(57)【要約】【課題】正確にデータを記録、再生することが可能な磁気テープ及び該磁気テープのサーボパターン記録装置の提供。【解決手段】磁気テープのデータバンドの長手方向に等間隔に配置されたサーボパターンを有する磁気テープに、前記サーボパターン間にガードスペースを介してデータを記録する記録ヘッドと、前記磁気テープに記録されたデータと、前記磁気テープの前記データバンド上で、前記データバンドの幅方向に、少なくとも２つのセグメントから構成され、当該セグメントのうち隣り合うセグメントが異なるアジマス角で形成された前記サーボパターンとを再生する再生ヘッドを具備し、当該再生ヘッドからの出力に基づいて、前記記録ヘッドまたは前記再生ヘッドの位置決め情報、前記磁気テープの変形情報、および／または、磁気テープの傾き情報を検出する検出手段を備えている。【選択図】  図１
2010182411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気テープのデータバンドの長手方向に等間隔に配置されたサーボパターンを有する磁気テープに、前記サーボパターン間にガードスペースを介してデータを記録する記録ヘッドと、
前記磁気テープに記録されたデータと、前記磁気テープの前記データバンド上で、前記データバンドの幅方向に、少なくとも２つのセグメントから構成され、当該セグメントのうち隣り合うセグメントが異なるアジマス角で形成された前記サーボパターンとを再生する再生ヘッドを具備し、
当該再生ヘッドからの出力に基づいて、前記記録ヘッドまたは前記再生ヘッドの位置決め情報、前記磁気テープの変形情報、および／または、磁気テープの傾き情報を検出する検出手段を備えた磁気テープ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気テープ装置であって、
前記サーボパターンの再生に、前記再生ヘッドのデータ用チャンネルの少なくとも２チ
ャンネルを使用し、各チャンネルからの再生サーボ信号間の相関関係と、磁気テープ速度
情報と、再生ヘッドのチャンネル情報とから、前記記録ヘッドまたは前記再生ヘッドの位
置決め情報、前記磁気テープの変形情報、および／または、磁気テープの傾き情報を検出
する磁気テープ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の磁気テープ装置であって、
前記サーボパターンの再生に、前記再生ヘッドのデータ用チャンネルおよびサーボ用補
助チャンネルの中から少なくとも２チャンネルを使用し、各チャンネルからの再生サーボ
信号間の相関関係と、磁気テープ速度情報と、再生ヘッドのチャンネル情報とから、前記
記録ヘッドまたは前記再生ヘッド位置決め情報、磁気テープの変形情報、および／または、磁気テープの傾き情報を検出する磁気テープ装置。
【請求項４】
請求項１に記載の磁気テープ装置であって、
前記磁気データ記録時に、上流の前記記録ヘッドにピギーバックされている再生ヘッドを使用して、前記サーボパターンを再生する磁気テープ装置。
【請求項５】
請求項１に記載の磁気テープ装置であって、
前記データ再生時に、下流の前記再生ヘッドを使用して、前記サーボパターンを再生する磁気テープ装置。
【請求項６】
請求項１に記載の磁気テープ装置であって、
前記サーボパターンに挟まれたデータ領域の構成要素である各パス毎の領域の所定の位置に、前記データバンドおよび／またはパスの識別情報を挿入する磁気テープ装置。
【請求項７】
請求項１に記載の磁気テープ装置であって、
各パス毎に、前記サーボパターンに挟まれたデータ領域と、隣接して先行または後続するサーボパターンと、付随するガードスペースとを単位にして、その整数倍を物理ブロックとして取り扱う磁気テープ装置。
【請求項８】
請求項１に記載の磁気テープ装置であって、
各パス毎に、前記サーボパターンに挟まれたデータ領域と、隣接して先行または後続するサーボパターンと、付随するガードスペースとを単位に、１個または複数個を用いてテープマークとなす磁気テープ装置。
【請求項９】
磁気テープの長手方向に等間隔にサーボパターンを記録する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドで前記サーボパターンを記録するに当たり、前記記録ヘッドに供給される電流を制御する制御手段と、を具備し、
前記磁気テープに、少なくとも２つのセグメントから構成され、当該セグメントのうち隣り合うセグメントが異なるアジマス角で形成されるサーボパターンを記録する
サーボパターン記録装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のサーボパターン記録装置であって、
前記記録ヘッドは、磁気テープに記録するサーボパターンの磁化遷移の境界の形状と同じ形状の記録ギャップを有して前記サーボパターンを前記磁気テープの全幅に亘って記録し、
前記記録ヘッドで前記磁気テープ全幅を記録するに当たり、前記サーボパターン１つ当
たりの記録電流の変化の回数を全て奇数回或いは全て偶数回に制御する制御手段と
を具備するサーボパターン記録装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のサーボパターン記録装置であって、
前記サーボパターンを、前記記録ヘッドで磁気テープ全幅を記録するに当たり、記録電流の変化のタイミングを変調してバイナリデータまたはユニークな同期信号を表現するサーボパターン記録装置。
【請求項１２】
請求項９に記載のサーボパターン記録装置であって、
前記記録ヘッドは、磁気テープに記録するサーボパターンの磁化遷移の境界の形状と同じ形状の記録ギャップを有して前記サーボパターンを前記磁気テープの全幅に亘って記録し、
前記記録ヘッドで前記磁気テープ上に先ず記録し、次いでデータ記録領域を形成するように後続の全幅消去ヘッドで該サーボパターンの一部を消去することで、該サーボパターンを形成するサーボパターン記録装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のサーボパターン記録装置であって、
前記サーボパターンを、前記記録ヘッドでテープ上に先ず記録し、次いで後続の全幅消去ヘッドでデータ記録領域を形成するように該記録されたサーボパターンの一部を消去するに当たり、記録電流の変調と後続の全幅消去ヘッドの動作タイミングを制御して、サーボパターン中にバイナリデータを表現する、或いは、ユニークな同期信号を表現するサーボパターン記録装置。
【請求項１４】
請求項２に記載の磁気テープ装置であって、
前記サーボパターン中にアジマス角０度のセグメントがない場合に、アジマス角が正のセグメントに対応する再生チャンネルの出力のサーボパターンの周期と、負のセグメントに対応する再生チャンネルの出力のサーボパターンの周期とを計測し、それぞれのアジマス角の絶対値を考慮した演算を行って速度情報とする磁気テープ装置。
【請求項１５】
請求項３に記載の磁気テープ装置であって、
前記サーボパターン中にアジマス角０度のセグメントがない場合に、アジマス角が正のセグメントに対応する再生チャンネルの出力のサーボパターンの周期と、負のセグメントに対応する再生チャンネルの出力のサーボパターンの周期とを計測し、それぞれのアジマス角の絶対値を考慮した演算を行って速度情報とする磁気テープ装置。
【請求項１６】
請求項２に記載の磁気テープ装置であって、
前記記録ヘッド及び前記再生ヘッドの、記録および／または再生ギャップの個々の位置の、基準の位置からの偏差の情報を該磁気テープ装置内に格納し、その情報を用いて前記記録ヘッド及び前記再生ヘッドの位置情報、磁気テープの変形情報、磁気テープの傾き情報、磁気テープ速度情報、および/または、磁気テープの位相情報を補正する磁気テープ装置。
【請求項１７】
請求項３に記載の磁気テープ装置であって、
前記記録ヘッド及び前記再生ヘッドの、記録および／または再生ギャップの個々の位置の、基準の位置からの偏差の情報を該磁気テープ装置内に格納し、その情報を用いて前記記録ヘッド及び前記再生ヘッドの位置情報、磁気テープの変形情報、磁気テープの傾き情報、磁気テープ速度情報、および/または、磁気テープの位相情報を補正する磁気テープ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気テープ及び磁気テープのサーボパターン記録装置に関する。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トラック追従サーボ制御の例は、長手方向データトラック群の間に予め記録された平行な長手方向サーボ・トラックを設け、その結果、１つまたは複数のサーボ・ヘッドがサーボ・トラックを読取ることができ、付随するトラック追従サーボが、ヘッドまたはテープのテープ幅方向の位置を調節して、サーボ・トラックに対して所望のテープ幅方向位置にサーボ・ヘッドを維持し、それによって、データ・ヘッドがデータトラックに対して中心に位置決めされるようにしている。
【０００３】
トラック追従サーボ・システムについては、例えば特許文献１に記載されている。この特許文献１には、タイミング・ベース・サーボ・システムに関して記載されている。タイミング・ベース・サーボ・システムは、例えば、ＬＴＯ（リニア・テープ・オープン）フォーマットとともに用いられ、その一例には、米国ＩＢＭ社のＬＴＯ  Ｕｌｔｒｉｍ（登録商標）磁気テープ・ドライブ及びそれに関連するテープ・カートリッジが含まれる。
【０００４】
リニア・サーボ・トラックは、例えば、あらかじめ記録された磁気遷移からなる感知可能な遷移パターンを含む。これらの遷移は、リニア・サーボ・トラックの上をテープ幅方向に延びる２つの異なるアジマス角配向の遷移の繰返し循環周期シーケンスからなるタイミング・ベース・サーボ・パターンを形成する。例えば、このパターンは、リニア・サーボ・トラックの方向に対して第１方向に傾斜した、すなわち第１方向のアジマス角配向を有する遷移と、反対方向に傾斜した、すなわち反対方向のアジマス角配向を有する遷移が交互に並ぶものを含み得る。このため、媒体がサーボ読取りヘッドに対して直線方向に移動すると、タイミング・ベース・サーボ・トラックに対するサーボ読取りヘッドのテープ幅方向位置は、異なるアジマス角配向を有する２つの遷移間の時間を、平行なアジマス角配向を有する２つの遷移間の時間と比較した尺度に基づいて感知される。このサーボ読取りヘッドによって読取られる遷移の相対的なタイミングは、ヘッドのテープ幅方向位置に応じて線形に変化する。そのため、複数の平行なデータトラックを、サーボ・トラックを横切る、異なるテープ幅方向位置と位置合せすることができる（例えば、特許文献１参照。）。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，６８９，３８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
リニア型磁気テープ装置の面記録密度を高めるには、線密度を高めることは既に検討しつくしているので、トラック密度を上げることが最も効果的である。しかしながら、トラック密度を上げる際には次のような問題があることが知られている。即ち、トラッキング情報をいかにして感度を高く検出するか、一般的に用いられる２バンプ型のヘッドに対して、磁気テープの走行の傾きにどう対処するか、磁気テープの変形（幅方向、長手方向）にどう対応するか、ヘッドチャンネルスペーシングをどう小さくするかなどである。
【０００７】
一般には、磁気テープを幅方向に複数（例えば４）に分割して、それぞれに磁気テープの幅方向にデータバンドとサーボバンドとを設ける。磁気テープ出荷時には、サーボバンドにトラッキングのためのサーボパターンが予め記録されている。データバンドにデータを書き込むとき、或いはデータを読取るときには、サーボパターンを再生して相対的なヘッドの位置情報（磁気テープの幅方向にその時々に特定な位置の情報）を検出し、記録ヘッドまたは再生ヘッドを常に正しい位置に維持している（トラッキングを取っている）。このため、ヘッドにはサーボパターンを再生するための追加チャンネルが、データチャンネルの外側に用意されている。
【０００８】
２バンプ型のヘッドを使用したリニア型の磁気テープ装置では、データ記録時には、上流のバンプの記録ヘッドで記録し、直後に下流のバンプの再生ヘッドで再生することにより、データが正しく記録されているかを確認している（これを「リードアフターライト」または「リードホワイルライト」と言う）。なお、以下においては、再生ヘッド（再生チャンネル）は、特に指定がない限り、上流（記録側）／下流（再生側）何れかのバンプにあるものを指す。
【０００９】
２バンプ型のヘッドは、記録ヘッドの上に再生ヘッドが（或いはその逆）ピギーバックされているヘッドブロック２つを逆向きに合わせて、１つのヘッドとしているもので、第一のバンプに記録／再生ヘッド、第二のバンプに再生／記録（或いはこれらと逆の順序に）ヘッドを配置し、第一のバンプの記録ヘッドは第二のバンプの再生ヘッドと、また第一のバンプの再生ヘッドは第二のバンプの記録ヘッドとトラックの位置合わせをしてある。
【００１０】
こうして記録ギャップと再生ギャップとを１ミリメートル前後離すことにより、記録ヘッドから再生ヘッドへのクロストークを軽減している。
【００１１】
また、記録時には、記録ヘッドと同じバンプにある再生ヘッドは、データチャンネルの外側にあるサーボ用チャンネルと言えども、記録ヘッドからのクロストークによりサーボ信号の再生には使用できない。従って、磁気テープの走行方向に離れた再生ヘッドのサーボチャンネルで、サーボ信号を検出して、記録ヘッドの位置の制御をすることになる。この状態で磁気テープの走行が傾くと、記録ヘッドの位置は、その分正しい位置から外れることになり、トラック密度を制約することになる。通常の方法では、磁気テープの走行の傾きの影響を軽減するには、第１のバンプのギャップラインと第２のバンプのギャップラインとの間の距離を近づけることになるが、クロストークの制約などがあり難しい。
【００１２】
即ち、トラッキング動作は常に再生ギャップを基準のトラックセンターに位置合わせしようとする。従って、テープがヘッドの前面を走行する方向（傾き）がダイナミックに変化（テープが蛇行）したときには、記録ギャップの位置は傾き角の正接と両ギャップ間の（長手方向の）距離に応じた量だけトラックずれ（トラックミスレジストレーション）を起こしてしまう。すなわち、記録トラックの位置がオフセットしたために、記録済みの隣接トラックの一部を上書きし、そのトラック幅を狭めることによりトラッキングマージンを削ることになる。なお、再生時には、データ再生とサーボ信号再生のヘッドが同一ギャップライン上にあるので、この問題（再生ギャップのトラックミスレジストレーション）は発生しない。厳密には、テープ走行が傾くと実効的にヘッドのトラック間距離が変化（減少）することによりトラックミスレジストレーションが起こるが、その効果は（１−傾き角の余弦）×データバンド幅／２、且つ再生ヘッドトラック＜記録ヘッドトラック幅であり、影響は小さい。一方、記録時に記録側のバンプにある再生ギャップを用いてサーボ信号を検出できるかと言うと、記録ヘッドからのクロストークが邪魔をして難しい。
【００１３】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、正確にデータを記録、再生することが可能な磁気テープ及び該磁気テープのサーボパターン記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る磁気テープは、データバンドを有する磁気テープにおいて、前記データバンドの全幅にわたって、且つ前記磁気テープの長手方向には間隔をあけて配置されたサーボパターンと、前記サーボパターン間に配置されたデータと、前記サーボパターンと前記データとの間に配置されたガードスペースとを具備する。
【００１５】
すなわち、本発明は、２バンプ型ヘッドを用いた際に見られた磁気テープ走行の傾きの影響を軽減する磁気テープとしてエンベッデド型のサーボパターンを有する磁気テープを提供するものである。
【００１６】
本発明では、データバンドの全幅にわたって、且つ前記磁気テープの長手方向には間隔をあけて配置されたサーボパターン間にデータが配置されている。すなわち、磁気テープの幅方向に一般には複数設けられるデータバンド上に、サーボパターン、ガードスペース、データ、ガードスペース、サーボパターン、ガードスペース、データ、・・・のように配置する。
【００１７】
このようにデータを記録するには、サーボパターンは予め記録されているものとして、記録開始時に先ず記録ヘッドと同じバンプにある再生チャンネルで、サーボパターンを通常複数個再生し（この間記録電流は流さない）ヘッドの位置を制御した後に、記録動作に入る。即ち、記録ヘッドに記録電流を流してデータを記録し、次にある時間経過後に（次のサーボパターンの直前で）記録電流を止める。再び同じバンプの再生ヘッドで次のサーボパターンを再生し、ヘッド位置情報を検出し、直後に再び記録に戻る。以下、この記録と再生とヘッド位置制御とを記録終了まで繰り返す。記録中には下流にあるバンプの再生ヘッドを用いてリードアフターライト（またはリードホワイルライトと言う）を行う。即ち、記録時に記録ヘッドと異なるバンプにある再生ヘッドを用いて記録ヘッドの位置決めをする場合には、磁気テープの走行が傾くことにより記録トラックの位置がずれて隣接トラックの領域に侵入すると言う問題（記録済み隣接トラックを上書きする、または後から記録の隣接トラックにより上書きされる可能性がある）が生じるのに対して、本発明では、同じバンプにある記録ヘッドと再生ヘッドとを時分割で交互にデータの記録と記録ヘッドの位置検出とに使用することにより、記録ヘッドにより近い（背中合わせになっている）再生ヘッドでサーボパターンを再生して、前記のテープが傾いて走行する際に生じる問題を回避して、データを正確な位置に記録することを可能にしている。また、記録時に、記録ヘッドから再生ヘッドへのクロストークの問題を解決することが出来る。
【００１８】
再生時にはデータ再生に用いる再生ヘッド（どのバンプにある再生ヘッドを用いるかはヘッドブロックの設計にもよる）でサーボパターンも再生してヘッドの位置を制御する。
【００１９】
データバンドとは、磁気テープを幅方向に分割して形成される磁気テープ全長にわたった領域である。データバンドは「データサブバンド×データの記録／再生を並列して行うヘッドのチャンネルの数」で構成される。データの記録／再生は、通常１つのデータバンドを終了してから次のデータバンドに移る。
【００２０】
データサブバンドは、幅が２バンプ型ヘッドのチャンネルスペーシングで、磁気テープ全長にわたった領域である。並列記録／再生する多チャンネルヘッドの対応する１チャンネルが、１パス毎に磁気テープ幅方向に位置を変えて、規定回数の往復（１往復＝２パス）で走査を完了する領域である。
【００２１】
ヘッドチャンネルスペーシングは、データの記録／再生を並列に行う多チャンネルヘッドの、隣り合うチャンネルそれぞれの中心線の間の距離である。必ずしも全てのチャンネルが単一のギャップライン上になくてもよい（２次元的にギャップが配置されていてもよい、或いは、複数のヘッドブロックに亘って隣接チャンネルがあってもよい）。
【００２２】
サーボパターンは、データバンドの全幅にまたがり（不連続でもよい）、幅方向に複数のセグメントから構成される。サーボパターンは、２バンプ型ヘッドを磁気テープ幅方向に位置制御する（トラッキングをとる）、或いは、磁気テープを速度制御／位相制御するのに用いる磁化遷移（反転）の組み合わせである。サーボパターンは、磁気テープの長手方向には間隔を空けて配置される。サーボパターンは、磁気テープの出荷時には予め磁気テープに記録されていて、個々の磁気テープ装置では書き換えない。セグメントの境界はアジマス角の変化点を結んだ仮想の線（磁気テープ長手方向の線）である。
【００２３】
ガードスペースは、サーボパターンとデータバースト（データ）とを分離する領域（ギャップ）である。データ記録時に発生する、データバーストの磁気テープの長手方向の位置が変動するのを吸収する役目を負っている。フォーマット上必ず必要である。
【００２４】
前記サーボパターンを、その磁化遷移の境界の形状と同じ形状の記録ギャップを持つサーボパターン記録ヘッドで磁気テープ上に先ず記録し、次いで該記録したサーボパターンの一部を後続の全幅消去ヘッドでデータ記録部分を形成するように消去することで形成してもよい。磁化遷移は反転を含む。境界は磁気テープの記録面内にあり、磁化遷移（反転）は、記録電流の変化に基づいている。
【００２５】
これにより、走行方向の長さの短いサーボパターンを形成することができる。
【００２６】
前記データバンド上で、前記サーボパターンを前記データバンドの幅方向に、少なくとも２つのセグメントから構成されるようになし、隣り合うセグメントを異なるアジマス角で記録するようになすことが好ましい。（セグメントの数＞＝アジマス角の数）  
これにより、磁気ヘッドの位置決め情報（トラッキングの情報）磁気テープの速度情報に加えて、磁気テープの変形（幅と長手方向の伸縮）情報やテープの傾き情報を磁気テープ装置により検出することができる。
【００２７】
前記サーボパターンのそれぞれのセグメントに与えるアジマス角に、絶対値の等しい正と負、及び０度の３通りの中から少なくとも２つを用いてもよい。
【００２８】
これにより、磁気ヘッドの位置決め情報（トラッキングの情報）磁気テープの速度情報に加えて、磁気テープの変形（幅と長手方向の伸縮）情報やテープの傾き情報を磁気テープ装置により検出することができる。
【００２９】
前記サーボパターンを当該磁気テープの長手方向に等間隔に配置することが好ましい。
【００３０】
これにより、磁気テープにより周期的にサーボ情報を提供することができる。同時に、テープ速度制御を容易にする。
【００３１】
前記データバンドの幅方向に、少なくとも２つのセグメントから構成されるようになしたサーボパターンの各セグメントの幅を、それぞれ前記データが記録されるデータトラックのトラックピッチの略整数倍にしてもよい。
【００３２】
これにより、データバンドの幅方向にサーボパターンが複数のデータトラックに亘る。
【００３３】
前記磁気テープの幅方向に前記データバンドが複数ある場合に、隣り合うデータバンドの間でそれぞれのサーボパターンの長手方向の位置を同一になすようにし、サーボパターンを形成する磁化遷移のアジマス角を隣り合うデータバンドの仮想の境界線を挟んだセグメント間で、符号の異なるアジマス角となしてもよい。磁化遷移とは反転を含み、アジマス角をデータバンドの仮想の境界線を挟んだセグメント間で共に０度としてもよい。
【００３４】
或いは、前記磁気テープの幅方向に前記データバンドが複数ある場合に、隣り合うデータバンドの間でそれぞれのサーボパターンの長手方向の位置を略同一になすようにし、サーボパターンを形成する磁化遷移のアジマス角を隣り合うデータバンドの仮想の境界線を挟んだセグメント間で、同じ符号のアジマス角となしてもよい。磁化遷移は反転を含み、アジマス角をデータバンドの仮想の境界線を挟んだセグメント間で共に０度としてもよい。
【００３５】
これらにより、磁気ヘッドの位置決め情報、磁気テープの変形情報および／または磁気テープの傾き情報を磁気テープ装置により検出することが出来る。後者はヘッド位置決め情報のダイナミックレンジを広げるのにも有効である。
【００３６】
前記サーボパターンを、その磁化遷移の境界の形状と同じ形状の記録ギャップを持つサーボパターン全幅記録ヘッドで磁気テープ全幅を記録するに当たり、サーボパターン1つ当たりの記録電流の変化（反転を含む）の回数を全て奇数回或いは全て偶数回となすようにしてもよい。磁化遷移は反転を含む。境界は磁気テープの記録面内にあり、磁化遷移（反転）は、記録電流の変化に基づいている。
【００３７】
これにより、サーボパターンに挟まれたデータ記録領域（データバーストを記録する領域）の初期の磁化の状態（方向）を、サーボパターンの前後で逆にまたは同じにすることを選択できる。即ち、磁気テープ上に形成される多数のデータ記録領域の初期の（磁気テープ装置により最初にデータを記録する前の）磁化の状態（方向）を交互に逆にまたは全て同じに出来る。
【００３８】
前記サーボパターンを、その磁化遷移の境界の形状と同じ形状の記録ギャップを持つサーボパターン全幅記録ヘッドで磁気テープ全幅を記録するに当たり、記録電流の変化のタイミングを変調してバイナリデータまたはユニークな同期信号を表現するようにしてもよい。磁化遷移は反転を含む。境界は磁気テープの記録面内にあり、磁化遷移（反転）は、記録電流の変化に基づいている。
【００３９】
これにより、記録電流の変化（反転を含む）のタイミングを変調してバイナリデータまたはユニークな同期信号を表現することができる。
【００４０】
前記サーボパターンを、その磁化遷移の境界の形状と同じ形状の記録ギャップを持つサーボパターン記録ヘッドで磁気テープ上に先ず記録し、次いで該記録したサーボパターンの一部を後続の全幅消去ヘッドでデータ記録部分を形成するように消去するに当たり、記録電流の変調と後続の全幅消去ヘッドの動作タイミングを制御して、サーボパターン中にバイナリデータを表現するようになした、或いは、ユニークな同期信号を表現するようにしてもよい。磁化遷移は反転を含む。境界は磁気テープの記録面内にある。
【００４１】
これにより、記録電流の変調と後続の全幅消去ヘッドの動作タイミングを制御して、サーボパターン中にバイナリデータまたはユニークな同期信号を表現することができる。
【００４２】
前記サーボパターンを、１ビットのデータに対応させるようになした、或いは、ユニークな同期信号に対応させるようにしてもよい。
【００４３】
これにより、サーボパターンにより１ビットのデータ、或いは、ユニークな同期信号を提供することができる。
【００４４】
前記アドレス情報をサーボパターンに挿入する際に、アドレス情報が挿入されているサーボパターンに対して、ユニークな同期信号が挿入されているサーボパターンを先行させることにより、アドレス情報のフレーム同期を確実に出来る。
【００４５】
前記サーボパターンにアドレス情報を挿入する際に、該サーボパターン記録装置が扱える最長の磁気テープよりも充分に長いモジュロのアドレス発生器を用いると共に、前記サーボパターン記録装置に生の磁気テープを装填する毎に、前記アドレス発生器のアドレスをリセットするようになしたサーボパターン記録装置を用いて製造されてもよい。生の磁気テープとは未記録磁気テープを含む。
【００４６】
これにより、磁気テープにアドレス情報を記録することができる。
【００４７】
本発明に係る磁気テープ装置は、データバンドを有する磁気テープにおいて、前記データバンドの全幅にわたって、且つ前記磁気テープの長手方向には間隔をあけて配置されたサーボパターンとを具備する磁気テープに、前記サーボパターン間で、前記サーボパターンとの間にガードスペースを介してデータを記録する記録ヘッドと、前記磁気テープに記録されたデータを再生する再生ヘッドとを具備する。
【００４８】
本発明では、磁気テープの幅方向に一般には複数設けられるデータバンド上に、サーボパターン、ガードスペース、データ、ガードスペース、サーボパターン、ガードスペース、データ、・・・のように配置されている。
【００４９】
このようにデータを記録するには、サーボパターンは予め記録されているものとして、記録開始時に先ず記録ヘッドと同じバンプにある再生チャンネルで、サーボパターンを通常複数個再生し（この間記録電流は流さない）ヘッドの位置を制御した後に、記録動作に入る。即ち、記録ヘッドに記録電流を流してデータを記録し、次にある時間経過後に（次のサーボパターンの直前で）記録電流を止める。再び同じバンプの再生ヘッドで次のサーボパターンを再生し、ヘッド位置情報を検出し、直後に再び記録に戻る。以下、この記録と再生とヘッド位置制御とを記録終了まで繰り返す。記録中には下流にあるバンプの再生ヘッドを用いてリードアフターライト（またはリードホワイルライトと言う）を行う。即ち、記録時に記録ヘッドと異なるバンプにある再生ヘッドを用いて記録ヘッドの位置決めをする場合には、磁気テープの走行が傾くことにより記録トラックの位置がずれて隣接トラックの領域に侵入すると言う問題（記録済み隣接トラックを上書きする、または後から記録の隣接トラックにより上書きされる可能性がある）が生じるのに対して、本発明では、同じバンプにある記録ヘッドと再生ヘッドとを時分割で交互にデータの記録と記録ヘッドの位置検出とに使用することにより、記録ヘッドにより近い（背中合わせになっている）再生ヘッドでサーボパターンを再生して、前記のテープが傾いて走行する際に生じる問題を回避して、データを正確な位置に記録することを可能にしている。また、記録時に、記録ヘッドから再生ヘッドへのクロストークの問題を解決することが出来る。
【００５０】
再生時にはデータ再生に用いる再生ヘッド（どのバンプにある再生ヘッドを用いるかはヘッドブロックの設計にもよる）でサーボパターンも再生してヘッドの位置を制御する。
【００５１】
これにより、磁気ヘッドの位置決め情報（トラッキングの情報）磁気テープの速度情報に加えて、磁気テープの変形（幅と長手方向の伸縮）情報やテープの傾き情報を磁気テープ装置により検出することが出来る。
【００５２】
前記サーボパターンの再生に、前記再生ヘッドのデータ用チャンネルの少なくとも２チャンネルを使用し、各チャンネルからの再生サーボ信号間の相関関係と、磁気テープ速度情報と、再生ヘッドのチャンネル情報とから、前記記録ヘッドまたは前記再生ヘッドの位置決め情報、前記磁気テープの変形情報、及び／または、磁気テープの傾き情報を検出するようにしてもよい。
【００５３】
これにより、記録ヘッドまたは再生ヘッドの位置決め情報、磁気テープの変形情報、及び／または、磁気テープの傾き情報を検出することができる。
【００５４】
前記サーボパターンの再生に、前記再生ヘッドのデータ用チャンネル及びサーボ用補助チャンネルの中から少なくとも２チャンネルを使用し、各チャンネルからの再生サーボ信号間の相関関係と、磁気テープ速度情報と、再生ヘッドのチャンネル情報とから、前記記録ヘッドまたは前記再生ヘッド位置決め情報、磁気テープの変形情報、及び／または、磁気テープの傾き情報を検出するようにしてもよい。
【００５５】
これにより、記録ヘッドまたは再生ヘッドのヘッド位置決め情報、磁気テープの変形情報、及び／または、磁気テープの傾き情報を検出することができる。同時に、ヘッド位置決め情報検出のダイナミックレンジを広げるのにも有効である。
【００５６】
前記サーボパターンの異なるアジマス角のセグメントを、それぞれに対応する再生チャンネルで再生し、それぞれの出力信号の間の経過時間または該磁気テープ装置内の時計で計測した時刻差に、磁気テープ速度情報と、対応する再生チャンネルの組み合わせ毎に予め決められた基準値とを組み合わせて、前記記録ヘッドまたは前記再生ヘッドのトラック幅方向の位置決め情報を得るようにしてもよい。
【００５７】
これにより、記録ヘッドまたは再生ヘッドのトラック幅方向の位置決め情報を得ることができる。
【００５８】
前記サーボパターンの正のアジマス角のセグメントと負のアジマス角のセグメントを、それぞれに対応する再生チャンネルで再生してもよい。
【００５９】
これにより、サーボパターンの正のアジマス角のセグメントと負のアジマス角のセグメントの情報をそれぞれ対応する再生チャンネルで再生することができる。
【００６０】
前記サーボパターンの、正負の第一のアジマス角の組み合わせから得られた位置に関する第一の情報と、前記第一のアジマス角より大きな正負の第二のアジマス角の組み合わせから得られた位置に関する第二の情報とを組み合わせて、位置決め情報を得るようにしてもよい。第一の情報とは、例えば位置に関する低感度、広ダイナミックレンジの情報であり、第二の情報とは、例えば位置に関する高感度、狭ダイナミックレンジの情報である。
【００６１】
これにより、低感度の情報を用いてヘッド位置の粗調整を行い、次いで高感度の情報を用いて精密なヘッド位置合わせ（トラッキング）を可能とする。即ち、高感度と広ダイナミックレンジと言う相反する条件を満たすことが出来る。
【００６２】
前記サーボパターンのアジマス角が０度ではないセグメントを、対応する２つの再生チャンネルで再生し、再生信号間の経過時間または該磁気テープ装置内の時計で計測した時刻差である第一の値と、これとは逆のアジマス角のセグメントを対応する第２の２つの再生チャンネルで再生して得られる第二の値と、磁気テープ速度情報と、再生ヘッドのチャンネル情報とを組み合わせて、磁気テープの変形情報、及び／または、磁気テープの傾き情報を検出するようにしてもよい。
【００６３】
これにより、磁気テープの変形情報、及び／または、磁気テープの傾き情報を検出することができる。
【００６４】
前記サーボパターンのアジマス角が０度のセグメントを、対応する２つの再生チャンネルで再生し、再生信号間の経過時間または装置内の時計で計測した時刻差と、磁気テープ速度情報と、再生ヘッドのチャンネル情報とを組み合わせて、磁気テープの傾き情報を検出するようにしてもよい。
【００６５】
これにより、磁気テープの傾き情報を検出することができる。
【００６６】
前記サーボパターンの、０度ではない等しいアジマス角の第一の２つのセグメントを、第一の再生チャンネルペアでそれぞれ再生し、再生信号間の経過時間または該磁気テープ装置内の時計で計測した時刻差を得ると共に、これとは逆の等しいアジマス角の第二の２つのセグメントを、第二の再生チャンネルペアで再生して再生信号間の経過時間または時刻差を得、テープ速度情報と、再生ヘッドのチャンネル情報とを組み合わせて、磁気テープの変形情報と傾き情報との混合した情報を検出すると共に、アジマス角が０度のセグメントを第三の再生チャンネルペアで再生して検出される磁気テープの傾き情報を用いて、磁気テープ変形情報を得るようにしてもよい。
【００６７】
これにより、磁気テープの傾き情報を用いて、磁気テープ変形情報を得ることができる。
【００６８】
前記出力信号間の経過時間または計測時刻差を、バースト位相比較器により位相差として検出するようにしてもよい。
【００６９】
これにより、バースト位相比較器により位相差（即ち、前記の時間情報）を検出することができる。
【００７０】
前記記録ヘッドまたは前記再生ヘッドのトラック幅方向の位置決め情報を、前記磁気テープの変形情報、及び／または、前記傾き情報を用いて補正するようにしてもよい。
【００７１】
これにより、トラック幅方向でより正確な位置に記録ヘッド、及び／または、再生ヘッドを位置決めすることができる。
【００７２】
前記磁気テープの傾き情報に従って前記記録ヘッドまたは前記再生ヘッドの傾き角を制御するようにしてもよい。傾き角はアジマス角を含む。
【００７３】
これにより、より正確な位置に記録ヘッド、及び／または、再生ヘッドを位置決めすることができる。
【００７４】
前記磁気テープ速度情報を、設定されている速度情報（目標値）とした、及び／または、前記磁気テープ速度情報を、再生するサーボパターンの周期を計測して得るようにしてもよい。設定されている速度情報とは、速度の目標値の情報を含む。
【００７５】
これにより、磁気テープ速度を得ることができる。
【００７６】
前記サーボパターン中にアジマス角０度のセグメントがある場合に、このセグメントを再生するチャンネルの出力のサーボパターンの周期を計測して速度情報を得るようにしてもよい。
【００７７】
これにより、正確な速度情報を得ることができる。
【００７８】
前記サーボパターン中にアジマス角０度のセグメントがない場合に、アジマス角が正のセグメントに対応する再生チャンネルの出力のサーボパターンの周期と、負のセグメントに対応する再生チャンネルの出力のサーボパターンの周期とを計測し、それぞれのアジマス角の絶対値を考慮した演算を行って速度情報としてもよい。
【００７９】
α１,  α２をサーボパターンの（既知の）アジマス角として、（ｎ−１）番目のサーボパターンからｎ番目のサーボパターンまでテープが走行する間に、Δｄだけテープが上がった（相対的にヘッドが下がった）とすると、
Δｄ１（〜ｄｎ−ｄｎ−１），ｄｎ−１，ｄｎ：ｎ−１，  ｎにおけるヘッドの位置（計算値）
Ｔ１＝Ｔ０１＋Δｄ１ｔａｎ（−α１＋Δγ１），  Ｔ１：ｎ−１からｎまでの時間（実測値）
Ｔ０１＝Ｔ１＋Δｄ１ｔａｎ（α１−Δγ１），Ｔ０１：Ｔ１から求めた周期
Δγ１=ａｒｃｔａｎ（Δｄ１/Ｔ０１）＜＜α１
従って
Ｔ０１＝Ｔ１＋Δｄ１ｔａｎα１
同様にして
Ｔ０２＝Ｔ２−Δｄ２ｔａｎα２
Ｔ０＝（Ｔ０１＋Ｔ０２）／２，  Ｔ０：推定周期
Ｔ０＝（（Ｔ１＋Ｔ２）／２）＋Δｄ１ｔａｎα１−Δｄ２ｔａｎα２
正負のアジマス角のサーボパターンは、テープ上の長手方向に略同じ位置にあるから
Δｄ１＝Δｄ２＝Δｄ
よって
Ｔ０＝（（Ｔ１＋Ｔ２）／２）＋Δｄ（ｔａｎα１−ｔａｎα２）
尚、テープの変形を考慮する場合には上記α１，α２を（α１−β），（α２−β）とすればよい（例えば図１８参照）。
【００８０】
これにより、サーボパターン中にアジマス角０度のセグメントがない場合にも速度情報を得ることができる。
【００８１】
前記サーボパターン中のアジマス角０度のセグメントを、磁気テープ走行の上流のバンプの再生ヘッドと下流のバンプの再生ヘッドとでそれぞれ順次再生して、その経過時間或いは計測時間差と、両再生ヘッドのギャップ間距離を使って磁気テープ速度情報を得るようにしてもよい。
【００８２】
これにより、磁気テープ走行の上流の再生ヘッドと下流の再生ヘッドとを用いて、磁気テープ速度情報を得ることができる。
【００８３】
前記サーボパターンの正、負のアジマス角のセグメントそれぞれを、前記上流の再生ヘッドと前記下流の再生ヘッドで順次再生して、それぞれの経過時間或いは計測時間差と上流下流再生ヘッドそれぞれのギャップ間距離から第一及び第二の速度情報を得た後、使用した再生ヘッドのチャンネル情報とアジマス角の情報を考慮した演算を行って速度情報とするようにしてもよい。
【００８４】
これにより、正、負のアジマス角のセグメントそれぞれを、上流の再生ヘッドと下流の再生ヘッドとで順次再生して、速度情報を得ることができる。
【００８５】
前記磁気テープを位相ロックする場合に、前記サーボパターン中にアジマス角０度のセグメントがある場合には、該セグメントを再生するチャンネルの出力サーボパターンの周期を、必要なだけ分周して基準信号と位相比較するようにしてもよい。
【００８６】
周知のように、位相検出器は最も簡単なかけ算型の場合は＋／−90度、もっと精巧な形式の場合でも＋／−１８０度外装検出の限界で、この範囲を超えると次のトランジションとの位相比較の結果を出力する。即ち、基準信号とＶＦＯ（可変周波数発信機）の周波数に差があると、両者のトランジションの１：１の位相比較が出来ずに、検出器の出力は両周波数の差の周波数成分が支配的になる。位相ループを形成したときの問題は、ＶＦＯの応答性が良く、前記の周波数成分に素早く応答して同期に入れるかどうかである。テープ走行系のようの機械系を伴ったVFOは応答が遅い。一方、位相比較の周波数を低くする（分周する）と、前記の＋／−９０度或いは＋／−１８０度に相当する時間の窓の絶対値が大きくなる。その結果、ある点で同期に入り易くなる。しかし、位相同期系というのはサンプリング系でもあるので、サンプリングの観点からは位相比較の周波数は高い方が望ましい。従って、同期引き込みと同期後の精度との兼ね合いで分周の程度を決めることになる。
【００８７】
これにより、サーボパターン中にアジマス角０度のセグメントがある場合に、磁気テープを位相ロックすることができる。
【００８８】
前記磁気テープを位相ロックする場合に、前記サーボパターン中にアジマス角０度のセグメントがない場合には、アジマス角が正のセグメントに対応する再生チャンネルの出力サーボパターンの周期を、所定の分周比で必要なだけ分周して第一の基準信号と位相比較するようになし、負のセグメントに対応する再生チャンネルの出力サーボパターンの周期を、同じ分周比で分周して第二の基準信号と位相比較するようになし、それぞれの位相比較器の出力をアジマス角の絶対値を考慮した演算を行って、位相ロックするようにしてもよい。第二の基準信号は第一の基準信号と実質的に同じ（周波数）場合もあり得る。一方、正のアジマス角のチャンネルの出力と負のアジマス角のチャンネルの出力が大きく異なる場合には、第１の基準信号と第２の基準信号とを同一周波数で位相の異なる信号とする。  
α１,  α２をサーボパターンの（既知の）アジマス角として、テープがΔＴだけ走行する間に、ｄだけテープが上がった（相対的にヘッドが下がった）とすると、
ΔＴ−  アジマス角α１のセグメントとＲＥＦ（基準）との間の距離（又は周期）
ΔＴ＋  アジマス角α２のセグメントとＲＥＦ（基準）との間の距離（又は周期）
ΔＴ＝（ΔＴ−  ＋  ΔＴ＋）／２  ＋  ｄ（ｔａｎα１−ｔａｎα２）
尚、テープの変形を考慮する場合には上記α１を（α１−γ），（α１−β−γ）とし、上記α２を（α２＋γ），（α２−β＋γ）とすればよい（例えば図１９参照）。
【００８９】
これにより、サーボパターン中にアジマス角０度のセグメントがない場合に、磁気テープを位相ロックすることができる。
【００９０】
前記データ記録時に、上流の前記記録ヘッドにピギーバックされている再生ヘッドを使用して、前記サーボパターンを再生するようにしてもよい。
【００９１】
これにより、上流のバンプの記録ヘッドによりデータを記録し、上流のバンプの再生ヘッドによりサーボパターンを再生することができる。
【００９２】
前記データ再生時に、下流の前記再生ヘッドを使用して、前記サーボパターンを再生するようにしてもよい。
【００９３】
これにより、データ再生時に、下流の再生ヘッドを使用して、サーボパターンを再生することができる。
【００９４】
前記データ記録時に、下流の前記再生ヘッドを使用して、前記サーボパターンを再生するようにしてもよい。この際、検出されたテープの傾きおよび記録ギャップと再生ギャップの長手方向の距離に応じて、ヘッドの位置決めをオフセットする。
【００９５】
これにより、データ記録時に、下流の再生ヘッドを使用して、サーボパターンを再生することができる。
【００９６】
前記データ再生時に、上流の前記記録ヘッドにピギーバックされている再生ヘッドを使用して、前記サーボパターンを再生するようにしてもよい。この際、検出されたテープの傾きおよび記録ギャップと再生ギャップの長手方向の距離に応じて、ヘッドの位置決めをオフセットする。
【００９７】
これにより、データ再生時に、上流の記録ヘッドにピギーバックされている再生ヘッドを使用して、サーボパターンを再生することができる。
【００９８】
前記記録ヘッド及び前記再生ヘッドの、記録及び／または再生ギャップの個々の位置の、基準の位置からの偏差の情報を該磁気テープ装置内に格納し、その情報を用いて前記記録ヘッド及び前記再生ヘッドの位置情報、磁気テープの変形情報、磁気テープの傾き情報、磁気テープ速度情報、及び／または、磁気テープの位相情報を補正する。
【００９９】
これにより、記録ヘッド及び再生ヘッドの位置情報、磁気テープの変形情報、磁気テープの傾き情報、磁気テープ速度情報、及び／または、磁気テープの位相情報を補正することができる。
【０１００】
前記サーボパターンに挟まれたデータ領域の構成要素である各パス毎の領域の所定の位置に、前記データバンドおよび／またはパスの識別情報を挿入するようにしてもよい。
【０１０１】
これにより、磁気テープ装置により、データ領域の所定の位置で、データバンド及び／またはパスの識別情報を識別することができる。
【０１０２】
各パス毎に、前記サーボパターンに挟まれたデータ領域と、隣接して先行または後続するサーボパターンと、付随するガードスペースとを単位にして、その整数倍を物理ブロックとして取り扱うようにしてもよい。
【０１０３】
データバーストとは、データバンド上でサーボパターンとサーボパターンに挟まれた領域にある、１パスの部分データを含む。それぞれの領域には、規定のパス数（２×往復回数）のデータバーストが磁気テープ幅方向に多重化（１パス毎にトラック位置をかえて多重化）される。
【０１０４】
これにより、データ管理が容易となる。
【０１０５】
各パス毎に、前記サーボパターンに挟まれたデータ領域と、隣接して先行または後続するサーボパターンと、付随するガードスペースとを単位に、１個または複数個を用いてテープマークとなすようにしてもよい。テープマークはファイルマークを含む。テープマーク（ファイルマーク）はデータの終わりを表す。
【０１０６】
これにより、磁気テープを取り扱い易くなる。
【０１０７】
本発明に係るサーボパターン記録装置は、磁気テープに記録するサーボパターンの磁化遷移の境界の形状と同じ形状の記録ギャップを有し前記サーボパターンを前記磁気テープの全幅に亘って記録する記録ヘッドと、前記記録ヘッドで前記磁気テープ全幅を記録するに当たり、前記サーボパターン１つ当たりの記録電流の変化の回数を全て奇数回或いは全て偶数回に制御する制御手段とを具備する。磁化遷移は反転を含む。境界は磁気テープの記録面内にあり、磁化遷移（反転）は、記録電流の変化に基づいている。
【０１０８】
本発明では、制御手段により記録電流の変化（反転を含む）の回数を全て奇数回或いは全て偶数回にして、サーボパターン全幅記録ヘッドにより、サーボパターンを磁気テープの全幅に記録することができる。
【０１０９】
本発明に係るサーボパターン記録装置は、磁気テープに記録するサーボパターンの磁化遷移の境界の形状と同じ形状の記録ギャップを有し前記サーボパターンを前記磁気テープの全幅に亘って記録する磁気ヘッドと、前記記録ヘッドで前記磁気テープ上に先ず記録し、次いでデータ記録領域を形成するように後続の全幅消去ヘッドで該サーボパターンの一部を消去することで、該サーボパターンを形成する。
【０１１０】
これにより、磁気テープの走行方向の幅（長さ）の狭いサーボパターン、または磁気テープの走行方向の長さの短いサーボパターンを形成することができる。
【０１１１】
前記サーボパターンを、前記記録ヘッドで磁気テープ全幅を記録するに当たり、記録電流の変化のタイミングを変調してバイナリデータまたはユニークな同期信号を表現するようにしてもよい。磁化遷移（反転）は、記録電流の変化に基づいている。
【０１１２】
これにより、記録電流の変化（反転を含む）のタイミングを変調してバイナリデータまたはユニークな同期信号を表現することができる。
【０１１３】
前記サーボパターンを、前記記録ヘッドでテープ上に先ず記録し、次いで後続の全幅消去ヘッドでデータ記録部分を形成するように該記録されたサーボパターンの一部を消去するに当たり、記録電流の変調と後続の全幅消去ヘッドの動作タイミングを制御して、サーボパターン中にバイナリデータを表現する、或いは、ユニークな同期信号を表現するようにしてもよい。
【０１１４】
これにより、記録電流の変調と後続の全幅消去ヘッドの動作タイミングを制御して、サーボパターン中にバイナリデータまたはユニークな同期信号を表現することができる。
【０１１５】
前記サーボパターンを、１ビットのデータに対応させる、或いは、１ビットのデータまたはユニークな同期信号に対応させるようにしてもよい。
【０１１６】
これにより、サーボパターンにより１ビットのデータ、或いは、１ビットのデータまたはユニークな同期信号を提供することができる。
【０１１７】
前記サーボパターンにアドレス情報を挿入する際に、該サーボパターン記録装置が扱える最長の磁気テープよりも充分に長いモジュロのアドレス発生器を用いると共に、該サーボパターン記録装置に生の磁気テープを装填する毎に、アドレス発生器のアドレスをリセットする。また、前記アドレス情報をサーボパターンに挿入する際に、アドレス情報が挿入されているサーボパターンに対して、ユニークな同期信号が挿入されているサーボパターンを先行させることにより、アドレス情報のフレーム同期を確実に出来る。
【０１１８】
これにより、サーボパターンにアドレス情報を記録することができる。
【０１１９】
サーボパターン記録装置は、未記録の磁気テープを定速走行させるテープ走行装置と、テープに接触している記録ヘッドと、記録ヘッドに電流を供給する電子回路とで構成されている。サーボパターンの記録動作は、磁気テープを定速走行させながら記録電流を変化させる（一般にはトランジション以外の点でも電流は流れている）だけである。
【０１２０】
本発明に係る記録方法は、データバンドを有する磁気テープにデータを記録する方法において、前記データバンドの全幅にわたって、且つ前記磁気テープの長手方向には間隔をあけて配置されたサーボパターンからサーボ信号を取得し、前記取得したサーボ信号に基づいて、前記サーボパターン間にガードスペースを介してデータを記録する。
【０１２１】
前記サーボパターンを、その磁化遷移の境界の形状と同じ形状の記録ギャップを持つサーボパターン記録ヘッドで、トランジションの数をサーボパターン1つ当たり、全て奇数回または偶数回となるようにテープ上に記録することによって、データ記録領域を形成してもよい。
【０１２２】
前記サーボパターンを、その磁化遷移の境界の形状と同じ形状の記録ギャップを持つサーボパターン記録ヘッドで磁気テープ上に先ず記録し、次いで該記録したサーボパターンの一部を下流にある全幅消去ヘッドで消去することによって、データ記録領域を形成してもよい。
【０１２３】
前記データバンド上で、前記サーボパターンを前記データバンドの幅方向に、少なくとも２つのセグメントから構成されるようになすと共に隣り合うセグメントを異なるアジマス角で記録するようになして、データ記録領域を形成してもよい。
【発明の効果】
【０１２４】
以上のように、本発明によれば、正確にデータを記録、再生することが可能な磁気テープ、該磁気テープのサーボパターン記録装置、及び該磁気テープの変形（幅と長手方向の伸縮）情報や磁気テープの傾き情報を検出することを可能とする磁気テープ装置、該磁気テープの製造方法及び記録方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る磁気テープを示す平面図である。
【図２】図１に示す磁気テープのサーボパターンの例を示す平面図である。
【図３】磁気テープ装置のヘッド位置、磁気テープ変形及び磁気テープ傾きの情報の検出の原理説明図である。
【図４】磁気テープ装置のヘッド位置、磁気テープ変形及び磁気テープ傾きの情報の検出の原理説明図である。
【図５】磁気テープ装置のヘッド位置、磁気テープ変形及び磁気テープ傾きの情報の検出の原理説明図である。
【図６】サーボパターンの一例（２ｄ）の構造説明図である。
【図７】磁気テープ装置のヘッド位置、磁気テープ変形及び磁気テープ傾きの情報の検出の原理説明図である。
【図８】従来の磁気テープ装置のヘッド及び従来の磁気テープの部分平面図である。
【図９】従来の磁気テープ走行が傾いたときの記録トラックのずれの説明図である。
【図１０】一実施例のサーボパターンとデータバンドとの位置関係及びヘッドチャンネル位置とパスとの関係を示す図である。
【図１１】磁気テープ装置のトラッキングサーボ機構のブロック図である。
【図１２】トラッキングサーボ機構のピーク検出／時間計測器の詳細を示すブロック図である。
【図１３】トラッキングサーボ機構のトラッキング（ＬＴＭ）検出器の詳細を示すブロック図である。
【図１４】別のトラッキング（ＬＴＭ）検出器の詳細を示すブロック図である。
【図１５】図１５Ａは磁気テープ上の磁化パターンを示し、図１５Ｂは同磁化パターンを記録する電流波形をし、図１５Ｃは４トランジションで構成されるサーボパターンを変調して、１ビットのアドレスまたはデータ、或いはユニークなシンク（同期）パターン１または２を表す一例を示す。
【図１６】図１６Ａおよび図１６Ｂは磁気テープ上のイメージで、一例として２０ビットのアドレスと１２８ビットの管理データ（１２８ビットはデータ＋エラー制御ビットとしても良い）を挿入する場合のフレーム構成の両極端な例を示す。
【図１７】図１６Ｂに示すフレーム構成の、サーボパターン記録装置の一構成例である。
【図１８】正負のアジマス角のサーボパターンを有する磁気テープの周期（速度情報）を検出する原理説明図である。
【図１９】正負のアジマス角のサーボパターンを有する磁気テープの位相をロックするときの原理説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０１２６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。  
図１は本発明の一実施形態に係る磁気テープを示す平面図、図２（Ａ）〜（Ｄ）は図１に示す磁気テープ１のサーボパターン２の例を示す平面図、図３は磁気テープ装置のヘッド位置、磁気テープ１の変形及び磁気テープ１の傾きの情報の検出の原理説明図である。  
図１に示すように、磁気テープ１は、複数（例えば４個）のデータバンドｂ０、ｂ１、ｂ２及びｂ３と、データバンドｂ０、ｂ１、ｂ２及びｂ３の全幅に亘って、且つ磁気テープ１の長手方向には間隔をあけて配置されたサーボパターン２と、サーボパターン２とサーボパターン２との間に配置されデータバースト３と、サーボパターン２とデータバースト３との間に配置されたガードスペース４とを備えている。例えばサーボパターン２とデータバースト３とガードスペースとの整数倍を物理ブロックとして取り扱うようにしている。
【０１２７】
データバンドｂ０、ｂ１、ｂ２及びｂ３は、磁気テープ１を幅方向に分割して形成された磁気テープ１全長に亘った領域である。データバンドｂ０、ｂ１、ｂ２及びｂ３は、それぞれ「データサブバンド×データの記録／再生を並列して行う磁気テープ装置のヘッドのチャンネルの数」で構成される。データの記録／再生は、通常１つのデータバンドを終了してから次のデータバンドに移る。
【０１２８】
データサブバンドは、幅がヘッドＨのチャンネルスペーシングで、磁気テープ１全長にわたった領域である。並列記録／再生する多チャンネルヘッドの対応する１チャンネルが、１パス毎に磁気テープ１の幅方向に位置を変えて、規定回数の往復（１往復＝２パス）で走査を完了する領域である。
【０１２９】
ヘッドチャンネルスペーシングは、データの記録／再生を並列に行う多チャンネルのヘッドＨの、隣り合うチャンネルそれぞれの中心線の間の距離である。必ずしも全てのチャンネルが単一のギャップライン上になくてもよい（２次元的にギャップが配置されていてもよい、或いは、ヘッドを構成する複数のヘッドブロックＨＢ１、ＨＢ２、ＨＢ３・・・のそれぞれにチャンネルがあってもよい）。
【０１３０】
サーボパターン２は、データバンドｂ０、ｂ１、ｂ２及びｂ３の全幅に亘って（不連続でもよい）、且つ磁気テープ１の長手方向には間隔をあけて配置されている。なお、データバンドｂ０のサーボパターン２と、データバンドｂ１のサーボパターン２とが、磁気テープ１の長手方向でずれて（オフセットされて）配置されていてもよい。データバンドｂ０〜ｂ３の番号の付け方はこれに限られない。
【０１３１】
サーボパターン２は、ヘッドＨを磁気テープ１の幅方向に位置制御する（トラッキングをとる）、或いは、磁気テープ１を速度制御／位相制御するのに用いる磁化反転の組み合わせである。サーボパターン２は、磁気テープ１の出荷時には予め記録されていて、個々の磁気テープ装置では書き換えない。サーボパターン２は、磁気テープ１の長手方向に例えば等間隔に配置されている。
【０１３２】
データバースト３は、データバンドｂ０、ｂ１、ｂ２及びｂ３上でサーボパターン２とサーボパターン２に挟まれた領域にある規定のパス数（２×往復回数）の部分データを含んでいる。データバースト３のそれぞれの領域には、規定のパス数（２×往復回数）の部分データが磁気テープ１の幅方向に多重化（１パス毎にトラック位置をかえて多重化）される。
【０１３３】
ガードスペース４は、サーボパターン２とデータバースト３とを分離する領域（ギャップ）である。データ記録時に発生する、データバースト３の磁気テープの長手方向の位置が変動するのを吸収する役目を負っている。フォーマット上必ず必要である。
【０１３４】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）に示すサーボパターン２ａ、２ｂ及び２ｃは、いずれもデータバンドｂ０の幅方向に２個のセグメントで構成されている。例えばサーボパターン２ａは、磁気テープ１の走行方向に直交する方向に対して所定の正負のアジマス角で形成された二つのセグメントｓ１、ｓ２で形成されている。図２（Ａ）に示すように、例えばサーボパターン２ａを形成する各セグメントｓ１、ｓ２のアジマス角は、データバンドｂ０とデータバンドｂ２との間の仮想の境界線Ｇを挟んで符号が異なっている。図２（Ｂ）に示すように、例えばサーボパターン２ｂを形成する各セグメントのアジマス角は、データバンドｂ０とデータバンドｂ２との間の仮想の境界線Ｇを挟んで符号が同じになっている。サーボパターン２ａの各セグメントｓ１、ｓ２の幅は、それぞれデータが記録されるデータトラックのトラックピッチの略整数倍になっている。
【０１３５】
図２（Ｃ）では、サーボパターン２ｃを所定の長さで一旦記録し、その後、後続の消去ヘッドで部分的にサーボパターン２ｃの一部２ｃ´を消去し、データ領域を形成した例を示している。
【０１３６】
図２（Ｄ）では、サーボパターン２ｄは、６個のセグメントから構成されている。サーボパターン２ｄの各セグメントの（記録）アジマス角は、絶対値の等しい正と負、及び０度の３通りに設定されている。
【０１３７】
これらの例では、サーボパターン２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄが、磁気テープ１の幅方向に連続的に配置されているが、例えば隣合うデータバンドｂ０と、データバンドｂ２との境界等で不連続となっていてもよい。
【０１３８】
図３に示すように、サーボパターン２ｂが等しい正と負のアジマス角αのセグメントで構成されているときに、後述する磁気テープ装置のヘッドＨのトラック幅方向（Ｙ方向）の位置情報（ずれ量  ｄ）、磁気テープ１の変形の情報（角度β）、及び磁気テープ１の傾き情報（角度γ）を検出する原理を説明する。ヘッドＨのチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ及びＤが同じギャップラインＧＬ上にあるとして、サーボパターン２ｂの磁化反転に反応して磁気テープ装置のヘッドＨが信号を出力する時点を考える。
【０１３９】
２バンプ型のヘッドＨは、記録ヘッドＨ１の上に再生ヘッドＨ２が（或いはその逆）ピギーバックされているヘッドブロックＨＢ１、ＨＢ２を２つを逆向きに合わせて、１つのヘッドＨとしているもので、ヘッドブロックＨＢ１（を構成する第一のバンプ（上流側のバンプ））に記録／再生ヘッドＨ１、Ｈ２、ヘッドブロックＨＢ２（を構成する第二のバンプ（下流側のバンプ））に再生／記録（或いはこれらと逆の順序に）ヘッドＨ２，Ｈ１を配置し、第一のバンプの記録ヘッドＨ１は第二のバンプの再生ヘッドＨ２と、また第一のバンプの再生ヘッドＨ２は第二のバンプの記録ヘッドＨ１とトラックの位置を合わせてある。
【０１４０】
図３に示すように、ＬＴＭ（走行中の磁気テープ１の幅方向の運動）により磁気テープ１が長さｄだけ上がった（相対的にヘッドＨが下がった）場合は、チャンネルＡ、Ｃの出力は同じ値だけ位相が進む（出力時点が早くなる）、また、チャンネルＢ、Ｄの出力は同じ値だけ位相が遅れる（出力時点が遅くなる）。
【０１４１】
ＬＴＭとは、ラテラルテープモーションの略であり、磁気テープ１の走行時に発生する磁気テープ１の幅方向の運動である。狭ピッチのトラック（従って、狭トラック）のトラッキングを阻害する要因になる。サーボパターン２ｂを再生してヘッドＨと磁気テープ１の相対位置を検出し、ＬＴＭを追尾することにより、ヘッドＨをできるだけ正しいトラックの位置に置くようにする制御（トラッキングサーボ）している。
【０１４２】
磁気テープ１が変形して（磁気テープ１の幅が広がり（正、負のセグメントのなす角が角度２β大きくなり）、長さが縮んだ例）場合は、チャンネルＡ、Ｂ、Ｃ及びＤ全ての出力の位相が遅れるが、遅れ量はチャンネルＡ、Ｂは小さく、チャンネルＣ、Ｄは大きい。
【０１４３】
磁気テープ１がＹ方向に対して角度γ傾いて走行した場合は、チャンネルＡ、Ｃの出力の位相は進み、チャンネルＢ、Ｄのそれは後れる。チャンネルＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの位相変化の方向はＬＴＭの場合と同じであるが、その変化量はチャンネルＡ、Ｂは小さく、チャンネルＣ、Ｄは大きい。これらを図３に矢印の向きと長さで表す。このように、ＬＴＭ、磁気テープ１の変形、及び、磁気テープ１の走行の傾きの影響は全て異なっている。しかし、これらが混合した場合も、次に示すように完全に分離可能である。
【０１４４】
図４は磁気テープ装置のヘッド位置、磁気テープ１の変形及び磁気テープ１の傾きの情報の検出の原理説明図である。  
サーボパターン２ｂを有する磁気テープ１に、ＬＴＭ（走行中の磁気テープ１の幅方向の運動）によるシフトｄ（位置決め情報）、変形によるアジマス角変化が±β（変形情報）、傾きγ（傾き情報）が複合して発生した場合を示す。シフトｄはヘッドＨ（または磁気テープ１）の位置決め情報となる。図４に示すように、チャンネルＡ、Ｂ、Ｃ及びＤと、正規の状態にある点線で示すサーボパターン２ｂとの交点を（ｘＡ，ｙＡ）、（ｘＢ，ｙＢ）、（ｘＣ，ｙＣ）、Ｄ（ｘＤ，ｙＤ）とし、シフト、変形、傾きの影響を受けた実線で示すサーボパターン２ｂとの交点を(ｘ´Ａ,ｙＡ)、(ｘ´Ｂ,ｙＢ)、(ｘ´Ｃ,ｙＣ)、(ｘ´Ｄ,ｙＤ)とする。また、正規の状態にあるサーボパターン２ｂの頂点の座標を（０，０）、頂角を（π−２α）、すなわちアジマス角±α、シフト量をｄとする。未知数（ｄ、γ、β）のうち例えばｄは以下のように求められる。
【０１４５】
【数１】
2010182411.tif 000003
【０１４６】
ところで、
ｘ´Ａ−ｘ´Ｂ  ＝  Ｖ×ｔ´ＡＢ  ＝  Ｖ（ｔ´Ｂ−ｔ´Ａ）
ｘ´Ｃ−ｘ´Ａ  ＝  Ｖ×ｔ´ＣＡ  ＝  Ｖ（ｔ´Ａ−ｔ´Ｃ）
ｘ´Ｄ−ｘ´Ｂ  ＝  Ｖ×ｔ´ＤＢ  ＝  Ｖ（ｔ´Ｂ−ｔ´Ｄ）
ここに、
Ｖ：磁気テープ速度
ｔ´ＡＢ，ｔ´ＣＡ，ｔ´ＤＢ  ：検出出力間の経過時間
ｔ´Ａ，ｔ´Ｂ，ｔ´Ｃ，ｔ´Ｄ  ：チャンネルＡ〜Ｄの出力検出時刻
ｙＡ，ｙＢ，ｙＣ，ｙＤ  ：チャンネル(ヘッドＨ)Ａ〜Ｄの磁気テープ幅方向の位置（既知  再生チャンネルの組み合わせ毎に予め決められた基準値：チャンネル情報（座標情報））
ここで、各チャンネルＡ〜Ｄのｙ軸方向の位置ｙＡ、ｙＢ、ｙＣ、ｙＤとアジマス角αは既知であること、また、例えば点（ｘ´Ａ，ｙＡ）と（ｘ´Ｂ，ｙＢ）とのｘ軸方向の距離は、対応するチャンネルＡ、Ｂの出力間の経過時間或いは時刻差（何れも測定値）：ｔ´Ｂ−ｔ´Ａに磁気テープ速度Ｖを乗じたものである。
【０１４７】
すなわち、既知の値と計測値とから、Ｋ１、Ｋ２が求まり、その結果、ｄが求まる。
【０１４８】
なお、この場合は、ｄを求める式の分母、分子が共にＶの係数倍という形になり、Ｖに関係なくｙとｔとからｄを求めることができる。β、γも求めることができる。
次に、サーボパターン２ｅを有する磁気テープ１に、ＬＴＭによるシフトｄ、変形によるアジマス角変化が±β、傾きγが複合して発生した場合を示す。図５に示すサーボパターン２ｅは、等しい正負のアジマス角±αのセグメントとアジマス角０度の２つのセグメントとで構成されている。このときに、ヘッドＨのトラック幅方向の位置情報（シフトｄ）、及び、磁気テープ１の傾き情報（角度γ）を検出する原理を説明する（β＝０とする）。
【０１４９】
図５はヘッド位置、磁気テープ変形及び磁気テープ傾きの情報の検出の原理説明図である。  
図５に示すように、ヘッドＨのチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ及びＤが同じギャップラインＧＬ上にあるとして、サーボパターン２ｅの磁化反転に反応して磁気ヘッド装置のヘッドＨが信号を出力する時点を考える。
【０１５０】
図５に示すように、ＬＴＭによりサーボパターン２ｅを有する磁気テープ１が上がり（相対的にヘッドＨが下がり  シフトｄ）かつ磁気テープが（角度γ）傾いて走行した場合を示す。この場合には、チャンネルＡ、Ｃの出力は位相が進む（出力時点が早くなる）、また、チャンネルＢ、Ｄの出力は位相が遅れる（出力時点が遅くなる）。
【０１５１】
以下に示すように、シフトｄ、傾き角度γを求めることができる。
【０１５２】
【数２】
2010182411.tif 000004
【０１５３】
磁気テープ１が（角度γ）傾いて走行した場合（β＝０と見なす）は、チャンネルＣ、Ｄの出力の位相差から直接傾きの角度γがｔａｎγ＝Ｖ（ｔ´Ｃ−ｔ´Ｄ）／（ｙＤ−ｙＣ）より求められる。
【０１５４】
更にチャンネルＣ、Ｄの位相差を無視すれば（要するにチャンネルＡ、Ｂの位相差のみからヘッドＨの位置情報であるシフトｄを求めると）、磁気テープ１の傾きも無視したこと（γ＝０と見なすこと）になる。
【０１５５】
次に、サーボパターン２ｄを有する磁気テープに、ＬＴＭによるシフトｄ、変形によるアジマス角変化が±β、傾き角度γが複合して発生する場合を示す。サーボパターン２ｄが等しい正負のアジマス角のセグメント、アジマス角０度の２つのセグメント、及び、別の等しい正負のアジマス角のセグメントで構成されているときに、ヘッドＨのトラック幅方向の位置情報（シフトｄ）、磁気テープ１の幅の情報（角度β）、及び、磁気テープ１の傾き情報（角度γ）を検出する原理を説明する。
【０１５６】
図６及び図７はサーボパターン２ｄの構造、ヘッド位置、磁気テープ変形及び磁気テープ傾きの情報の検出の原理説明図である。
【０１５７】
これらの図に示すように、磁気テープ装置のヘッドＨのチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ及びＦが同じギャップライン上にあり、チャンネルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ及びＦのｙ軸方向の位置ＹＡ、ＹＢ、ＹＣ、ＹＤ、ＹＥ、ＹＦ及びアジマス角αは既知であるとして、サーボパターンの磁化反転に反応してヘッドＨが信号を出力する時点を考える。
【０１５８】
次に磁気テープのシフトを計算するための計算式を説明する。
【０１５９】
図６に示す式（８−１）、式（８−２）は次に示すように変形することができる。
【０１６０】
【数３】
2010182411.tif 000005
【０１６１】
図７に示すように、図６よりも原点を−Ｘ方向にＸ´シフトする（すなわち、ＸＮＥＷ＝Ｘ＋Ｘ´）。
【０１６２】
Ｙ０：データバンドピッチ
α：アジマス角（Ｙ０ｔａｎα＝２Ｘ０）
Ｘ１：サーボパターンを決めるシフト量、とする。
【０１６３】
このとき、図７に示すサーボパターンの各部は、次に示すように式（１１−１）、式（１１−２）、式（１１−３）及び式（１１−４）で示される。
【０１６４】
【数４】
2010182411.tif 000006
【０１６５】
角度β（磁気テープが幅方向の広がるときの変化角度）を考慮して、アジマス角αをα−βに置き換えると、次に示す式（１１−１´）、式（１１−２´）、式（１１−３´）及び式（１１−４´）が得られる。
【０１６６】
【数５】
2010182411.tif 000007
【０１６７】
角度γ（磁気テープ走行時の傾きの角度）を考慮すると、次に示す式（１２−１）、式（１２−２）が得られる。
【０１６８】
【数６】
2010182411.tif 000008
【０１６９】
また、点（Ｘ（ツーダッシュ），０）が（Ｘ（スリーダッシュ），Ｙ（スリーダッシュ））に移動し、式（１２−１）、式（１２−２）は、それぞれ式（１２−３）、式（１２−４）となる。但し、Ｘ（ツーダッシュ）＝２Ｘ０−Ｘ１、２Ｘ０＝Ｙ０ｔａｎαである。
【０１７０】
【数７】
2010182411.tif 000009
式（１２−１）〜式（１２−４）を基にシフトｄを考慮すると、次に示す式（１３−１）、式（１３−２）、式（１３−３）及び式（１３−４）が得られる。
【数８】
2010182411.tif 000010
【０１７１】
ここで、ヘッドＨのチャンネルＡ，Ｂ，Ｃ，ＤのＹ方向の位置をＹＡ，ＹＢ，ＹＣ，ＹＤとすると、次に示す式（１３−１´）、式（１３−２´）、式（１３−３´）及び式（１３−４´）が得られる。これらの式から、次に示す式（１３−５´）及び式（１３−６´）が得られる。
【０１７２】
【数９】
2010182411.tif 000011
【０１７３】
これらの式から次に示すシフトｄを求める式（１３−７）が得られる。
【０１７４】
【数１０】
2010182411.tif 000012
【０１７５】
ここで、ＹＡ、ＹＢは既知、ＸＡ−ＸＢは計測値（チャンネルＡ，Ｂ出力の時間差）から求められる。従って、Ｋ１及びＫ２が式（１３−５´）及び式（１３−６´）から求められれば、式（１３−７）を用いてシフトｄを求めることができる。
【０１７６】
このようにチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの出力の経過時間或いは時刻差からシフトｄを求めると式（１３−７）を得るが、傾き角γが未知である。そこでチャンネルＥ、Ｆの出力の時間差から傾き角γを求めればシフトｄが得られる。なお、この過程で用いるＸ軸方向の長さＸ１（サーボパターンのフォーマットの一部）は、サーボパターン計測時の磁気テープ速度を用いて、磁気テープの長手方向の変形を含めて補正をする必要がある。磁気テープの長手方向の変形は磁気テープ速度偏差に帰着する。
【０１７７】
ところで、
Ｘ（スリーダッシュ）＝Ｘ（ツーダッシュ）ｃｏｓγ
Ｙ（スリーダッシュ）＝Ｘ（ツーダッシュ）ｓｉｎγ
Ｘ（ツーダッシュ）＝Ｙ０・ｔａｎα−Ｘ１
一方、
ｔａｎγ＝（ＸＥ−ＸＦ）／（ＹＦ−ＹＥ）
γ＝ｔａｎ−１［（ＸＥ−ＸＦ）／（ＹＦ−ＹＥ）］      （１３−８）
ここで、ＹＦ，ＹＥは、既知であり、ＸＥ−ＸＦは計測値から得られる。これらを式（１３−５´）、式（１３−６´）に代入すれば、次の式（１４−１）、式（１４−２）に示すように、Ｋ１、Ｋ２が全て既知の値、或いは計測値から求められた値によって、表現された。
【０１７８】
【数１１】
2010182411.tif 000013
【０１７９】
従って、式（１４−１）、式（１４−２）を式（１３−７）に代入してシフトｄを求めることができる。例えば式（１３−５´）などを用いて角度βも求めることができる。
【０１８０】
磁気テープ速度の検出
磁気テープ装置により、基本的にはサーボパターンの周期を計測する。図６，９に示すサーボパターン２ｄように、サーボパターン中にアジマス角０度のセグメントがある場合は、単純にこのセグメントの例えば第一のトランジション（遷移）から磁気テープの長手方向次のサーボパターンの中の第一のトランジション（遷移）の周期を計測すればよい。
【０１８１】
一方、図４に示すサーボパターン２ｂように、サーボパターン中にアジマス角０度のセグメントがない場合は、アジマス角が正のセグメントと負のセグメメント（例えばチャンネルＡとＢと）の、例えば第一のトランジション（遷移）間の周期をそれぞれ計測してその平均から磁気テープ速度を求めればＬＴＭの変動（シフトｄの変動）の影響を軽減できる。なお、データバンドの中央を挟んで上下にあるセグメントの周期をそれぞれ計測しその平均を取る方法はアジマス角０度のセグメントの場合にも使用可能で、この場合は磁気テープの傾きの影響を軽減できる。
【０１８２】
このように本実施形態によれば、磁気テープ１の幅方向に複数設けられるデータバンドｂ０〜ｂ３上に、サーボパターン２、ガードスペース４、データバースト３、ガードスペース４、サーボパターン２、ガードスペース４、データバースト３、・・・のように配置されている。
【０１８３】
データバースト３にデータを記録するには、サーボパターン２は予め記録されているものとして、記録開始時に先ず上流側の記録ヘッドＨ１と同じバンプにある再生ヘッドＨ２で、サーボパターン２を通常複数個再生し（この間記録電流は流さない）ヘッドＨの位置を制御した後に、上流側の記録ヘッドＨ１に記録電流を流してデータを記録し、次にある時間経過後（次のサーボパターンの直前で）に記録電流を止める。再び同じバンプの再生ヘッドＨ２で次のサーボパターン２を再生し、ヘッド位置情報を検出し、直後に再びデータバースト記録に入る。以下、この記録と再生とヘッド位置制御とを記録終了まで繰り返す。記録中には下流にあるバンプの再生ヘッドＨ２を用いてリードアフターライト（またはリードホワイルライトと言う）を行う。
【０１８４】
すなわち、上流と下流との（異なるバンプの）記録ヘッドＨ１と再生ヘッドＨ２とを用いる場合に磁気テープ１の走行方向が傾くことにより記録データトラックの位置がずれる問題が生じるのに対して、本発明では、同じ上流側のバンプの記録ヘッドＨ１と再生ヘッドＨ２とを時分割で交互に使用することにより、記録ヘッドＨ１により近い再生ヘッドＨ２によりサーボパターン２を再生し正確なサーボ情報に基づきヘッドＨの位置をより正確に制御し、ヘッドＨを最適な位置へ誘導し、正確な位置にデータを記録することができる。また、記録時に、記録ヘッドＨ１から再生ヘッドＨ２へのクロストークの問題を解決することができる。
【０１８５】
図８は、従来の磁気テープ装置のヘッド及び従来の磁気テープの部分平面図である。  
つまり、従来では、図８に示したように、２バンプ型のヘッドＨ´は、記録ヘッドＨ１の上に再生ヘッドＨ２が（或いはその逆）ピギーバックされているヘッドブロックＨＢ１´、ＨＢ２´を２つを逆向きに合わせて、１つのヘッドＨ´としているもので、ヘッドブロックＨＢ１´（を構成する第一のバンプ（上流側のバンプ））に記録／再生ヘッドＨ１、Ｈ２、ヘッドブロックＨＢ２´（を構成する第二のバンプ（下流側のバンプ））に再生／記録（或いはこれらと逆の順序に）ヘッドＨ２，Ｈ１を配置し、第一のバンプの記録ヘッドＨ１は第二のバンプの再生ヘッドＨ２と、また第一のバンプの再生ヘッドＨ２は第二のバンプの記録ヘッドＨ１とトラックの位置を合わせてある。再生ギャップ上には、サーボ用のギャップが形成されている。
【０１８６】
こうして例えば記録ギャップ（上流側）と再生ギャップ（下流側）とを１ミリメートル前後離すことにより、記録ヘッドＨ１から再生ヘッドＨ２へのクロストークを軽減している。
【０１８７】
図８に示すように、従来では、磁気テープ１Ａを幅方向に複数（例えば４）に分割して、それぞれに磁気テープ１Ａの幅方向にデータバンド３Ａとサーボバンド２Ａとを設ける。記録時には、記録ヘッドＨ１と同じバンプにある再生ヘッドＨ２は、データチャンネルの外側にあるサーボ用チャンネルＳと言えども、記録ヘッドＨ１からのクロストークによりサーボ信号の再生には使用できない。従って、磁気テープ１Ａの走行方向下流にある隣のバンプの再生ヘッドＨ２のサーボチャンネルで、サーボ信号を検出して、記録ヘッドの位置の制御をすることになる。この状態で磁気テープ１Ａの走行が傾くと、記録ヘッドＨ１の位置は、その分正しい位置から外れることになり、トラック密度を制約することになる。通常の方法では、磁気テープ１Ａの走行の傾きの影響を軽減するには、ヘッドブロックＨＢ１´のギャップラインとヘッドブロックＨＢ２´のギャップラインとの間の距離を近づけることになるが、クロストークの制約などがあり難しい。
【０１８８】
即ち、トラッキング動作は常に再生ギャップを基準のトラックセンターに位置合わせしようとする。従って、図９に示すように磁気テープがヘッドの前面を走行する方向（傾き）がダイナミックに変化（テープが蛇行）したときには、記録ギャップの位置は傾き角の正接と両ギャップ間の（長手方向の）距離に応じた量だけトラックずれ（トラックミスレジストレーション）を起こしてしまう。すなわち、記録トラックの位置がオフセットしたために、記録済みの隣接トラックの一部を上書きし、そのトラック幅を狭めることによりトラッキングマージンを削ることになる。
【０１８９】
これに対して、本実施形態では、図３に示すように、同じ上流側のバンプの記録ヘッドＨ１と再生ヘッドＨ２とを時分割で交互に使用することにより、記録ヘッドＨ１により近い再生ヘッドＨ２によりサーボパターン２を再生し正確なサーボ情報に基づきヘッドＨの位置をより正確に制御し、ヘッドＨを最適な位置へ誘導し、正確な位置にデータを記録することができる。また、記録時に、記録ヘッドＨ１から再生ヘッドＨ２へのクロストークの問題を解決することができる。
【０１９０】
再生時にはデータ再生に用いる再生ヘッドＨ２（通常は下流側バンプ）でサーボパターン２も再生してヘッドＨの位置を制御する。
【０１９１】
サーボパターン２ｂを有する磁気テープ１に、ＬＴＭ（走行中の磁気テープ１の幅方向の運動）によるシフトｄ、変形によるアジマス角変化が±β、傾き角度γが複合して発生した場合に、図５に示すように、既知の値と計測値とから、Ｋ１、Ｋ２が求まり、その結果、シフトｄ、角度β及び傾き角度γを求めることができる。（記録ヘッドＨ１または再生ヘッドＨ２のトラック幅方向の位置決め情報（シフトｄ）を、磁気テープ１の変形情報（角度β）、及び／または、傾き情報（角度γ）を用いて補正する（求める）ことができる。）その結果、ヘッドＨの位置を調整することで、データの正確な記録、再生を行うことができる。
【０１９２】
サーボパターン２ｅを有する磁気テープ１に、ＬＴＭによるシフトｄ、傾き角度γが複合して発生した場合には、チャンネルＣ、Ｄの出力の位相差から直接傾きの角度γが求まり、［数２］に示す式からシフトｄを求めることができる。その結果、ヘッドＨの位置を調整することで、データの正確な記録、再生を行うことができる。
【０１９３】
サーボパターン２ｄを有する磁気テープに、ＬＴＭによるシフトｄ、変形によるアジマス角変化が±β、傾き角度γが複合して発生する場合に、式（１３−７）からシフトｄが求まり、式（１３−８）からγを求めることができる。その結果、ヘッドＨの位置を調整することで、データの正確な記録、再生を行うことができる。
【０１９４】
マルチチャンネルヘッドＨを備えたリニア型磁気テープ装置により、サーボパターン２を有する磁気テープ１を記録、再生することで、通常の磁気テープ１の幅方向の位置情報に加え、磁気テープ１の変形やヘッドＨの傾きに起因する偏差にも対応した位置決め情報の検出することができ、トラック密度(ＴＰＩ)を飛躍的に高めることができる。
これまではトラックピッチが限りなく狭いとしていたが、以下では磁気テープの一実施例を示す。  
図１０は一実施例のサーボパターンとデータバンドとの位置関係及びヘッドチャンネル位置とパスとの関係を示す図である。
【０１９５】
図１０に示すように、データバンドの幅方向のピッチであるデータバンドピッチが６４０マイクロメートル、１６トラック並列記録／再生、１つのデータバンドを１６パス（８往復）で完結するもの（トラックピッチは２．５マイクロメートル）、また、ＬＴＭは±１５マイクロメートル以下、更に、ヘッドはサーボを考慮して１７チャンネル（チャンネル１７（ＣＨ１７）：サーボ用補助チャンネル）としておくが、これに限ったものではない。
【０１９６】
サーボパターンを挿入する頻度は、サンプリングの立場からは高いほうがよいのは当然であるが、冗長度の観点と、ヘッドの位置情報、磁気テープ幅情報、及び、磁気テープの傾き情報の検出感度と、更には想定されるＬＴＭとを考慮して、頻度とサーボパターンの最適な組み合わせを探す必要がある。
【０１９７】
以下、サーボパターンはこれまでに挙げた中で最も複雑且つ長手方向の専有長が短い（冗長度が低くなる）図７に示す例を用いて説明するが、他のパターンの場合も同様である。
【０１９８】
サーボパターンは、正負のアジマス角のセグメントの幅をそれぞれ８０マイクロメートル、アジマス角０度のセグメントの幅をそれぞれ２００マイクロメートルとする。なお、通常サーボパターンは複数の磁化反転で構成されるが、ここではその中の1つの磁化反転を記してある。サーボパターンとデータバンドのテープ幅方向の位置はパス１の時１８．７５（トラック上端で２０）マイクロメートル、オフセットさせる。通常、奇数のパスはＢＯＴからＥＯＴに、偶数のパスはＥＯＴからＢＯＴにテープは走行する。各チャンネルは、全１６パス（８往復）でデータサブバンドを構成する。奇数の８パスと偶数の８パスは別々のトラックグループを形成し、行き帰りのパスによるトラックが隣り合うことをできるだけ避ける。この例では、隣のチャンネルのパス１６とパス１のトラック、パス１５とパス２のトラック、及びパス１６と隣のチャンネルのパス１のトラックが該当する。データバースト３の所定の位置に、データに加えて、データバンド及びパスの識別情報を挿入してもよい。なお、ガードバンドを設ける場合にはこれらの（テープ走行方向が逆向きになる）トラック間に入れる。（なお、一般にガードバンドは、データバンドとデータバンドを、或いは、トラックとトラックを分離する領域である。データバンドは、フォーマット上は必ずしも必要ではない。）各パスにおけるヘッドチャンネルと図７のチャンネルの対応は、Ａ：ＣＨ１０、Ｂ：ＣＨ８、Ｃ：ＣＨ１７、Ｄ：ＣＨ１、Ｅ：ＣＨ１４、Ｆ： ＣＨ４となる。ＣＨ１からＣＨ１はデータチャンネルでＣＨ１７はサーボ用の補助チャンネルである。オフセットをとったことにより式（１３−７）におけるｄの値は、Ｎをパスナンバーとして：
ｄ＝ｄＮ＋ＬＴＭ
ｄＮ＝−１８．７５＋｛２．５×（Ｎ−１）／２｝
Ｎ＝１，３，５，...,１５（ＢＯＴ→ＥＯＴ）
ｄＮ＝｛２．５×（Ｎ−１）／２｝
Ｎ＝２,４，６,...,１６（ＥＯＴ → ＢＯＴ）
となる。
【０１９９】
また、ＹＡ,ＹＢはトラックセンターで：
ＹＡ＝−４０
ＹＢ＝＋４０
（単位：マイクロメートル）である（ＣＨ９のトラックセンターを基準にして）。
【０２００】
同様に、
ＹＣ＝−３２０
ＹＤ＝＋３２０
ＹＥ＝−２００
ＹＦ＝＋２００
（単位：マイクロメートル）である。
【０２０１】
オフセットをとることより、何れのパスにおいても、想定されている±１５マイクロメートルのＬＴＭに対して、ヘッドがそれぞれのセグメントを外れることはない。また、Ｎの奇数、偶数とデータバンドナンバーの組み合わせとでサーボパターンの向き（磁気テープ走行方向に対して）が逆になる。
【０２０２】
さて、データサブバンドの幅（ヘッドのチャンネルスペーシング）が決まっている場合に、アジマス角及び磁化反転の間隔と数を決めるには、次のことを考慮する。ＬＴＭの検出感度、例えば１マイクロメートルのＬＴＭを何マイクロメートルの長手方向の位置の変化（時間として検出）に変換したいか。想定される最大のＬＴＭのときにも、アジマス角故に隣の同極性の磁化反転により誤検出されることはないか。必要最小限の数の磁化反転とデータバーストの長さで決まる冗長度及びサンプリング周期は必要十分か（周波数に換算して、必要とされるサーボ帯域の１０倍程度）。ＬＴＭの検出感度を上げるためにアジマス角を大きくすることと、他の条件は相反しているので妥協点を探ることになる。
【０２０３】
この一例として正負のアジマス角を約±１４度(ｔａｎα＝０．２５)とする。この結果、図７のＸ１は７０マイクロメートルとなる。また隣り合うサーボパターンの間隔を１ミリメートルとする。従って、磁気テープ速度を１０メートル／秒とすればＬＴＭをサンプリングする周波数は１０ＫＨｚとなる。また、１マイクロメートルＬＴＭは正負のアジマス角のおかげで長手方向に０．５マイクロメートルの長さに変換される。これは磁気テープ速度１０メートル／秒においては５０ナノ秒(５Ｅ−８秒)の時間に相当する。クロック１ＧＨｚのカウンターで計時すれば０．１マイクロメートル程度のＬＴＭが検出可能となる（約５カウントの差となる）。トラックピッチ２．５マイクロメートルに対して十分な分解能である。因みに、この時磁気テープの傾き及び磁気テープの変形の検出感度は５カウントの差（長手方向に約５ナノメートルの変化／変形に相当）を目安にすると、傾き（角度γ）約７Ｅ−３度及び変形（角度β）約８．５Ｅ−３度となる。なお、アナログ回路の助けを借りれば、より低い周波数のクロックを用いつつ、サブナノ秒の分解能で時間を計測できることも知られている。
【０２０４】
この時のデータバースト３の長さは、サーボパターン（トランジション）の間隔を１０マイクロメートルで４トランジションとし、サーボパターンの前後のガードスペース４をそれぞれ８０マイクロメートル程度とすると、全部で約８００マイクロメートルの長さとなる。すなわち、磁気テープ１の長手方向の利用効率は約８０パーセントとなる。
【０２０５】
なお、４トランジションのサーボパターンは、第２のトランジションを第１のトランジションに近づけたり、第３のトランジションを第１のトランジションから遠ざけたり位置（位相）変調することにより（同極性のトランジション、第１と第３または第２と第４、の距離を２０マイクロメートルより近づけないように変調している）、フレーム同期のためのユニークなパターンと1ビットのデータを表現することができる（多値で変調すれば複数ビットのデータも表現することが可能となる）。すなわち、サーボパターン２を、その磁化遷移の境界の形状と同じ形状の後述する記録ギャップ３０９（図１７参照）を持つ記録ヘッド３０８（サーボパターン全幅記録ヘッド）で磁気テープ１全幅を記録するに当たり、記録電流の変化のタイミングを変調して異なるサーボパターンを形成し、バイナリデータ、ユニークな同期信号を表現しうる。更に、複数のサーボパターンを用いて、ユニークな同期信号と複数のデータビットからなるデータフレームを構成することができる。図２（Ｃ）に示すサーボパターン２ｃを形成するときに、記録電流の変化のタイミングを変調して複数のサーボパターンを形成し、バイナリデータ、ユニークな同期信号を得るようにしてもよい。
【０２０６】
以上を基に磁気テープ装置のトラッキングサーボ構成の一例を示す。  
図１１は磁気テープ装置のトラッキングサーボ機構のブロック図である。  
磁気テープ装置の信号処理系、リールモーター制御系及びサーボパターンのデータ復調系は公知の手法を用いることができる。
【０２０７】
トラッキングサーボ機構１００は、ヘッドスタック１０１、ＡＭＰ／ＳＥＬ（プリアンプ／セレクター）１０２、ピーク検出／時間計測（距離換算）器１０３、データバーストゲート１０４、フライホィール１０５、トラッキング（ＬＴＭ）検出器１０６、Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ変換）器１０７、微動アクチュエーター１０８、粗動アクチュエーター１０９を備えている。
【０２０８】
ＡＭＰ／ＳＥＬ（プリアンプ／セレクター）１０２のＳＥＬはＲ／Ｗ（リード／ライト）に応じて対応するバンプからの出力を選択する。
【０２０９】
ピーク検出／時間計測（距離換算）器１０３は、データバンドセレクトのLSB（テープ走行方向）とパスナンバーＮのＬＳＢの情報に従って、チャンネルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦに対応するチャンネルのピーク検出と時間計測を行い、速度情報を用いて長手方向の距離に換算する。
【０２１０】
データバーストゲート１０４はフライホィール１０５の出力を受けて、各データチャンネル（ＣＨ１，ＣＨ２，...，ＣＨ１６）に対して時間軸上でサーボパターンをマスクする。なお、図示しないが、記録側にもサーボパターンを保護するために、同じくフライホィール１０５の出力を受けて、記録電流をゲートする機能ブロックが挿入されている。
【０２１１】
フライホィール１０５はキャプチャーモードとロックモードで時定数の異なる公知のＰＬＬ（位相同期系）である。
【０２１２】
トラッキング（ＬＴＭ）検出器１０６はピーク検出／時間計測（距離換算）器１０３の出力を受けてシフトｄを計算し、パスナンバーの情報を用いてトラッキングエラー（ＬＴＭ）を求める。サーボループは、この値をゼロに近づけるように働く。ピーク検出／時間計測（距離換算）器１０３の他の出力は、磁気テープ速度を検出（パルス列の周期を速度情報に変換）してリールモーターの制御に用いられるが、公知の技術であるのでここでは立ち入らない。
【０２１３】
微動アクチュエーター１０８及び粗動アクチュエーター１０９は、例えばスプリングで保持さているヘッドＨをムービングコイルで駆動するステージ及びパスナンバーの情報とデータバンド指定の情報とに基づいてステージを駆動するパルスモーターとスクリュー等である。なお、これらはストロークの長いリニアモーターで構成することもできる。微動アクチュエーター１０８及び粗動アクチュエーター１０９は、公知の技術である。
【０２１４】
次に本発明のピーク検出／時間計測（距離換算）器１０３とトラッキング（ＬＴＭ）検出器１０６の構成の一例を示す（他のブロックは公知の技術で実現できる）。
【０２１５】
図１２はトラッキングサーボ機構のピーク検出／時間計測（距離換算）器１０３の詳細を示すブロック図である。ここでは時間の計測に内蔵時計を用いた例を示す。  
ピーク検出／時間計測（距離換算）器１０３は、ピーク検出器１３１、時刻サンプラー１３２、距離検出器１３３、内蔵時計１３４、パルス成形器１３５を備えている。
【０２１６】
ピーク検出器１３１は、ローパスフィルター、狭義のピーク検出器（正負のピークを別々に検出）、及びセレクターで構成され、正負の検出ピークの何れかを選択して出力する。ローパスフィルターの役割はデータバースト及びノイズを減衰させて、サーボパターンの誤検出を防ぐことにある。
【０２１７】
時刻サンプラー１３２は、内蔵時計１３４の出力をピーク検出器１３１の出力でサンプリングして時刻を得る。
【０２１８】
距離検出器１３３は、時刻サンプラー１３２の出力間の差を取り、磁気テープ速度を乗じて距離に変換し、さらにパスナンバー情報（すなわちテープ走行方向情報）とデータバンド情報に従って、その符号を反転させる。
【０２１９】
内蔵時計１３４はカウンターで、サーボパターンの同極性トランジション間の時間の２倍より長い周期があればよい（２つの時刻入力の大小関係からトランジション間の正負の時間が必要）。この例では、クロック１ＧＨｚの１３ビットのカウンターが適当である。何故ならば、このカウンターの出力の周期は８マイクロ秒強であるのに対して、同極性のトランジションの間隔２０マイクロメートルは、磁気テープ速度１０メートル／秒の時２マイクロ秒に相当している。
【０２２０】
パルス成形器１３５の一例にはパルス幅Ｔがトランジションの間隔よりも長いリトリガーモノマルチバイブレーター（この例では間隔２マイクロ秒、すなわち２＜Ｔ＜＜１００）が挙げられる。
【０２２１】
図１３はトラッキングサーボ機構のトラッキング（ＬＴＭ）検出器１０６の詳細を示すブロック図である。
【０２２２】
トラッキング（ＬＴＭ）検出器１０６は、ｃｏｓγ，ｓｉｎγ演算器６１、Ｋ１演算器６２、Ｋ２演算器６２´、ｄ演算器６３、ＬＴＭ演算器６４及びｄＮ演算器６５を備えている。
【０２２３】
ｃｏｓγ，ｓｉｎγ演算器６１は、先ず距離検出器１３３からの±(ＸＥ-ＸＦ)と既知のＹＦ,ＹＥからγを求め（γの値は小さいからリニアの近似でよい）、次いでｃｏｓγ，ｓｉｎγを求める（こちらは他の定数との関係から級数展開して第２項までの近似が適当）。
【０２２４】
Ｋ１演算器６２、Ｋ２演算器６２´は、それぞれ距離検出器１３３からの±(ＸＡ-ＸＤ),±(ＸＢ-ＸＣ)とｃｏｓγ，ｓｉｎγ演算器６１からのｃｏｓγ，ｓｉｎγとを受け、既知のＹ０（データバンドピッチ）,ｔａｎα（＝０．２５）,Ｘ１（＝７０）,ＹＡ, ＹＤ, ＹＢ, ＹＣを用いてＫ１，Ｋ２を計算（四則演算）する。
【０２２５】
ｄ演算器６３は、距離検出器１３３からの±(ＸＡ-ＸＢ)とＫ１演算器６２、Ｋ２演算器６２´からのＫ１，Ｋ２とを受け、既知のＹＡ,ＹＢと合わせて式（１３−７）に従ってシフトｄを計算（四則演算）する。
【０２２６】
ＬＴＭ演算器６４は、ｄ演算器６３の出力ｄとｄＮ演算器６５の出力ｄＮの差をとってＬＴＭを求める。
【０２２７】
ｄＮ演算器６５は、パスナンバーＮをｄＮに変換する（テーブルルックアップが簡単）。なお、この例ではパスナンバーＮ(Ｎ＝１，２，...，１６)のＬＳＢ（最下位ビット）がテープ走行方向を表している。
【０２２８】
図１４は、別のトラッキング（ＬＴＭ）検出器１０６´の詳細を示すブロック図である。  
トラッキング（ＬＴＭ）検出器１０６´は、ＬＴＭ演算器６４、ｄＮ演算器６５に加えて、γ演算器６１´及びｄ演算器６３´を備えている。
【０２２９】
γ演算器６１´は、γの近似(リニア近似)を演算する。
【０２３０】
γ演算器６１´及びｄ演算器６３´を用いた近似解を求める計算の一例を説明する。ｄ演算器は式(２２-１)の演算を行いｄを得る。
【０２３１】
【数１２】
2010182411.tif 000014
【０２３２】
【数１３】
2010182411.tif 000015
【０２３３】
【数１４】
2010182411.tif 000016
【０２３４】
磁気テープ速度を変えた場合、例えば５メートル／秒にした場合、周波数は１／２倍に、時間は２倍になる。この際、ローパスフィルターのカットオフ周波数も１／２にすることが望ましい。一方、時間の計測は、クロック周波数を１／２にしてカウント数を維持する。或いは、クロック周波数を維持してカウント数を２倍にする等も考えられる。他の速度にした場合も、速度に比例してローパスフィルターのカットオフ周波数と時間計測方法とを変更すればよいのは言うまでもない。
【０２３５】
図１０に示されている例に従って、サーボパターンの記録方法を説明する。  
磁気テープ上の長さを、信号発生器の時間軸に変換するに当たって、テープ速度は１０メートル／秒とする。他の速度の場合には時間の値を速度に逆比例させれば良い（５メートル／秒ならば全て２倍）。
【０２３６】
図１５Ａは磁気テープ上の磁化パターンを示し、図１５Ｂは同磁化パターンを記録する電流波形を示す。図１５Ｃは４トランジションで構成されるサーボパターンを変調して、１ビットのアドレスまたはデータ、或いはユニークなシンク（同期）パターン１または２を表す一例を示す。
【０２３７】
図１６Ａおよび図１６Ｂは磁気テープ上のイメージで、一例として２０ビットのアドレスと１２８ビットの管理データ（１２８ビットはデータ＋エラー制御ビットとしても良い）を挿入する場合のフレーム構成の両極端な例を示す。
【０２３８】
図１６Ａは１アドレスに対して１２８ビットのデータで１フレームを構成するのに対して、図１６Ｂは１アドレスに対してデータ１ビットでサブフレームを構成し、１２８サブフレームで１フレームを構成する。
【０２３９】
前者は１フレームの長さが０．１５メートルと短くなるもののアドレスも０．１５メートルが単位になってしまう。
【０２４０】
一方、後者は１フレームの長さは２．８メートル強となるもののアドレスの単位は２２ミリメートルと最短になる。  
アドレスおよび管理データの性質から後者の方が望ましい。
何れの場合もシンクパターン０はフレーム同期として、シンクパターン１はサブフレームのセパレータとして活用されている。
【０２４１】
以下、記録装置の実現方法では図１６Ｂの場合を例にする。  
尚、２０ビットのアドレスは上述した段落０１１６で示した条件、サーボパターン記録装置が扱える最長のテープより充分長いモジュロのアドレス発生、を満足している。
【０２４２】
即ち、サーボパターン記録装置が扱える最長のテープ長を例えば５０００メートルとすると、アドレスの単位長が２２ミリメートルの時、
（５０００／０．０２２）＝約２２７２７３＜２６２１４４＝２の１８乗
よって、１８ビットあれば良い。
【０２４３】
また、アドレスの単位長が０．１５メートルの場合は１６ビットで充分である。
図１７は、図１６Ｂに示すフレーム構成の、サーボパターン記録装置３００の一構成例である。  
２ＭＨｚのクロックＣｋ（周期０．５マイクロ秒）は、１／２００分周器３０１により１／２００に分周されてサーボパターンの周期（１００マイクロ秒）を形成し、次に１／２２分周器３０２により１／２２に分周されてサブフレーム周期（２．２ミリ秒）を形成すると共に２０ビットのアドレス発生器３０３を歩進する。
【０２４４】
更に１／１２８分周器３０４により１／１２８に分周されてフレーム周期（２８１．６ミリ秒）を形成する。
【０２４５】
アドレス発生器３０３はコントローラ３０５を介して、サーボパターン記録装置３００に長尺の磁気テープ１が装填される毎に、リセットされる。
【０２４６】
これにより長尺テープ１の中のアドレスが単調増加になる（従って一部を切り出されてカートリッジに巻き込まれたテープのアドレスも単調増加になる）ことが保証される。
【０２４７】
パターン発生器３０６は前記のクロック、サーボパターン周期、サブフレーム周期、フレーム周期、２０ビットアドレスデータと、これらに加えてコントローラ３０５を介しての１２８ビットの管理データを入力として、図１５Ｂのサーボパターンが図１５Ｃの様に変調された信号を発生する。
【０２４８】
パターン発生器３０６の出力は増幅器３０７を介して記録ヘッド３０８に供給される。尚、実施例としては４トランジションのサーボパターン１つが、１ビットのデータまたはユニークなシンクパターンを表し、アドレスと１ビットのデータでサブフレームを構成し、複数のサブフレームでフレームを構成する方法を説明したが、他の場合も、例えば、トランジションの数が多い場合、多値変調の場合、アドレスと複数データビットでサブフレームを構成する場合等、同様の考察で実現可能である。
【０２４９】
記録ヘッド３０８は、フェライトリングを備えており、サーボパターン２を磁気テープ１の全幅に亘って記録することが可能なサーボパターン全幅記録ヘッドである。記録ヘッド３０８は、サーボパターン２の磁化遷移の境界の形状と同じ形状の記録ギャップ３０９を備えている。
【０２５０】
コントローラ３０５は、記録ヘッド３０８で磁気テープ１全幅を記録するに当たり、記録電流の変化の回数を全て（のサーボパターン２毎に）奇数回或いは全て偶数回に制御する。
【０２５１】
サーボパターン記録装置２００が図示しない全幅消去ヘッドを備えるようにしてもよい。全幅消去ヘッドは、図２（Ｃ）に示すサーボパターン２ｃの一部２ｃ´を消去し、データ領域を形成するために用いられる。
【０２５２】
サーボパターン２を、記録ヘッド３０８で磁気テープ１全幅を記録するに当たり、記録電流の変化のタイミングを変調してバイナリデータまたはユニークな同期信号を表現することができる。
【０２５３】
サーボパターン２を、記録ヘッド３０８で磁気テープ１上に先ず記録し、次いで後続の全幅消去ヘッドでデータ記録部分を形成するように、記録されたサーボパターンの一部を消去するに当たり、記録電流の変調と後続の全幅消去ヘッドの動作タイミングを制御して、サーボパターン２中にバイナリデータを表現する、或いは、ユニークな同期信号を表現することができる。
【０２５４】
サーボパターン２を、１ビットのデータに対応させる、或いは、１ビットのデータまたはユニークな同期信号に対応させることができる。
【０２５５】
以上の説明では、データバンドの境界及びデータサブバンドの中央と境界にガードバンドを設けていないが、これらの線を挟んだ両側のトラックを逆向きの磁気テープ走行で記録／再生するようになして、ガードバンドを設置する場合、或いはここで示した例以外のパラメーター（データバンドピッチ、トラックピッチ、サーボパターン等など）の組み合わせの場合にも本発明が有効なのは言うまでもない。
【０２５６】
なお、磁気テープ１の幅方向にデータバンドｂ０が１つでもよい。また、データバンドｂ０とデータバンドｂ１との間のガードバンドは、その幅が０(ゼロ)でもよい。
【０２５７】
例えば図２に示すサーボパターン２ａを、その磁化遷移の境界の形状と同じ形状の図１７に示す記録ギャップ３０７を持つ記録ヘッド３０８（サーボパターン全幅記録ヘッド）で磁気テープ１全幅を記録するに当たり、記録電流の変化の回数を全て奇数回或いは全て偶数回としている。
【０２５８】
上記実施形態では、記録ヘッドＨ１及び再生ヘッドＨ２の、記録及び／または再生ギャップの個々の位置の、基準の位置からの偏差の情報を磁気テープ装置内に格納し、その情報を用いて記録ヘッドＨ１及び再生ヘッドＨ２の位置情報、磁気テープ１の変形情報、磁気テープ１の傾き情報、磁気テープ速度情報、及び／または、磁気テープ１の位相情報を補正している。
【０２５９】
距離検出器１３３は、時刻サンプラー１３２の出力間の差を取っているが、この出力間の経過時間または計測時刻差を、バースト位相比較器により位相差として検出するようにしてもよい。
【０２６０】
サーボパターン２中に図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、（記録）アジマス角０度のセグメントがない場合に、アジマス角が正のセグメントに対応する再生チャンネルの出力のサーボパターンの周期と、負のセグメントに対応する再生チャンネルの出力のサーボパターンの周期とを計測し、それぞれのアジマス角の絶対値を考慮した演算を施して速度情報とするようにしてもよい。
【０２６１】
また、サーボパターン２の正、負のアジマス角のセグメントそれぞれを、上流の再生ヘッドＨ２と下流の再生ヘッドＨ２で順次再生して、それぞれの経過時間或いは計測時間差と上流下流再生ヘッドＨ２それぞれのギャップ間距離から第一及び第二の速度情報を得た後、テープ傾き角とアジマス角の情報を考慮して、これらを演算して速度情報とするようにしてもよい。
【０２６２】
磁気テープ装置が、例えば磁気テープ１の傾き情報（角度γ）に従ってヘッドＨの傾き角を制御する制御機構を備えるようにしてもよい。このようにすれば、リードアフターライト（リードホワイルライト）時に再生ヘッドをトラック上に正しく位置決めできる。逆に、記録時に下流側バンプの再生ヘッドを用いて記録ヘッドの位置決めも可能となる。
磁気テープ１を図示しない周波数逓倍器などにより位相ロックする場合に、サーボパターン２中にアジマス角０度のセグメントがある場合には、セグメントを再生するチャンネルの出力サーボパターンの周期（周波数）を、必要なだけ図示しない分周器により分周して基準信号と位相比較する。
【０２６３】
磁気テープ１を位相ロックする場合に、サーボパターン２中にアジマス角０度のセグメントがない場合には、アジマス角が正のセグメントに対応する再生チャンネルの出力サーボパターンの周期（周波数）を、所定の分周比で必要なだけ分周して第一の基準信号と位相比較するようになし、負のセグメントに対応する再生チャンネルの出力サーボパターンの周期（周波数）を、同じ分周比で分周して第二の基準信号と位相比較するようになし、それぞれの位相比較器の出力をアジマス角の絶対値を考慮した演算をして、位相ロックするようにしてもよい。
【０２６４】
１個または複数個のデータバースト３を用いてテープマークとなすようにしてもよい。テープマーク（ファイルマーク）によりデータの終わりを表すことができる。
【符号の説明】
【０２６５】
ｂ０〜ｂ３  データバンド
ｓ１、ｓ２  セグメント
Ｇ  境界線
Ｈ  ヘッド
Ｈ１  記録ヘッド
Ｈ２  再生ヘッド
ＣＨ１７  サーボ用補助チャンネル
α  アジマス角
β  角度
γ  （傾き）角度
１  磁気テープ
２  サーボパターン
３  データバースト（データ）
４  ガードスペース
３００  サーボパターン記録装置
３０５  コントローラ
３０８  記録ヘッド
３０９  記録ギャップ
【図１】
2010182411.tif 000017
【図２】
2010182411.tif 000018
【図３】
2010182411.tif 000019
【図４】
2010182411.tif 000020
【図５】
2010182411.tif 000021
【図６】
2010182411.tif 000022
【図７】
2010182411.tif 000023
【図８】
2010182411.tif 000024
【図９】
2010182411.tif 000025
【図１０】
2010182411.tif 000026
【図１１】
2010182411.tif 000027
【図１２】
2010182411.tif 000028
【図１３】
2010182411.tif 000029
【図１４】
2010182411.tif 000030
【図１５】
2010182411.tif 000031
【図１６】
2010182411.tif 000032
【図１７】
2010182411.tif 000033
【図１８】
2010182411.tif 000034
【図１９】
2010182411.tif 000035