(57)【要約】【課題】圧電結晶アクチュエータおよびヒステリシス低減技術を提供する。【解決手段】本発明はデータ記憶システム用アクチュエータとして圧電結晶素子を用いることを提案する。具体的には圧電結晶素子はデータ記憶媒体に対してヘッドを機械的に位置決めする。さらに具体的には本発明は磁気テープシステム内で圧電積層結晶構造を微位置決めアクチュエータとして用いることにより、磁気テープのトラックに対して１つまたは複数のヘッドを厳密に位置決めする。さらにまた圧電結晶素子内のヒステリシスに対処するために、本発明は高周波周期信号を圧電結晶素子への入力の一部として導入することを提案する。【選択図】図１
2006216225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期信号を圧電結晶素子に入力して前記圧電結晶素子のヒステリシスを低減するステップと、
前記圧電結晶素子によりデータ記憶媒体に対してデータ記憶ヘッドを位置決めするステップとを含む方法。
【請求項２】
前記圧電結晶素子により前記データ記憶媒体に対して前記データ記憶ヘッドを位置決めするステップが、前記周期信号に加えて前記圧電結晶素子に駆動信号を印加するステップを含み、前記駆動信号が一定電圧を含むとともに前記周期信号が正弦波電圧を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記データ記憶媒体上で検出されたサーボパターンから生成される位置誤差信号に応じて、前記圧電結晶素子に印加される前記駆動信号を規定するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記圧電結晶素子が圧電積層構造を備え、前記データ記憶ヘッドが磁気ヘッドを備え、さらに前記データ記憶媒体が磁気テープを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
粗位置決めアクチュエータによりデータ記憶媒体に対して前記データ記憶ヘッドを粗位置決めするステップと、
前記圧電結晶素子によりデータ記憶媒体に対して前記データ記憶ヘッドを微位置決めするステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
データ記憶ヘッドと、
前記データ記憶ヘッドに結合されて、データ記憶媒体に対する前記データ記憶ヘッドの位置決めを制御する圧電結晶素子と、
前記圧電結晶素子に入力信号を提供する制御装置とを備え、前記入力信号が前記圧電結晶素子のヒステリシスを低減する周期信号と、前記圧電結晶素子の膨張または収縮を誘発する駆動信号とを含むことにより前記データ記憶媒体に対して前記データ記憶ヘッドを位置決めする装置。
【請求項７】
前記データ記憶ヘッドが磁気ヘッドを備える、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記磁気ヘッドが書き込みヘッド、読み取りヘッド、サーボヘッドおよびベリファイヘッドのうちの１つを備える、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記圧電結晶素子が圧電積層構造を備える、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記圧電積層構造がおよそ２．５センチメートル程度の厚さを規定するとともに、およそ１５ミクロン程度の可動域を規定する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記圧電結晶素子が前記データ記憶ヘッドを微位置決めする微位置決め要素を備えるとともに、前記装置が前記データ記憶ヘッドを粗位置決めする粗位置決め要素をさらに備える、請求項６に記載の装置。
【請求項１２】
前記周期信号がおよそ５０ｋＨｚ程度の周波数を規定する、請求項６に記載の装置。
【請求項１３】
前記制御装置が、前記データ記憶媒体上で検出されたサーボパターンから生成される位置誤差信号に応じて前記駆動信号を生成する、請求項６に記載の装置。
【請求項１４】
磁気テープと、
前記磁気テープからデータを読み取るまたは前記磁気テープにデータを書き込む磁気ヘッドと、
前記磁気テープに対して前記磁気ヘッドを位置決めする圧電結晶素子とを備える磁気テープシステム。
【請求項１５】
前記圧電結晶素子に入力信号を提供する制御装置をさらに備え、前記入力信号が前記圧電結晶素子のヒステリシスを低減する周期信号と、前記圧電結晶素子の膨張または収縮を誘発する駆動信号とを含むことにより前記磁気テープに対して前記磁気ヘッドを位置決めする、請求項１４に記載の磁気テープシステム。
【請求項１６】
前記磁気ヘッドが書き込みヘッドを備える、請求項１４に記載の磁気テープシステム。
【請求項１７】
前記書き込みヘッドにより書き込まれた信号を確認する読み取りヘッドと、前記磁気テープ上に記録されたサーボ信号を検出するサーボヘッドとをさらに備え、前記制御装置が前記サーボヘッドにより検出されたサーボ信号に応じて前記駆動信号を生成する、請求項１６に記載の磁気テープシステム。
【請求項１８】
前記圧電結晶素子が圧電積層構造を備える、請求項１４に記載の磁気テープシステム。
【請求項１９】
前記圧電積層構造がおよそ２．５センチメートル程度の厚さを規定するとともに、およそ１５ミクロン程度の可動域を規定し、前記周期信号がおよそ５０ｋＨｚ程度の周波数を規定する、請求項１８に記載の磁気テープシステム。
【請求項２０】
前記圧電結晶素子が前記データ記憶ヘッドを微位置決めする微位置決め要素を備えるとともに、前記装置が前記データ記憶ヘッドを粗位置決めする粗位置決め要素をさらに備える、請求項１４に記載の磁気テープシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気テープなどのデータ記憶媒体に関し、特にデータ記憶媒体に対してヘッドを位置決めするアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
データ記憶媒体は一般にデータの記憶および検索のために用いられており、磁気テープ、磁気ディスク、光テープ、光ディスク、ホログラフィックディスクまたはカード等などの多くのフォーマットがある。磁気テープ媒体は大量のデータを記憶するには今なお経済的である。例えば磁気テープカートリッジ、または大型スプールの磁気テープが大型計算センターでデータをバックアップするために用いられることが多い。また磁気テープカートリッジは、デスクトップまたはノートブック型コンピュータなどのより小型のコンピュータに記憶されたデータのバックアップにも適用される。
【０００３】
磁気媒体においてデータは通例、媒体表面に磁気的に記録される磁気信号として記憶される。媒体に記憶されたデータを「データトラック」に沿って編成し得るとともに、変換ヘッドをデータトラックに対して位置決めしてデータをトラックに書き込むまたはデータをトラックから読み取ることができる。一般的な磁気記憶媒体、例えば磁気テープはデータバンドにいくつかのデータトラックを含み得る。光媒体、ホログラフィック媒体、および他の媒体フォーマットもデータトラックを用いることができる。線形データ記憶媒体とは、データが媒体の長さに沿って直線状に延びる平行なトラックに記憶される磁気テープまたは他のデータ記憶テープフォーマットなどのデータ記憶媒体を指す。
【０００４】
サーボパターンとは、トラッキング目的で用いられる媒体上の信号または他の記録マークを指す。換言すればサーボパターンはデータトラックに対する基準点を提供するために媒体上に記録されている。サーボ制御装置は検出したサーボパターンを解読して位置誤差信号を生成する。位置誤差信号をデータトラックに対する読み取りまたは書き込みヘッドの横方向の距離を調整するためのフィードバックとして用いて、ヘッドがデータトラックに沿って適正に位置決めされてデータトラックに対するデータの有効な読み取り／書き込みを行うようにする。時間ベースのサーボパターンおよび振幅ベースのサーボパターンが磁気テープでは一般的である。
【０００５】
アクチュエータとは、データ記憶媒体に対してヘッドを機械的に位置決めする要素を指す。高密度媒体の場合アクチュエータは、媒体表面に記録されたサーボパターンの読み出しに基づいて生成される位置誤差信号に応答し得る。場合によっては粗位置決めアクチュエータを用いてヘッドを所望の箇所にほぼ近接して位置決めすることができるとともに、微位置決めアクチュエータを用いてヘッドを所望の箇所に厳密に位置決めすることができる。粗位置決めアクチュエータは微位置決めアクチュエータよりも大きな可動域を規定し得るが、微位置決めアクチュエータはより高い位置決め精度を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に本発明はデータ記憶システム用アクチュエータとして圧電結晶素子を用いることを提案する。圧電結晶素子はデータ記憶媒体に対してヘッドを機械的に位置決めする。さらに具体的には本発明は磁気テープシステム内で圧電積層結晶構造を微位置決めアクチュエータとして用いることにより、磁気テープのトラックに対して１つまたは複数のヘッドを厳密に位置決めする。さらにまた圧電結晶素子内のヒステリシスに対処するために、本発明は高周波周期信号を圧電結晶素子への入力の一部として導入することを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態において本発明は、周期信号を圧電結晶素子に入力して圧電結晶素子のヒステリシスを低減するステップと、圧電結晶素子によりデータ記憶媒体に対してデータ記憶ヘッドを位置決めするステップとを含む方法を提供する。
【０００８】
他の実施形態において本発明は、データ記憶ヘッドと、データ記憶ヘッドに結合されてデータ記憶媒体に対するデータ記憶ヘッドの位置決めを制御する圧電結晶素子と、圧電結晶素子に入力信号を提供する制御装置とを備え、入力信号が圧電結晶素子のヒステリシスを低減する周期信号と、圧電結晶素子の膨張または収縮を誘発する駆動信号とを含むことによりデータ記憶媒体に対してデータ記憶ヘッドを位置決めする装置を提供する。
【０００９】
他の実施形態において本発明は、磁気テープと、磁気テープからデータを読み取るまたは磁気テープにデータを書き込む磁気ヘッドと、磁気テープに対して磁気ヘッドを位置決めする圧電結晶素子とを備える磁気テープシステムを提供する。このシステムは、圧電結晶素子に入力信号を提供する制御装置をさらに備え、入力信号が圧電結晶素子のヒステリシスを低減する周期信号と、圧電結晶素子の膨張または収縮を誘発する駆動信号とを含むことにより磁気テープに対して磁気ヘッドを位置決めする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の様々な実施形態は１つまたは複数の利点を提供することが可能であり得る。特に圧電結晶アクチュエータは、サイズが比較的小さく、質量が小さく、力生成が大きくおよび耐用年数が長いため、従来のアクチュエータに改良を提供することができる。圧電結晶アクチュエータは、従来の「粗動」アクチュエータも備える磁気テープシステムでのヘッドの微位置決めアクチュエータとしての利用に特に魅力的である。さらに周期信号を圧電結晶アクチュエータへの入力の一部として導入することによりヒステリシスを大幅に低減することが可能であり、望ましい。
【００１１】
本発明の１つまたは複数の実施形態の詳細が添付の図面および以下の説明に記載されている。本発明の他の特徴と目的と利点とは説明および図面、ならびに特許請求の範囲から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は圧電結晶素子を、磁気テープシステム、磁気ディスクシステム、または他のタイプのデータ記憶システムなどのデータ記憶システム用アクチュエータとして用いることを提案する。特に圧電結晶素子はデータ記憶媒体に対して１つまたは複数のヘッドを機械的に位置決めする。一実施形態において本発明は圧電積層結晶構造を磁気テープシステム内のアクチュエータとして用いて、磁気テープのトラックに対して１つまたは複数のヘッドを厳密に位置決めする。他のアクチュエータ、すなわち粗位置決めアクチュエータをシステム内で用いてヘッドを粗位置決めしてもよい。この場合圧電結晶素子はシステムの微位置決めアクチュエータとして機能する。
【００１３】
しかし圧電結晶に伴う問題の１つはヒステリシスである。ヒステリシスは一般に圧電結晶素子への入力電圧の変化が圧電結晶素子の所望の膨張または収縮に線形に一致しない圧電動作の現象である。特にヒステリシスは圧電結晶素子内の「記憶（ｍｅｍｏｒｙ）」の形態または圧電結晶素子の非線形反応として見られる。ヒステリシスがあると入力電圧変化により誘発される動作が圧電結晶素子の電流状態に部分的に依存する。この圧電結晶素子内のヒステリシスを低減するために、本発明は高周波周期信号を圧電結晶素子内への入力の一部として導入する。高周波周期信号はヒステリシスを大幅に低減して、圧電結晶素子をデータ記憶システム内のアクチュエータとしての使用により適するようにする。
【００１４】
図１は本発明の実施形態によるデータ記憶システム１０のブロック図である。図示のように圧電結晶素子１６はデータ記憶媒体１２に対して１つまたは複数のデータ記憶ヘッド１４の横方向位置決めを制御する。制御装置１８は入力信号を圧電結晶素子１６に提供して、圧電結晶素子１６に膨張または収縮させることにより媒体１２に対してヘッド１４を位置決めさせる。
【００１５】
データ記憶媒体１２は情報記憶および検索に有用な多様な媒体のいずれかを含み得る。データ記憶媒体１２の例には磁気テープ、光磁気テープ、ホログラフィックテープ、または他のテープフォーマットなどの線形媒体がある。他の例には磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ホログラフィックディスクまたはカード、もしくは任意の他のデータ記憶媒体フォーマットがあり得る。以下の説明において本発明の多数の態様は磁気テープを備えるデータ記憶媒体１２に関連して説明する。しかし本発明はアクチュエータにより位置決めされるヘッドを用いる多数の他のデータ記憶媒体において適用される。このような場合においてヘッドとは一般に媒体からデータを読み取りまたは媒体にデータを書き込むために用いられる任意の要素を指す。
【００１６】
ヘッド１４のフォーマットは媒体１２のフォーマットによって決定され得る。磁気テープの場合、ヘッド１４は読み取りおよび／または書き込み機能用に開発された多様なヘッドのいずれかを含み得る。磁気テープシステムにおいてヘッドは通例テープと接している。磁気テープシステムで用いられるヘッド１４の例には磁気抵抗（ＭＲ）ヘッド、巨大磁気抵抗（ｇＭＲ）ヘッド、インダクティブヘッド、薄膜ヘッド、Ｃコアを中心に励起コイルを含むＣコアヘッド、および多様な他のタイプのヘッドがある。ヘッド１４はデータを書き込むことができる１つまたは複数の書き込みヘッド、および／または書き込みヘッドにより書き込まれたデータを読み取って例えば書き込まれた状態のデータを検証する１つまたは複数の読み取りヘッドを含み得る。あるヘッドはデータを読み取りおよび書き込みの両方を行うことができるとともに、読み取り要素または書き込み要素のいずれかとして用いてもよい。他のタイプのヘッドは読み取りまたは書き込みのみに適している。
【００１７】
またヘッド１４は１つまたは複数のサーボヘッドを含み得る。このサーボヘッドは特にサーボマークを読み取るために設計された特定のタイプ、例えば媒体１２の表面上の時間ベースまたは振幅ベースのサーボパターンの読み取りヘッドである。この場合サーボヘッドは制御装置１８に入力を提供して閉ループフィードバック制御またはヘッド１４の位置決めを行い得る。
【００１８】
圧電結晶素子１６は任意のタイプの圧電結晶を含み得る。圧電結晶素子１６の一例は積層圧電結晶スタックであり、これは可動域にわたる電圧により駆動される。この場合圧電結晶素子１６にわたる電圧変化は圧電結晶素子１６の膨張または収縮を引き起こして、ヘッド１４の所望の横方向移動を誘発することにより媒体１２に対してヘッド１４を位置決めすることができる。圧電結晶素子１６の他の例は「バイモルフ」圧電結晶構造であり、接着剤により貼り合わされた平坦圧電結晶を含む。バイモルフ圧電結晶構造は、異なる層がそれぞれに膨張または収縮するため結晶に加えられた電圧変化に応答して屈曲する。以下の説明では圧電結晶素子１６はより好ましいものとして積層圧電結晶スタックを備えるものとする。しかし本発明はこの点で限定されないとともに、「バイモルフ」圧電結晶構造または他の圧電結晶素子と共に適用される。
【００１９】
制御装置１８は圧電結晶素子１６に入力信号を提供して圧電結晶素子１６を膨張または収縮させることにより媒体１２に対してヘッド１４を位置決めさせる。駆動信号６は適当な電圧を含み、圧電結晶素子１６内にこのような膨張または収縮を引き起こし得る。駆動信号６はほぼ一定の電圧を含み得る。また圧電結晶素子１６内のヒステリシス効果を低減するために制御装置１８は圧電結晶素子１６に高周波周期信号も提供する。周期信号は周期性電圧、例えば正弦波電圧、方形波または鋸歯状波により規定される発振電圧、もしくは任意の他の繰り返し電圧波形を含み得る。発振器４は周期信号を生成し得る。この信号は加算器８により駆動信号６と組み合わされる。このように圧電結晶素子１６への入力信号は、圧電結晶素子１６のヒステリシスを低減する周期信号と、圧電結晶素子１６の膨張または収縮を誘発する駆動信号とを含むことによりデータ記憶媒体１２に対してデータ記憶ヘッド１４を位置決めする。
【００２０】
図２は本発明の実施形態によるデータ記憶システム２０の他のブロック図である。この実施形態においてシステム２０は２つのアクチュエータ、粗動アクチュエータ２８と微動アクチュエータ２６とを含む。微動アクチュエータ２６は本明細書に説明するように圧電結晶素子を含むとともに、制御装置２５から圧電結晶素子のヒステリシスを低減する周期信号を含む入力信号を受け取り得る。いずれの場合も粗動アクチュエータ２８および微動アクチュエータ２６は両方ともデータ記憶媒体２２に対する１つまたは複数のデータ記憶ヘッド２４の横方向の位置決めを制御する。制御装置２５は粗動アクチュエータ２８および微動アクチュエータ２６の両方に入力信号を提供して、アクチュエータ２６、２８内に所望の移動を引き起こすことにより媒体２２に対してヘッド２４を位置決めする。
【００２１】
粗動アクチュエータ２８は微動アクチュエータ２６より大きい可動域を規定し得るが、微動アクチュエータ２６はより高い位置決め精度を有する。上記したように微動アクチュエータ２６は本明細書に説明するような圧電結晶素子を備える。粗動アクチュエータ２８は多様な従来のアクチュエータ、例えばステッパモータ、ボイスコイル、ボールねじアクチュエータ、ウィッグルワーム（ｗｉｇｇｌｅ−ｗｏｒｍ）アクチュエータ、または他のタイプのアクチュエータのいずれかを備え得る。
【００２２】
図３は本発明の実施形態によるデータ記憶システム３０の他のブロック図である。この実施形態においてシステム３０は具体的には、サーボヘッド３４と読み取り／書き取りヘッド３６とを含んで図示されている。圧電結晶素子３８はデータ記憶媒体３２に対してヘッド３４および３６を位置決めするアクチュエータを備えている。圧電結晶素子３８は制御装置３５から、圧電結晶素子３８内に移動を引き起こす駆動信号と圧電結晶素子のヒステリシスを低減する周期信号とを含む入力信号を受け取り得る。サーボヘッド３４は記録されたサーボパターンをデータ記憶媒体３２から検出して制御装置３５にフィードバックを提供する。制御装置３５は検出されたサーボパターンに基づいて生成される位置誤差信号を生成するとともに解読し、さらに圧電結晶素子３８を駆動することによりヘッド３４および３６の横方向の位置を調整する。つまり制御装置３５、圧電結晶素子３８、およびサーボヘッド３４は、読み取り／書き込みヘッド３６をデータ記憶媒体３２の適正なトラックに収束させる閉ループ位置決めシステムを形成する。
【００２３】
図４は例示的な圧電結晶アクチュエータ４０の概念側面図である。圧電結晶アクチュエータ４０は複数の圧電層を含む圧電積層スタック４６を備えている。圧電積層スタック４６は基板４８上にわたって形成されていてもよい。電圧４９が圧電積層スタック４６に印加されると、圧電積層スタック４６は膨張または収縮し得る。磁気記録または読み出し用の磁気ギャップ４４を規定する磁気ヘッド４２が圧電積層スタック４６上に配置されている。そのため圧電積層スタック４６の膨張または収縮は磁気ヘッド４２の横方向の移動を引き起こし、それにより磁気ギャップ４４を磁気媒体のデータトラックに対して位置決めすることができる。
【００２４】
一例として圧電積層スタック４６はおよび２．５センチメートル程度の厚さを規定し得る。この場合圧電積層スタック４６はおよそ１５ミクロン程度の可動域を規定し得る。圧電結晶アクチュエータ４０は従来のボイスコイルアクチュエータよりかなり速く入力に反応し得る。さらに従来のアクチュエータに比べて圧電結晶アクチュエータ４０は比較的小さいサイズ、小さい質量、大きな力生成および長い耐用年数を規定し得る。
【００２５】
本明細書に説明するように圧電結晶アクチュエータ４０内のヒステリシスに対処するために、高周波周期信号は圧電結晶アクチュエータ４０を膨張または収縮させるように駆動する入力信号の一部として含み得る。周期信号は圧電積層スタック４６の共振周波数の２０％を超えるが圧電積層スタック４６の共振周波数の１８０％未満の周波数を有する振動電圧を含むことにより第二高調波の影響を回避し得る。
【００２６】
図５は本発明の実施形態による技術を図示するフロー図である。図１のシステム１０を参照して図５を説明する。図５に示すように制御装置１８は周期信号を圧電結晶素子１６に入力してヒステリシスを低減する（５１）。具体的には制御装置１８は周期信号を生成する発振器４を含み得る。上記したように周期信号は圧電結晶素子１６の共振周波数の２０％を超える周波数を有する振動電圧を含み得る。さらにこの周期信号は圧電結晶素子１６の共振周波数の１８０％未満の周波数を規定することにより第二高調波の影響を回避し得る。一例として圧電結晶素子１６がおよそ３５キロヘルツ（ｋＨｚ）の共振周波数を規定する場合には、周期信号はおよそ５０ｋＨｚ程度の周波数を有する振幅変調搬送波を含み得る。周期信号の周波数は通例圧電結晶素子１６の帯域幅を超えていなければならない。
【００２７】
さらに図５に示すように圧電結晶素子１６はデータ記憶媒体に対して１つまたは複数のヘッド１４を位置決めする（５２）。具体的には制御装置１８は、圧電結晶素子１６の所望の膨張または収縮を引き起こす駆動信号６を生成し得る。制御装置１８は発振器４からの周期信号を駆動信号６と組み合わせる加算器８を含み得るため、単一の入力を圧電結晶素子１６に提供することにより、所望の膨張または収縮を駆動することおよび圧電結晶素子１６内のヒステリシスを低減する発振周期信号を導入することが共に可能である。
【００２８】
図６は本発明の実施形態による技術を図示する他のフロー図である。図２のシステム２０を参照して図６を説明する。図６に示すように粗動アクチュエータ２８がデータ記憶媒体２２に対して１つまたは複数のヘッド２４を粗位置決めする（６１）。その後圧電結晶素子を備える微動アクチュエータ２６がデータ記憶媒体２２に対してヘッド２４を微位置決めする（６３）。さらにまたヒステリシスを低減するために、図６のステップ６３は上記した図５の工程を備え得る。
【００２９】
図７は磁気テープ（図７には図示せず）に対して磁気ヘッド７２を位置決めするために用いることができる装置７０の一実施形態のより詳細なブロック図である。システム７０は２つのアクチュエータ、粗動アクチュエータ７６と微動アクチュエータ７４とを含む。微動アクチュエータ７４は本明細書に説明するような圧電結晶素子を備えるとともに、制御装置８５から圧電結晶素子のヒステリシスを低減する周期信号を含む入力信号を受け取り得る。いずれの場合も粗動アクチュエータ７６および微動アクチュエータ７４は両方ともデータ記憶媒体（図示せず）に対する磁気ヘッド７２の横方向の位置決めを制御する。粗動アクチュエータ７６は微動アクチュエータ７４より大きい可動域を規定し得るが、微動アクチュエータ７４はより高い位置決め精度を有する。
【００３０】
磁気ヘッド７２は１つまたは複数のサーボヘッドと１つまたは複数の読み取りまたは書き込みヘッドとを含む。サーボヘッドは閉ループサーボ位置決めを容易にするために用いられる制御装置８５に入力を提供する。制御装置８５は位置入力信号８３を受け取って微動アクチュエータ７４の収縮または膨張を生じることにより磁気ヘッド７２を位置決めする。その後ヘッド７２の位置のいかなる残存誤差も制御装置８５内のサーボループにおいて調整される。
【００３１】
具体的にはＰＥＳ復調器７８はヘッド７２のサーボヘッド素子により検出された信号を受け取る。ＰＥＳ復調器７８は検出されたサーボ信号を復調して位置誤差信号を生成する。適応制御装置８０は位置誤差信号を調べて必要に応じて粗動アクチュエータ７６に対して何らかの調整を行う。加算器８２は位置誤差信号を位置入力信号８３と加算して、サーボパターンに対するサーボヘッドの検出した位置ずれを補償する。位置入力信号８３は磁気ヘッド７２の所望の位置を規定する制御装置８５への初期入力を含み得る。
【００３２】
補償器８４は加算器８２の出力を受け取るとともに微動アクチュエータ７４が行う調整を表す補償信号を生成する。ＤＡＣ８６はデジタル−アナログ変換器を備えており、補償器８４の出力に基づいて電圧信号を生成する。増幅器８８はＤＡＣ８６の出力を増幅して微動アクチュエータ７４の圧電結晶素子の膨張または収縮を引き起こす駆動信号を生成する。
【００３３】
増幅器８８からの駆動信号は、そのような膨張または収縮を微動アクチュエータ７４の圧電結晶素子内に引き起こすのに適当な電圧を含み得る。微動アクチュエータ７４の圧電結晶素子内のヒステリシスの影響を低減するために、制御装置８５は高周波周期信号も生成する。発振器９０は周期信号を生成し、この信号は加算器９２により駆動信号と組み合わされる。このようにして微動アクチュエータ７４の圧電結晶素子への入力信号は、ヒステリシスを低減する周期信号と、圧電結晶素子の膨張または収縮を誘発する駆動信号とを含むことによりデータ記憶媒体に対してデータ記憶ヘッド７２を位置決めする。
【００３４】
図８はヒステリシスを低減する周期信号がある場合およびない場合の、可動域にわたって駆動された圧電積層スタックに関する実験データのグラフである。線８０１は周期信号のない場合のそのような移動を示し、圧電積層スタックはおよそ８ミクロンの移動とおよそ４ミクロンのヒステリシスを規定している。線８０２は５１ｋＨｚ周期信号が入力に加えられたときの圧電積層スタックの移動を示している。線８０２により分かるように、圧電積層スタックの移動はおよそ３ミクロンで、ヒステリシスはおよそ０．２５ミクロンに過ぎなかった。
【００３５】
本発明の多数の実施形態を説明してきた。例えば圧電結晶素子アクチュエータをデータ記憶媒体に対してヘッドを機械的に位置決めするように説明した。さらにまた圧電結晶素子内のヒステリシスに対処するために、この開示は圧電結晶素子への入力の一部として高周波周期信号の導入を説明した。本発明を磁気テープシステムに関連して具体的に説明したが、本発明は多様な他のデータ記憶システムに適用可能である。これらのおよび他の実施形態は以下の特許請求の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態によるデータ記憶システムのブロック図である。
【図２】本発明の実施形態によるデータ記憶システムのブロック図である。
【図３】本発明の実施形態によるデータ記憶システムのブロック図である。
【図４】例示的な圧電結晶アクチュエータの概念側面図である。
【図５】本発明の実施形態による技術を図示するフロー図である。
【図６】本発明の実施形態による技術を図示するフロー図である。
【図７】磁気テープに対して磁気ヘッドを位置決めするために用いることができる装置の一実施形態のブロック図である。
【図８】ヒステリシスを低減する周期信号がある場合およびない場合の、可動域にわたって駆動された圧電積層スタックに関する実験データのグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
４  発振器
６  駆動信号
８  加算器
１０  データ記憶システム
１２  データ記憶媒体
１４  データ記憶ヘッド
１６  圧電結晶素子
１８  制御装置
２０  データ記憶システム
２２  データ記憶媒体
２４  データ記憶ヘッド
２５  制御装置
２６  微動アクチュエータ
２８  粗動アクチュエータ
３０  データ記憶システム
３２  データ記憶媒体
３４  サーボヘッド
３５  制御装置
３６  読み取り／書き込みヘッド
３８  圧電結晶素子
４０  圧電結晶アクチュエータ
４２  磁気ヘッド
４４  磁気ギャップ
４６  圧電積層スタック
４８  基板
４９  電圧
７０  装置／システム
７２  磁気ヘッド
７４  微動アクチュエータ
７６  粗動アクチュエータ
７８  ＰＥＳ復調器
８０  適応制御装置
８２  加算器
８３  位置入力信号
８４  補償器
８５  制御装置
８６  ＤＡＣ
８８  増幅器
９０  発振器
９２  加算器
８０１  線
８０２  線
【図１】
2006216225.tif 000003
【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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【外国語明細書】
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