(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの長手方向に定義されたサーボ・トラックを有する細長テープの横方向運動に追従するようにヘッドを横方向に位置付けるためのサーボ・システムを操作する方法であって、前記サーボ・システムは、定義されたサーボ・トラックに関して前記ヘッドの横方向位置を感知するように構成されたサーボ・センサと、前記細長テープに関して前記ヘッドを横方向に平行移動させるように構成されたファイン・アクチュエータと、前記細長テープに関して前記ファイン・アクチュエータを横方向に平行移動させるように構成されたコース・アクチュエータと、前記サーボ・センサを感知し、前記ヘッドと前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックに関連した希望の位置との間の位置誤差を決定し、前記決定された位置誤差を減らすように前記ヘッドを横方向に平行移動させるよう、前記ファイン・アクチュエータを操作するように構成された位置誤差信号ループと、を含み、前記方法は、
前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックの横方向シフト偏移を前記位置誤差信号ループから感知するステップであって、第１の方向における前記位置誤差の最大値を決定するステップと、前記第１の方向とは逆方向の第２の方向における前記位置誤差の最大値を決定するステップとを含むステップと、
前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックの横方向シフト偏移のほぼ中間点に前記コース・アクチュエータを位置付けるように前記コース・アクチュエータを操作するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記感知するステップは、前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックの前記横方向シフト偏移を感知するために、前記ヘッドを横方向に平行移動させるように前記ファイン・アクチュエータを操作するときに前記位置誤差信号ループによって使用された電流信号を検知するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記感知するステップは、前記ヘッドを横方向に平行移動させるように前記ファイン・アクチュエータを操作するときに前記位置誤差信号ループによって使用された位置誤差信号の積分を検知するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つの長手方向に定義されたサーボ・トラックを有する細長テープの横方向運動に追従するようにヘッドを横方向に位置付けるためのサーボ・システムを操作する方法であって、前記サーボ・システムは、定義されたサーボ・トラックに関して前記ヘッドの横方向位置を感知するように構成されたサーボ・センサと、前記細長テープに関して前記ヘッドを横方向に平行移動させるように構成されたファイン・アクチュエータと、前記細長テープに関して前記ファイン・アクチュエータを横方向に平行移動させるように構成されたコース・アクチュエータと、前記サーボ・センサを感知し、前記ヘッドと前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックに関連した希望の位置との間の位置誤差を決定し、前記決定された位置誤差を減らすように前記ヘッドを横方向に平行移動させるよう、前記ファイン・アクチュエータを操作するように構成された位置誤差信号ループと、を含み、前記方法は、
前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックの横方向シフト偏移を前記位置誤差信号ループから感知するステップと、
前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックの横方向シフト偏移のほぼ中間点に前記コース・アクチュエータを位置付けるように前記コース・アクチュエータを操作するステップと、を含み、
前記テープは、前記横方向シフト偏移が前記ファイン・アクチュエータの単方向ストロークよりも大きくなるように、フランジレス・テープ・ガイドにより前記ヘッドに関してガイドされ、
前記コース・アクチュエータを操作するステップは、前記ファイン・アクチュエータが前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックの前記横方向シフト偏移の両側端部に達し得るよう、前記コース・アクチュエータを位置付けるように前記コース・アクチュエータを操作するステップを含む、
請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記細長テープの前記決定された横方向シフト偏移の前記決定された中間点位置を記憶するステップと、前記記憶された中間点位置を前記細長テープの識別標識に関連付けるステップとを更に含む、請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
細長テープの少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックに関してヘッドを横方向に位置付けるように構成されたサーボ・システムであって、
前記細長テープの少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックに関して前記ヘッドの横方向位置を感知するためのサーボ・センサと、
前記細長テープに関して前記ヘッドを横方向に平行移動させるように構成されたファイン・アクチュエータと、
前記細長テープに関して前記ファイン・アクチュエータを横方向に平行移動させるように構成されたコース・アクチュエータと、
前記サーボ・センサを感知し、前記ヘッドと前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックに関連した希望の位置との間の位置誤差を決定し、前記決定された位置誤差を減らすように前記ヘッドを横方向に平行移動させるよう、前記ファイン・アクチュエータを操作する信号を提供し、前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックの横方向シフト偏移を前記提供された信号から感知し、第１の方向における前記位置誤差の最大値を決定し、前記第１の方向とは逆方向の第２の方向における前記位置誤差の最大値を決定し、前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックの横方向シフト偏移のほぼ中間点に前記コース・アクチュエータを位置付けるように前記コース・アクチュエータを操作する、ように構成されたサーボ制御装置と、
を含む、サーボ・システム。
【請求項７】
前記提供された信号は、前記ヘッドを横方向に平行移動させるように前記ファイン・アクチュエータを操作する電流信号を含む、請求項６に記載のサーボ・システム。
【請求項８】
前記提供された信号は、前記ヘッドを横方向に平行移動させるように前記ファイン・アクチュエータを操作するために使用される位置誤差信号の積分関数を含む、請求項６又は請求項７に記載のサーボ・システム。
【請求項９】
細長テープの少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックに関してヘッドを横方向に位置付けるように構成されたサーボ・システムであって、
前記細長テープの少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックに関して前記ヘッドの横方向位置を感知するためのサーボ・センサと、
前記細長テープに関して前記ヘッドを横方向に平行移動させるように構成されたファイン・アクチュエータと、
前記細長テープに関して前記ファイン・アクチュエータを横方向に平行移動させるように構成されたコース・アクチュエータと、
前記サーボ・センサを感知し、前記ヘッドと前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックに関連した希望の位置との間の位置誤差を決定し、前記決定された位置誤差を減らすように前記ヘッドを横方向に平行移動させるよう、前記ファイン・アクチュエータを操作する信号を提供し、前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックの横方向シフト偏移を前記提供された信号から感知し、前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックの横方向シフト偏移のほぼ中間点に前記コース・アクチュエータを位置付けるように前記コース・アクチュエータを操作する、ように構成されたサーボ制御装置と、
を含み、
前記テープは、前記横方向のシフト偏移が前記ファイン・アクチュエータの単方向ストロークよりも大きくなるように、フランジレス・テープ・ガイドにより前記ヘッドに関してガイドされ、
前記サーボ制御装置は、前記ファイン・アクチュエータが前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックの前記横方向シフト偏移の両側端部に達し得るように前記コース・アクチュエータを位置付けるよう、前記コース・アクチュエータを操作するように構成される、サーボ・システム。
【請求項１０】
更に、前記細長テープの前記決定された横方向シフト偏移の前記決定された中間点位置を記憶し、前記記憶された中間点位置を前記テープの識別標識に関連付けるように構成される、請求項６乃至９のいずれかに記載のサーボ・システム。
【請求項１１】
細長テープのデータ記憶媒体においてデータを記録するように及び読取るように構成されたヘッドと、
前記ヘッドに関して前記細長テープのデータ記憶媒体を長手方向に移動させるように構成された駆動装置であって、前記長手方向の前記ヘッドの一方の端部にフランジレス・テープ・ガイドを備え、前記細長テープのデータ記憶媒体を前記ヘッドに近接して配置するように構成された駆動装置と、
請求項６乃至１０のいずれかに記載されたサーボ・システムと、
を含む、データ記憶駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長手方向に移動する細長テープのためのサーボ・システムに関し、特に、細長テープが横方向にシフトするとき、そのテープ上に定義された長手方向のサーボ・トラックに追従するためのトラック追従サーボ・システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気テープのような細長テープ用のサーボ・システムの機能は、ヘッドの読取り／書込み動作時に細長テープの横方向移動に正確に追従するようにそのテープの横方向にヘッドを移動させることである。それが正確に行われる場合、細長テープが長手方向に移動するとき、データ・トラックは、そのテープに沿って直線的に書き込まれ及び読み取られる。磁気テープに対して、データは、磁気テープの長手方向に平行なストライプを構成する。サーボ・トラックは、予想されるデータ・ストライプに平行に且つそのデータ・ストライプから離隔して磁気テープに事前記録されている。典型的には、磁気テープの横方向移動は、サーボ・システムは、ＬＴＭ（Lateral Tape Motion−横方向テープ運動）と呼ばれるテープの制限された横方向運動から主として生じる擾乱の存在時にヘッドにデータ・ストライプを追従させるよう、ヘッドの両側におけるテープ・ガイド上に存在するフランジによって抑制される。
【０００３】
多くの場合、サーボ・システムは、トラック追従のためにヘッドを両方の横方向に移動させるように、及び１つのサーボ・トラック（又は、サーボ・トラックのセット）から他のサーボ・トラックにシフトしてデータ・トラックの種々なセットに追従するように、複合アクチュエータを使用する。コース・アクチュエータとそのコース・アクチュエータ上に搭載されたファイン・アクチュエータを含む複合アクチュエータは、大きな作業ダイナミック・レンジ及び高い帯域幅の両方を提供する。高い帯域幅のファイン・アクチュエータは、一般に、その高い帯域幅に得るために或る制限された移動範囲を有する。しかも、ファイン・アクチュエータをマスタとして有し且つファイン・アクチュエータの移動に対するスレーブとしてコース・アクチュエータを有する典型的なトラック追従装置では、テープが横方向に移動するときにファイン・アクチュエータが一方の側端部に向かってドリフトする場合、コース・アクチュエータはファイン・アクチュエータの移動の中心線を（遅い速度で）追従する。
【０００４】
ローラのようなテープ・ガイドのフランジは、テープの横方向運動を制限するが、テープを撓める傾向があり、テープの寿命に影響を与え、更に、望ましくない動的効果をもたらすフランジのデブリ蓄積（debris accumulation）を導き易い。
【０００５】
フランジのないフランジレス・テープ・ガイドは、フランジ付きテープ・ガイドの問題点を解決する傾向があるが、細長テープは、抑制されることなく、テープ・ガイドの一方の側端部から他方の側端部に素早くシフトし、短い期間の間だけテープ・ガイドの一方の側端部において走行する傾向がある。従って、一方の側端部から他方の側端部までテープに追従しようとする場合、コース・アクチュエータは、ファイン・アクチュエータの移動の中心線に追従する場合、テープが素早くシフトするとき、両側端部間を移動する必要がある。この運動は、コース・アクチュエータを磨耗してそれの寿命を短くし易く、コース・アクチュエータによる電力の使用である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
少なくとも１つの長手方向に定義されたサーボ・トラックを有する細長テープの横方向運動に追従するようにヘッドを横方向に位置付けるためのサーボ・システムを操作する方法及び装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本サーボ・システムは、定義されたサーボ・トラックに関してヘッドの横方向位置を感知するように構成されたサーボ・センサと、細長テープに関して前記ヘッドを横方向に平行移動させるように構成されたファイン・アクチュエータと、前記細長テープに関して前記ファイン・アクチュエータを横方向に平行移動させるように構成されたコース・アクチュエータと、前記サーボ・センサを感知し、前記ヘッドと前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックに関連した希望の位置との間の位置誤差を決定し、前記決定された位置誤差を減らすために前記ヘッドを横方向に平行移動させるよう、前記ファイン・アクチュエータを操作するように構成された位置誤差信号ループとを含む。本発明の第１の実施態様である方法は、前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックの横方向シフト偏移を前記位置誤差信号ループから感知するステップと、前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックの横方向シフト偏移のほぼ中間点に前記コース・アクチュエータを位置付けるように前記コース・アクチュエータを操作するステップとを含む。
【０００８】
好ましくは、前記感知するステップは、前記少なくとも1つの定義されたサーボ・トラックの前記横方向シフト偏移を感知するために、前記ヘッドを横方向に平行移動させるように前記ファイン・アクチュエータを操作するときに前記位置誤差信号ループによって使用される電流信号を検知するステップを含む。好ましくは、前記感知するステップは、前記ヘッドを横方向に平行移動させるように前記ファイン・アクチュエータ操作するときに前記位置誤差信号ループによって使用された位置誤差信号の積分関数を検知するステップを含む。好ましくは、前記テープは、前記横方向シフト偏移が前記ファイン・アクチュエータの単方向ストロークより大きくなるように、フランジレス・テープ・ガイドにより前記ヘッドに関してガイドされ、前記コース・アクチュエータを操作するステップは、前記ファイン・アクチュエータが前記少なくとも1つの定義されたサーボ・トラックの前記横方向シフト偏移の両側端部に達し得るよう、前記コース・アクチュエータを位置付けるように前記コース・アクチュエータを操作するステップを含む。本方法は、更に、前記細長テープの前記決定された横方向シフト偏移の前記決定された中間点位置を記憶するステップと、前記細長テープの識別子と前記記憶された中間点位置を関連付けるステップとを含む。
【０００９】
第２の実施態様では、細長テープの少なくとも1つの定義されたサーボ・トラックに関してヘッドを横方向に位置付けるように構成されたサーボ・システムが提供される。そのサーボ・システムは、前記細長テープの少なくとも1つの定義されたサーボ・トラックに関して前記ヘッドの横方向位置を感知するためのサーボ・センサと、前記細長テープに関して前記ヘッドを横方向に平行移動させるように構成されたファイン・アクチュエータと、前記細長テープに関して前記ファイン・アクチュエータを横方向に平行移動させるように構成されたコース・アクチュエータと、前記サーボ・センサを感知し、前記ヘッドと前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックに関連した希望の位置との間の位置誤差を決定し、前記された位置誤差を減らすように前記ヘッドを横方向に平行移動させるよう、前記ファイン・アクチュエータを操作する信号を提供し、前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックの横方向シフト偏移を前記提供された信号から感知し、前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックの横方向シフト偏移のほぼ中間点に前記コース・アクチュエータを位置付けるように前記コース・アクチュエータを操作する、ように構成されたサーボ制御装置とを含む。
【００１０】
好ましくは、前記提供された信号は、前記ヘッドを横方向に平行移動させるように前記ファイン・アクチュエータを操作する電流信号を含む。好ましくは、前記提供された信号は、前記ヘッドを横方向に平行移動させるように前記ファイン・アクチュエータを操作するために使用される位置誤差信号の積分関数を含む。好ましくは、前記テープは、前記横方向シフト偏移が前記ファイン・アクチュエータの単方向のストロークより大きくなるように、フランジレス・テープ・ガイドにより前記ヘッドに関してガイドされ、前記サーボ制御装置は、前記ファイン・アクチュエータが前記少なくとも１つの定義されたサーボ・トラックの前記横方向シフト偏移の両側端部に達し得るように前記コース・アクチュエータ位置付けるよう、前記コース・アクチュエータを操作するように構成される。
【００１１】
更に、サーボ・システムは、前記細長テープの前記決定された横方向シフト偏移の前記決定された中間点位置を記憶し、前記記憶された中間点位置を前記細長テープの識別標識に関連付けるように構成され得る。
【００１２】
更に、データ記憶駆動装置の形態の実施例を提供することも可能である。そのデータ記憶駆動装置は、細長テープ・データ記憶媒体においてデータを記録するように及び読取るように構成されたヘッドと、前記ヘッドに関して前記細長テープのデータ記憶媒体を長手方向に移動させるように構成された駆動装置と、前記第２の実施態様によるサーボ・システムとを含む。
【００１３】
従って、前記方法、サーボ・システム、及びデータ記憶駆動装置は、ヘッドを細長テープの横方向シフト偏移に追従させるように構成される。
【００１４】
１つの実施例において、少なくとも１つの長手方向に定義されたサーボ・トラックを有する細長テープの横方向運動に追従するようにヘッドを横方向に位置付けるためのサーボ・システムが、定義されたサーボ・トラックに関してヘッドの横方向位置を感知するように構成されたサーボ・センサと、細長テープに関してヘッドを横方向に平行移動させるように構成されたファイン・アクチュエータと、細長テープに関してファイン・アクチュエータを横方向に平行移動させるように構成されたコース・アクチュエータと、サーボ・センサを感知するように構成された位置誤差信号ループとを含む。そのサーボ・システムは、ヘッドと定義されたサーボ・トラックに関連した希望の位置との間の位置誤差を決定し、その決定された位置誤差を減らすようにヘッドを横方向に平行移動させるよう、ファイン・アクチュエータを操作する。
【００１５】
その実施例では、サーボ・システムは、定義されたサーボ・トラックの横方向シフト偏移を位置誤差信号ループから感知し、定義されたサーボ・トラックの横方向シフト偏移のほぼ中間点にコース・アクチュエータを位置付けるようにコース・アクチュエータを操作する。
【００１６】
更なる実施例では、前記感知するステップは、定義されたサーボ・トラックの横方向シフト偏移を感知するために、ヘッドを横方向に平行移動するようにファイン・アクチュエータを操作するときに、位置誤差信号ループによって使用された電流信号を検知するステップを含む。
【００１７】
もう１つの実施例では、前記感知するステップは、ヘッドを横方向に平行移動させるようにファイン・アクチュエータを操作するときに位置誤差信号ループによって使用された位置誤差信号の積分関数を検知するステップを含む。
【００１８】
更に別の実施例では、テープは、横方向シフト偏移がファイン・アクチュエータの単方向のストロークより大きくなるように、フランジレス・テープ・ガイドによりヘッドに関してガイドされ、コース・アクチュエータを操作するステップは、定義されたサーボ・トラックの横方向シフト偏移の両側端部にファイン・アクチュエータが達し得るようにコース・アクチュエータを位置付けるよう、コース・アクチュエータを操作するステップを含む。
【００１９】
もう１つの実施例では、サーボ・システムは、ヘッドに関して細長テープの横方向シフト偏移を決定し、細長テープのその決定された横方向シフト偏移の中間点位置をその決定された横方向シフト偏移から決定し、ほぼその中間点位置にコース・アクチュエータを位置付けるようにコース・アクチュエータを操作する。
【００２０】
更なる実施例では、細長テープの決定された横方向シフト偏移の決定された中間点位置が、細長テープの識別標識に関連付けて記憶される。従って、テープが再び装填されるとき、その決定された中間点位置がヘッドの初期位置付けのために使用され得る。
【００２１】
もう１つの実施例では、サーボ・システムは、位置誤差信号のＤＣ成分の最大正値を決定し、位置誤差信号のＤＣ成分の最大負値を決定し、ＤＣ成分の最大正値およびＤＣ成分の最大負値が実質的に等しい位置をコース・アクチュエータの中間点位置として決定する。
【００２２】
更なる実施例では、サーボ・システムは、ほぼ中間点位置にコース・アクチュエータを維持し、位置誤差信号ループが決定した位置誤差を減らすように位置誤差信号ループ及びファイン・アクチュエータを操作する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施態様を具現化し得る例示的な磁気テープ・データ記憶駆動装置の部分的に切り取られた概略図である。
【図２】カバーを取り除かれた図１のデータ記憶駆動装置の概略図である。
【図３】図１における細長テープ、テープ・ヘッド、及びサーボ・システムの概略図である。
【図４】図１のデータ記憶駆動装置の磁気テープ・ヘッド及び複合アクチュエータの概略図である。
【図５】図４の磁気テープ・ヘッド及び複合アクチュエータの部分的に切り取った側面図である。
【図６】図３におけるサーボ・システムの実施例のブロック図である。
【図７】図６におけるサーボ・システムの補正装置の例示的信号の実施例である。
【図８】図６におけるサーボ・システムの補正装置の例示的信号の実施例である。
【図９】本発明の方法の実施例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下の記述では、図面を参照しながら本発明を好ましい実施例に関して説明する。なお、図面における同じ参照番号は同じ又は同様の要素を表わす。本発明の目的を達成するための最良のモードに関して本発明を説明するが、これらの教示事項から見て発明の技術的範囲から逸脱することなく変更を行うことが可能であるということは当業者には明らかであろう。
【００２５】
図１及び図２は、磁気テープ・データ記憶駆動装置１０を示す。その装置１０は、磁気テープ・データ記憶媒体１１を含む細長テープにデータ１８を書き込み得るし、そのテープからデータを読取る。当業者には明らかなように、磁気テープ駆動装置又はテープ駆動装置とも呼ばれる磁気テープ・データ記憶駆動装置は、任意の様々な形体を取り得る。図示の磁気テープ駆動装置１０は、磁気テープ・データ記憶カートリッジ１３における供給リール１２から巻取りリール１４に、磁気テープ１１の長手方向のテープ・パスに沿って磁気テープを移動させる。磁気テープ駆動装置の一例は、IBM LTO（Linear Tape Open）磁気テープ駆動装置である（なおIBMは登録商標である）。磁気テープ駆動装置のもう１つの例は、IBM TotalStorageEnterprise磁気テープ駆動装置である。磁気テープ駆動装置の上記例のいずれも単一のリール・テープ・カートリッジ１３を使用する。代替の磁気テープ駆動装置及び磁気テープ・カートリッジは、リール１２及び１４の両方がカートリッジ内に収納されているディアル・リール・カートリッジ及び駆動装置である。
【００２６】
磁気テープ媒体１１は、テープ・ヘッド６５を横切って長手方向に移動する。そのテープ・ヘッドは、トラック追従サーボ・システムの複合アクチュエータ１７によって支持され、横方向に移動し得る。磁気テープ媒体は、その磁気テープ媒体が長手方向に移動しているとき、フランジレス・ローラ・テープ・ガイド５０、５１、５２、５３によって支持される。
【００２７】
一般的な磁気テープ・データ記憶駆動装置は、データを読み書きするために順方向及び逆方向の両方において作動する。従って、磁気テープ・ヘッド６５は、順方向で作動するための読取り及び書込み素子のセット及び逆方向で作動するための別のセットを含み得るが、それとは別に、書込み素子の両側に読取り素子を有し、同じ書込み素子が両方向において書き込むことを可能にすると共に２つの読取り素子が両方向におけるリード・アフタ・ライト検査を可能にする。
【００２８】
磁気テープ・データ記憶駆動装置１０は、外部システムから受け取ったコマンドに従ってその磁気テープ・データ記憶駆動装置を操作するための１つまたは複数個の制御装置２０を含む。当業者には知られているように、外部システムは、ネットワーク、ホスト・システム、データ記憶ライブラリ又はオートメーション・システム、データ記憶サブシステム等を含み得る。制御装置は、一般に、メモリと共にロジック及び／又は１つ又は複数個のマイクロプロセッサを含み、そのメモリは、情報、並びにマイクロプロセッサ及び駆動装置を操作するためのプログラム情報を記憶する。プログラム情報は、フロッピ又は光ディスクのような制御装置２０への入力によって、或いは磁気テープ・カートリッジから読み込むことによって、或いは他の適当な手段によって、インターフェースを介してメモリに供給され得る。磁気テープ・データ記憶駆動装置１０は独立型のユニットを含み得るし、外部システム装置を含むテープ・ライブラリ又は他のサブシステムの一部を含み得る。制御装置２０は、当業者には知られているように、データ・フロー、並びに磁気テープ媒体から読み込まれるべきデータ及びそこに書き込まれるべきデータのためのフォーマッタも提供する。
【００２９】
カートリッジ収容器３９は、例えば、１つの向きだけに適応した磁気テープ・カートリッジ１３を収容し、その磁気テープ・カートリッジを、例えば、カートリッジ収容器に関して、ガイド・ピン４１に揃えるように構成される。適切な向きは、カートリッジ自体の上に、例えばカートリッジ上の矢印４２によって、明示され得る。当業者には知られているように、適切な向きは、カートリッジの特定の形状によって、又は収容器と相互作用する種々のノッチによって強制することも可能である。磁気テープ・カートリッジの向きは、磁気テープ１１がカートリッジ収容器の特定のポイントにおいてカートリッジを排出するような向きある。テープ装着機構は、磁気テープ１１の自由端を磁気テープ・カートリッジ１３から巻き取りリール１４まで移動させ得る、例えば、自由端のリーダ・ブロックを巻き取りリールの中心軸７３に位置付ける。従って、磁気テープは、テープ・パスに沿って位置付けられる。
【００３０】
図示の実施例では、フランジレス・テープ・ガイド・ローラ５０、５１、５２、及び５３の各々は、磁気テープ・ヘッド６５を横切って磁気テープ１１にテープ・パスを提供するように方向付けられた円筒状の表面８０、８１、８２、８３を有する。
【００３１】
テープ・パスは、磁気テープ・カートリッジ１３と磁気テープ・ヘッド６５との間に位置する少なくとも１つのフランジレス・テープ・ガイド・ローラ５０を含み、磁気テープ・ヘッド６５の一方の側に少なくとも１つのフランジレス・テープ・ガイド・ローラ５０および５１を含み得る。更なるテープ・ガイド・ローラ又は他のタイプのガイドが、テープ・パスの長さ及び／又は複雑さ次第で設置可能であり、好ましくは、テープ・ガイド・ローラ５２および５３のようなフランジレス・テープ・ガイド・ローラを含み得る。
【００３２】
図３を参照すると、当業者には知られているように、図２のローラ５０、５１、５２、及び５３のようなフランジレス・テープ・ガイドは、フランジ付きテープ・ガイドの問題点を解決する傾向があるが、細長テープ１１は、それが磁気テープ・ヘッド６５を横切って長手方向に移動するとき、急速にテープ・ヘッドの一方の側端部から他方の側端部にシフト偏移して、テープ・ヘッドの一方の側端部では短期間しか走行しない傾向がある。
【００３３】
図３を更に参照すると、細長テープ１１は、図１の制御装置２０におけるテープ運動制御装置７５の制御の下にリール・モータ１５及び１６によって、リール１２及び１４（テープ・ガイド・ローラは図示されてない）の間でテープ・ヘッド６５を横切って移動する。それらのリール・モータは、磁気テープ媒体が一方のリールを、それが他方のリールに巻きつけられる速度と同じ速度で離れることを保証するために、テープ運動制御装置により制御される種々の速度で操作される。テープ運動制御装置は、テープ・ヘッド６５における磁気テープ媒体に加えられる張力を制御するために各駆動モータ１５及び１６に加えられるトルクも制御する。
【００３４】
磁気テープ・ヘッド６５は、テープ１１のサーボ・トラック６８に記録されたサーボ・パターンを感知するサーボ読取りヘッド又はセンサ７６を含む。サーボ読取りヘッドは、磁気ヘッド６５の様々な位置において複数のサーボ読取りセンサを含み得るし、サーボ・トラック６８は、テープ１１を横切る様々な位置において多くの平行なサーボ・トラックを含み得る。当業者には明らかなように、サーボ・トラックは、一般に、テープの全長に渡って長手方向に延びており、テープ・カートリッジ１３の製造工程の一部として事前記録及び定義される。幾つものデータ読取り／書込み変換器を含み得るデータ・ヘッド７８は、テープの、例えば、複数の平行なデータ・トラックを含むデータ・トラック領域１８上に位置付けられて示される。当業者には明らかなように、一般に、磁気テープ・システムの定義されたサーボ・トラックはデータ・トラックに平行であり、データ・トラックから離隔している。サーボ・トラック６８は、単一の線として、例えば、サーボ・トラックの中心線として示される。サーボ・トラックは、サーボ・ヘッドを中心線から離隔していることによって、単一のサーボ・トラック又は複数のトラックのセットがデータ・トラックの種々のサーボ動作を可能にするように十分に幅広い。
【００３５】
テープ１１はテープ・パスに沿って長手方向に移動するので、サーボ読取りヘッド７６は、サーボ信号線８４を介してサーボ・デコーダ８６に提供されるサーボ信号を読取る。サーボ・デコーダは受取ったサーボ信号を処理し、位置信号線８８を介してサーボ制御装置９０に提供される位置信号を生成する。サーボ制御装置９０は、シーク信号に応答して複合アクチュエータ１７をサーボ・トラック間で移動させ、位置信号に応答してアクチュエータ１７に希望のサーボ・トラックを追従させる。上記したように、細長テープ１１は、磁気テープ・ヘッド６５を横切って長手方向に移動するので、急速にテープ・ヘッドの一方の側端部から他方の側端部にシフトし、短期間しかテープ・ヘッドの一方の側端部において走行しない傾向がある。テープ１１のシフト動作は、その結果、横方向シフトの端部７７及び７９の間における横方向シフト偏移を含むシフト動作として、図３に示された横方向におけるサーボ・トラック６８のシフトを生じさせる。
【００３６】
図３、図４、及び図５を参照すると、複合アクチュエータ１７の実施例が示される。 そのアクチュエータ１７は、磁気テープ・ヘッド６５を搭載したアクチュエータ・アーム３２を含む。開口４４Ａにおいてベース５５に対し直角の垂直方向にファイン・アクチュエータ・ステージ４４を移動させるために、コース・アクチュエータ・モータ５９が送りねじ３６を駆動する。抗回転ピン３４を受ける開口４４Ｂが設けられ、装填ばね４８が筐体２６及びステージ４４の間に設けられる。トーションばね４６がステージ４４に固定され、それの端部４６Ａ及び４６Ｂにおいてアクチュエータ・アーム３２に連結されているので、ステージ４４は、アクチュエータ・アーム３２上に搭載されたへッド６５を、テープを横切って垂直方向に移動させる。
【００３７】
アクチュエータ・アーム３２の端部にファイン・アクチュエータ・コイル・アセンブリ６０が取り付けられる。コイル・アセンブリ６０は、コイル・フレーム７１、コイル７２、及びマンドレル７４を含む。コイル７２は上部７２Ａ及び下部７２Ｂを有し、ライン７０付近で北極及び南極を分けるように構成された磁石筐体３８に保持されている磁石４０Ａ及び４０Ｂの間に配置される。そのコイルは、コイル７２における電流の印加時に垂直方向に移動し、アクチュエータ・アーム３２にトーションばね４６の周りを回動させ、トラック追従モード等においてわずかな調節を行わせるためにテープ１１を横切ってテープ・ヘッド６５を移動させる。
【００３８】
サーボ制御装置９０は位置信号に応答して、希望のサーボ・トラックに追従するようにファイン・アクチュエータ６０を動作させるサーボ制御信号をライン９１上に生成し、ファイン・アクチュエータの移動が十分な移動に適応するには不十分であるとき、又は他の目的のために大きな移動が必要であるとき、サーボ制御装置９０は、コース・アクチュエータ５９にファイン・アクチュエータを希望の方向に移動させるためのサーボ制御信号をライン９３上に生成する。
【００３９】
代替の複合アクチュエータが当業者には知られており、それらはすべて高帯域幅を提供するが移動範囲が制限されるファイン・アクチュエータ及び大きい作動ダイナミック・レンジを提供するコース・アクチュエータを有する。
【００４０】
サーボ制御装置９０の実施例が、サーボ・システム１８０の位置誤差信号ループ１７０の一部として図６に示される。簡単に言えば、サーボ信号がヘッド６５のサーボ・センサ７６によって感知され、サーボ・トラックに関するサーボ・センサの位置が信号デコーダ８６によってサーボ信号から検出される。検出された位置信号はライン８８上に供給され、望ましくは、デジタル信号を構成する。しかる後、その位置信号は比較装置１７８によって基準信号（ＲＥＦ）１７７と比較され、読取られた位置と定義されたサーボ・トラックに関する希望の位置との間の位置誤差を決定し、位置誤差信号又は「ＰＥＳ」と呼ばれる信号をライン１７９上に供給する。
【００４１】
ファイン・アクチュエータのサーボは一般に位置誤差信号ループ内に補正機能１８５を有し、それは、十分な安定余裕を持つ最大帯域幅を可能にするように設計される。補正機能１８５はＰＥＳ信号に可変利得を適用することによりＰＥＳ信号を修正する。その利得は、入力ＰＥＳ信号１７９の周波数に基づくか、又は、観点を変えれば、入力ＰＥＳ信号の変化率に基づいている。
【００４２】
補正機能１８５は、希望の静的及び動的システム性能、及び全体的な安定を達成するために、積分器１８７、及びリード／ラグ（lead/lag）機能素子１８６のような他の伝達機能素子を含む。各素子は、個別のコンポーネントを使用するアナログ・フィルタ、又はＩＩＲ（無限インパルス応答）もしくはＦＩＲ（有限インパルス応答）のようなデジタル・フィルタとして、或いはマイクロプロセッサにその機能を行なわせるマイクロコードをフィルタとして具現化され得る。
【００４３】
積分器１８７は、一般に、周波数が増加するとき利得を減少させる応答２００を供給する。リード／ラグ素子１８６は、高周波で増強され、低周波で低減する応答２０１を提供する。結合した応答２０５は、当業者には明らかなように、高帯域幅及び安定性の両方を有するサーボ信号をファイン・アクチュエータ６０に供給する。デジタル・アナログ変換器２０６及びパワー・アンプ２０７はその信号をファイン・アクチュエータ６０に与える。
【００４４】
積分器１８７は、現在の信号を積分して、前の信号によりファイン・アクチュエータ与えられた電流を、従って力を見積もり、ファイン・アクチュエータのＰＥＳのＤＣ成分を決定する。代替の積分関数は、ファイン・アクチュエータのための駆動電流のＤＣ成分を決定することを含む。接続線２００上の積分関数出力信号は、コース・アクチュエータ５９を駆動するドライバ２１１に積分制御信号を供給して、ファイン・アクチュエータを平行移動するようにコース・アクチュエータを操作する。コース・アクチュエータがステッピング・モータである場合、ドライバ２１１は、デジタル・アップダウン・ロジック及びステッパ・ドライバであることが好ましい。従って、積分関数出力信号の絶対最大値が絶対最小値よりも大きい場合、ドライバ２１１は、積分出力信号の最大値及び最小値を中心となる方向にステップするようにステッピング・モータを操作する。ステッピング・モータの１ステップは、ファイン・アクチュエータの、例えば３ミクロンの直線的平行移動を生じさせ得る。それとは別に、コース・アクチュエータがアナログ型のものである場合、ドライバ２１１はデジタル信号をアナログ信号に変換し、コース・アクチュエータ５９を操作するためにパワー・アンプを使用し得る。
【００４５】
コース・アクチュエータは、１つのサーボ・トラックから別のサーボ・トラックにファイン・アクチュエータを移動させるシーク機能１８３によって操作され得る。
【００４６】
積分器の出力２００は、本発明に従って、コース・アクチュエータを特定の位置に移動させ、その位置にそれを維持するシフト制御装置２２０にも供給される。
【００４７】
図６、図７、図８、及び図９を参照すると、上述したように、図２のフランジレス・テープ・ガイド５０、５１、５２、及び５３は、フランジ付きテープ・ガイドの問題点を解決する傾向があるが、細長テープ１１は、拘束されずに、テープ・ガイドの一方の側端部から他方の側端部に急速にシフトし、短期間だけそれらのガイドの一方の側端部で走行する傾向がある。その運動は、ファイン・アクチュエータ６０の一方の方向における範囲を越えることがあり、一方又は他方のコース・アクチュエータ閾値を越えることがある。従って、一方の側端部から他方の側端部までテープに追従しようとする場合、ファイン・アクチュエータ６０の移動の中心線に追従しているコース・アクチュエータ５９は、テープが急速にシフトするとき、両側端部間を移動する必要がある。この運動は、コース・アクチュエータを磨耗して、それの寿命を短くする傾向があり、コース・アクチュエータによる電力の使用である。
【００４８】
図９のステップ２４０において、テープが図１のテープ駆動装置１０に装填され、図３のテープ運動制御装置７５が、ヘッド６５を通ってテープを長手方向に移動させるように駆動モータ１５および１６を操作する。図６、図７、図８、及び図９では、サーボ信号が、ステップ２４３において信号デコーダ８６によりサーボ・センサ７６から得られる。
【００４９】
サーボ信号がステップ２４５においてトラッキングされ、積分器１８７が、ファイン・アクチュエータに加えられた力を表わす信号を効果的に積分し、図７の信号３００によって示されるようにコース・アクチュエータに関するサーボ・トラックの現在位置を示す（例えば、最終的には「０」に達する）。シフト制御装置２２０が、ステップ２５０において、位置誤差信号のＤＣ成分を積分器から決定する。この「０」位置は、テープ１１の横方向シフトの一方の側端部（例えば、図３のサーボ・トラック６８の位置７７）である。
【００５０】
テープが、図７における信号３００によって示されるように、１つの横方向シフトの側端部７７から図３における反対の横方向シフトの側端部７９までサーボ・トラック６８をシフトするとき、ＰＥＳが、図７の信号３０２によって示されるように劇的に変化し、ファイン・アクチュエータが、恐らく、コース・アクチュエータ閾値を越えてＰＥＳの変化に追従するようにサーボ・システムによって操作される。更に、図６、図７、図８、及び図９を参照すると、ステップ２５３において、積分器が再びコース・アクチュエータに関するサーボ・トラックの現在位置を示し、ステップ２５５において信号３０２により示されるように、位置誤差信号のＤＣ成分を決定する。即ち、シフト制御装置２２０が位置誤差信号のＤＣ成分を積分器から決定する。ステップ２５０のＤＣ成分とステップ２５５の現在のＤＣ成分との間の差から、シフト制御装置２２０が、ステップ２５７において、テープ１１の横方向シフト偏移の結果として、図３の位置７７から位置７９までのサーボ・トラック６８の横方向シフト偏移を決定する。
【００５１】
更に、図６、図７、図８、及び図９を参照すると、ステップ２６０において、シフト制御装置２２０は、定義されたサーボ・トラックの横方向シフト偏移の中間点を決定し、ステップ２６５において、コース・アクチュエータをシフトし、その定義されたサーボ・トラックの横方向シフト偏移の図８における中間点２６８にコース・アクチュエータを位置付けるようにコース・アクチュエータ５９を操作する。
【００５２】
ステップ２６９において、シフト制御装置２２０は、コース・アクチュエータを実質的にその中間点位置に維持し、決定された位置誤差を減らすように位置誤差信号ループ及びファイン・アクチュエータを操作する。１つの例では、シフト制御装置は、コース・アクチュエータがサーボ・トラックの正規のトラッキングの下で活動しないように、駆動装置２１１のアップダウン・ロジックの正及び負の閾値を変更することによって、コース・アクチュエータを中間点位置に維持する。従って、コース・アクチュエータはその中間点位置に止まっている間、ファイン・アクチュエータ６０だけが横方向シフト偏移に追従する。
【００５３】
１つの実施例では、決定された中間点位置が、図９のステップ２７０においてメモリに記憶され、その記憶された中間点位置が、細長テープの識別情報に関係付けられる。例えば、テープ識別情報は、図１のテープ・カートリッジ１３の識別情報を含む。従って、次に、テープ・カートリッジ１３がテープ駆動装置１０に装填され、図９のステップ２４３においてサーボが得られるとき、ステップ２８０は、中間点が記憶されたことを示すであろうし、ステップ２８３は、記憶された中間点位置によって表わされた位置にコース・アクチュエータを最初に位置付けるためにシフト制御装置２２０を初期化し、横方向シフト発見プロセスにおけるコース・アクチュエータの実質的な活動を不要にする。
【００５４】
中間点位置は、サーボ制御装置９０及び制御装置２０によって、将来、テープの装着のために使用されるように、カートリッジのカートリッジ・メモリに又はホスト・システムに記憶され得る。如何なる変化も追跡されることを保証するために、テープが装填されるたびに、プロセスはその記憶された中間点位置を更新し得る。
【００５５】
本発明の実施態様は、ソフトウェア、ファームウェア、マイクロコード、ハードウェア、及び／又は、それらの任意の組み合わせを含み得る。その実施態様は、メモリ、記憶装置、及び／又は、回路のような制御装置２０内の媒体において具現化されたコード又はロジックの形体を取り得る。その媒体は、ハードウェア・ロジック（例えば、集積回路チップ、プログラマブル・ゲート・アレイ（ＰＧＡ）、アプリケーション特有集積回路（ＡＳＩＣ）、もしくは他の回路、ロジック、又はデバイス）、或いは、磁気記憶媒体のようなコンピュータ可読記憶媒体（例えば、電子的、磁気的、光学的、電磁気的、赤外線もしくは半導体システム、半導体もしくはソリッド・ステート・メモリ、磁気テープ、取り外し可能コンピュータ・ディスケット、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、固定磁気ディスク及び光ディスク、コンパクト・ディスク・リード・オンリ・メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、コンパクト・ディスク・リード・ライト（ＣＤ−Ｒ／Ｗ）、及ＤＶＤ）を含み得る。
【００５６】
ステップの順番に対する変更を含む上記の方法に関して変更を施し得るということは当業者には明らかであろう。更に、本明細書において示されたコンポーネント配列とは異なる特殊のコンポーネント配列を使用し得るということも当業者には明らかであろう。
【００５７】
本発明の好ましい実施例を詳細に説明したが、本発明の技術的範囲から逸脱することなく、当業者がそれらの実施例に対する修正及び改善を着想し得ることは明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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