(57)【要約】【課題】  同期サンプリング時間基準サーボシステムのための補償器を提供する。【解決手段】  テープヘッドに沿って磁気テープを動かすための基本テープ速度を有し、前記基本テープ速度に比例する第１サンプル周波数で前記テープヘッドから第１テープヘッド位置信号を生成するテープドライブ、を作動させる方法であって、前記方法が、  前記第１サンプル周波数に同期した前記第１テープヘッド位置信号を処理するものであって、第１クロスオーバー周波数における最大位相応答を有する補償器を含む制御システム、を用いて前記テープヘッドの位置を制御するステップと、  前記第１サンプル周波数に同期した割り込み信号を処理システムに与えるステップと、前記処理システムが前記割り込み信号を受け取るのに応答して、前記処理システムが、前記第１クロスオーバー周波数で前記最大位相応答を生成する出力値ｈ（ｋ）を与えるステップと含む方法。【選択図】      図１
2006172704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープヘッドに沿って磁気テープを動かすための基本テープ速度を有し、前記基本テープ速度に比例する第１サンプル周波数で前記テープヘッドから第１テープヘッド位置信号を生成するテープドライブ、を作動させる方法であって、
前記方法が、
前記第１サンプル周波数に同期した前記第１テープヘッド位置信号を処理するものであって、第１クロスオーバー周波数における最大位相応答を有する補償器を含む制御システム、を用いて前記テープヘッドの位置を制御するステップと、
前記第１サンプル周波数に同期した割り込み信号を処理システムに与えるステップと、
前記処理システムが前記割り込み信号を受け取るのに応答して、前記処理システムが、前記第１クロスオーバー周波数で前記最大位相応答を生成する出力値ｈ（ｋ）を与えるステップと含む
方法。
【請求項２】
前記処理システムが出力値ｈ（ｋ）を与えるステップがさらに、ディジタルフィルタを用いて前記出力値ｈ（ｋ）を生成するステップを含み、前記出力値ｈ（ｋ）は次の式で与えられ、
【数１】
2006172704.tif 000041
式中、Ｎはゼロより大きく、ｇ（ｋ）は上記の第１テープヘッド位置信号に比例し、ｇ（ｋ−１）はｇ（ｋ）の一つ前の値に等しく、Ｄ１、Ａｎ、Ｂｎは定数である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
Ｎ＝４である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記処理システムが出力値ｈ（ｋ）を与えるステップがさらに、ディジタルフィルタを用いて前記出力値ｈ（ｋ）を生成するステップを含み、出力値ｈ（ｋ）は次の式で与えられ、
【数２】
2006172704.tif 000042
式中、Ｎはゼロより大きく、ｇ（ｋ）は上記の第１テープヘッド位置信号に比例し、ｇ（ｋ−ｎ）はｇ（ｋ）のｎ個前の値に等しく、ディジタルフィルタ係数Ｃｎは定数である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記テープヘッド位置信号は、時間基準サーボシステムを用いて生成される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
基本テープ速度でテープヘッドに沿ってテープを動かすように構成されるテープ移送システムと、
前記テープヘッドの位置を制御するように構成される制御システムを含むシステムであり、
前記制御システムは、
前記基本テープ速度に比例する第１サンプル周波数で前記テープヘッドから第１テープヘッド位置信号を生成し、前記第１テープヘッド位置信号と、前記第１サンプル周波数に同期した割り込み信号とを処理システムに与えるように構成されるサーボ信号プロセッサを含み、
前記処理システムは、前記割り込み信号を受け取るのに応答して、第１クロスオーバー周波数の最大位相応答を生成する出力値ｈ（ｋ）を与えるように構成される、
システム。
【請求項７】
出力値ｈ（ｋ）を与える前記処理システムがさらに、前記出力値ｈ（ｋ）を生成するように構成されるディジタルフィルタを含み、前記出力値ｈ（ｋ）は次の式で与えられ、
【数３】
2006172704.tif 000043
Ｎはゼロより大きく、ｇ（ｋ）は上記の第１テープヘッド位置信号に比例し、ｇ（ｋ−１）はｇ（ｋ）の一つ前の値に等しく、Ｄ１、Ａｎ、Ｂｎは定数である、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
Ｎ＝４である、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
出力値ｈ（ｋ）を与える前記処理システムがさらに、前記出力値ｈ（ｋ）を生成するように構成されたディジタルフィルタを含み、前記出力値ｈ（ｋ）は次の式で与えられ、
【数４】
2006172704.tif 000044
Ｎはゼロより大きく、ｇ（ｋ）は上記の第１テープヘッド位置信号に比例し、ｇ（ｋ−ｎ）はｇ（ｋ）のｎ個前の値に等しく、ディジタルフィルタ係数Ｃｎは定数である、請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記テープヘッド位置信号が、時間基準サーボシステムを用いて生成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項１１】
前記システムがテープドライブを含み、
前記テープに対してデータを読み取り、書き込むための読み取り／書き込みヘッドと、
前記読み取り／書き込みヘッドの位置を設定するために前記読み取り／書き込みヘッドに結合されたアクチュエータと、
をさらに含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項１２】
前記システムが、データ・ストレージ・メディアにアクセスするために自動化されたデータ・ストレージ・ライブラリを含み、
前記データ・ストレージ・メディアにアクセスし、移動させるためのアクセサーと、
前記データ・ストレージ・メディアのストレージのためのストレージ・シェルフと、
をさらに含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項１３】
テープヘッドの位置を制御するように構成される制御システムであって、
基本テープ速度に比例する第１サンプル周波数でテープヘッドから第１テープヘッド位置信号を生成し、前記第１テープヘッド位置信号と、前記第１サンプル周波数に同期した割り込み信号を処理システムに与えるように構成されるサーボ信号プロセッサを含み、
前記処理システムは、前記処理システムが前記割り込み信号を受け取るのに応答して、前記処理システムが第１クロスオーバー周波数の最大位相応答を生成する出力値ｈ（ｋ）を与えるように構成される、制御システム。
【請求項１４】
出力値ｈ（ｋ）を与える前記処理システムがさらに、前記出力値ｈ（ｋ）を生成するように構成されたディジタルフィルタを含み、前記出力値ｈ（ｋ）は次の式で与えられ、
【数５】
2006172704.tif 000045
Ｎはゼロより大きく、ｇ（ｋ）は上記の第１テープヘッド位置信号に比例し、ｇ（ｋ−１）はｇ（ｋ）の一つ前の値に等しく、Ｄ１、Ａｎ、Ｂｎは定数である、請求項１３に記載の制御システム。
【請求項１５】
Ｎ＝４である、請求項１４に記載の制御システム。
【請求項１６】
出力値ｈ（ｋ）を与える前記処理システムがさらに、前記出力値ｈ（ｋ）を生成するように構成されるディジタルフィルタを含み、前記出力値ｈ（ｋ）は次の式で与えられ、
【数６】
2006172704.tif 000046
Ｎはゼロより大きく、ｇ（ｋ）は上記の第１テープヘッド位置信号に比例し、ｇ（ｋ−ｎ）はｇ（ｋ）のｎ個前の値に等しく、ディジタルフィルタ係数Ｃｎは定数である、請求項１３に記載の制御システム。
【請求項１７】
前記テープヘッド位置信号が、時間基準サーボシステムを用いて生成される、請求項１３に記載の制御システム。
【請求項１８】
ディジタル処理装置にテープヘッドに沿って磁気テープを動かすための基本テープ速度を有し、前記基本テープ速度に比例する第１サンプル周波数で前記テープヘッドから第１テープヘッド位置信号を生成するようになったテープドライブを作動させる方法ステップを実行させるコンピュータ・プログラムであり、
前記方法が、
前記第１サンプル周波数に同期した前記第１テープヘッド位置信号を処理するための、第１クロスオーバー周波数における最大位相応答を有する補償器を含む制御システムを用いて前記テープヘッドの位置を制御するステップと、
前記第１サンプル周波数に同期した割り込み信号を処理システムに与えるステップと、
前記処理システムが前記割り込み信号を受け取るのに応答して、前記処理システムが前記第１クロスオーバー周波数で前記最大位相応答を生成する出力値ｈ（ｋ）を与えるようにするステップと、
を含む、コンピュータ・プログラム。
【請求項１９】
前記処理システムが出力値ｈ（ｋ）を与えるようにするステップがさらに、ディジタルフィルタを用いて前記出力値ｈ（ｋ）を生成するステップを含み、前記出力値ｈ（ｋ）は次の式で与えられ、
【数７】
2006172704.tif 000047
であり、Ｎはゼロより大きく、ｇ（ｋ）は上記の第１テープヘッド位置信号に比例し、ｇ（ｋ−１）はｇ（ｋ）の一つ前の値に等しく、Ｄ１、Ａｎ、Ｂｎは定数である、請求項１８に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２０】
前記処理システムが出力値ｈ（ｋ）を与えるようにするステップがさらに、ディジタルフィルタを用いて前記出力値ｈ（ｋ）を生成するステップを含み、前記出力値ｈ（ｋ）は次の式で与えられ、
【数８】
2006172704.tif 000048
Ｎはゼロより大きく、ｇ（ｋ）は上記の第１テープヘッド位置信号に比例し、ｇ（ｋ−ｎ）はｇ（ｋ）のｎ個前の値に等しく、ディジタルフィルタ係数Ｃｎは定数である、請求項１８に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２１】
テープヘッドに沿って磁気テープを動かすための基本テープ速度を有し、前記基本テープ速度に比例する第１サンプル周波数で前記テープヘッドから第１テープヘッド位置信号を生成するテープドライブを作動させるシステムに、システム可読コードを組み込むことを含む、システム構築方法であって、
前記システム可読コードを組み込むことにより前記システムが以下のステップ、すなわち、
前記第１サンプル周波数に同期した前記第１テープヘッド位置信号を処理する制御システムを用いて前記テープヘッドの位置を制御するステップと、
前記第１サンプル周波数に同期した割り込み信号を処理システムに与えるステップと、
前記処理システムが前記割り込み信号を受け取るのに応答して、前記処理システムが、前記第１クロスオーバー周波数で前記最大位相応答を生成する出力値ｈ（ｋ）を与えるステップと、
を実行するシステム構築方法。
【請求項２２】
前記処理システムが出力値ｈ（ｋ）を与えるようにするステップがさらに、ディジタルフィルタを用いて前記出力値ｈ（ｋ）を生成するステップを含み、前記出力値ｈ（ｋ）が次の式で与えられ、
【数９】
2006172704.tif 000049
Ｎはゼロより大きく、ｇ（ｋ）は上記の第１テープヘッド位置信号に比例し、ｇ（ｋ−１）はｇ（ｋ）の一つ前の値に等しく、Ｄ１、Ａｎ、Ｂｎは定数である、請求項２１に記載のシステム構築方法。
【請求項２３】
前記処理システムが出力値ｈ（ｋ）を与えるようにするステップがさらに、ディジタルフィルタを用いて前記出力値ｈ（ｋ）を生成するステップを含み、前記出力値ｈ（ｋ）が次の式で与えられ、
【数１０】
2006172704.tif 000050
Ｎはゼロより大きく、ｇ（ｋ）は上記の第１テープヘッド位置信号に比例し、ｇ（ｋ−ｎ）はｇ（ｋ）のｎ個前の値に等しく、ディジタルフィルタ係数Ｃｎは定数である、請求項２１に記載のシステム構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここでの開示は、サーボ制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】米国特許第６，５８７，３０３号
【特許文献２】米国特許第６，０２１，０１３号
【特許文献３】米国特許第６，８１３，１１２号
【特許文献４】米国特許第６，３５６，８０３号
【非特許文献１】Ｆａｒａｈ  Ｂａｔｅｓ著、「Ｍｏｄｅｌｉｎｇ  ａｎｄ  ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｆｏｃｕｓｉｎｇ  ｓｅｒｖｏ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ａｎ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｉｓｋ  ｔｅｓｔｅｒ」、１９９７  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ａｒｉｚｏｎａ  Ｍａｓｔｅｒ  ｏｆ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｔｈｅｓｉｓ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
同期サンプリング時間基準サーボシステムのための補償器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の方法は、テープヘッドに沿って磁気テープを動かすための基本テープ速度を有し、該基本テープ速度に比例する第１サンプル周波数で該テープヘッドから第１テープヘッド位置信号を生成するようになったテープドライブを作動させる方法であって、該方法が、該第１サンプル周波数に同期した該第１テープヘッド位置信号を処理するためのものであって、第１クロスオーバー周波数における最大位相応答を有する補償器を含む制御システムを用いて該テープヘッドの位置を制御するステップと、該第１サンプル周波数に同期した割り込み信号を処理システムに与えるステップと、を含み、該処理システムが該割り込み信号を受け取るのに応答して、該処理システムが、該第１クロスオーバー周波数で該最大位相応答を生成する出力値ｈ（ｋ）を与えるようにすることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下の実施形態は、図面を参照しながら説明される。説明は、実施形態と組み合わせて進められるが、特許請求の範囲の請求項によって定められる精神及び範囲内に含まれるような代案、変更、及び均等物を含むことを意図されることが当業者には認識されるであろう。
【０００６】
図１は、データストレージ・テープドライブにおけるサーボシステムに従うトラックのためのサーボ制御システム１００の一部のブロック図である。ここで説明された実施形態と共に用いられる時間基準サーボ信号を用いるサーボシステムに従うトラックの１つの実装の説明が、引用によりここに組み入れられる米国特許第６，０２１，０１３号に開示されている。以下の詳細な説明は、時間基準サーボシステムを有する磁気テープドライブについて進められるが、説明される実施形態は、時間基準サーボシステムを有する磁気テープドライブに限定されることを意図されるものではないことが当業者には認識されるであろう。むしろ、実施形態は、あらゆるタイプのサーボシステムを有するあらゆるテープドライブに使用可能な光学テープ又は他のテープと共に用いることができる。
【０００７】
図１を参照すると、サーボセンサ及び前置増幅器１７１によってテープヘッド信号が感知されて、テープヘッド・メディアインターフェース１７２からのサーボ信号１５０が生成される。テープヘッド・メディアインターフェース１７２は、図２を参照すると良く理解することができる。図２は、例示的なテープ移送システム２００のテープパスを示す図である。図２に示されたテープ移送システム２００は、或る長さのテープ２０６が巻かれる第１テープリール２０４を収容しているテープ・カートリッジ２０２を受け入れる。テープ移送システム２００は、第２テープリール２０８、少なくとも１つのテープヘッド２１０及びガイドローラ２１２を含む。カートリッジ２０２がテープ移送システム２００に挿入されたときに、テープ２０６がローラ２１２の周りに自動的に通され、テープヘッド２１０を横切って第２テープリール２０８上に通される。モータ（図示せず）が、リール２０４及び２０８に作動的に結合され、テープ２０６を、テープに／テープから公知の形式で情報を読み取り／書き込むテープヘッド２１０を横切るようにテープ速度Ｖで引っ張る。モータはまた、早送り及び巻き戻し作動においてテープ２０６を１つのリールから別のリールに高速で動かす。モータは、第１テープリール２０４及び第２テープリール２０８に直接結合することができ、又はリールとモータとの間に機械的駆動システムを存在させることができる。直接結合されるのか又は機械的駆動システムを通じて結合されるのかといった結合形式が、モータとテープリールとの間の機械的関係性を決める。機械的駆動システムは、例えば、ギア、ベルト、滑車、クラッチなどとすることができる。全てのテープ作動は、テープ２０６がいずれかの方向に移動するようにして行われる。したがって、第１テープリール２０４又は第２テープリール２０８のいずれかは、テープ２０６の方向に応じて、繰り出しリール又は巻取りリールとして働くことができる。図２においては、カートリッジ２０２内の第１テープリール２０４は、テープ繰り出しリールとして働くことが示され、一方、第２テープリール２０８は、巻取りリールとして働くことが示される。この開示においては、「繰り出しリール」という用語は、現在のところ繰り出しリールとして作動するリールのことをいい、「巻取りリール」という用語は、現在のところ巻取りリールとして作動するリールのことをいう。さらに、「繰り出しモータ」及び「巻取りモータ」という用語は、それぞれ繰り出しリール及び巻取りリールに作動的に結合されたモータのことをいう。図２に示されたタイプのテープ移送システム２００は、単に図示することを目的とするものであり、ここで説明された実施形態は、他のタイプの移送システムと共に用いてもよい。
【０００８】
図１を参照すると、サーボセンサ及び前置増幅器１７１から導出されたサーボ信号１５０は、ヘッド・メディア・インターフェース１７２において磁気テープ（すなわちテープ２０６）がテープ速度Ｖでテープヘッド（すなわちテープヘッド２１０）に沿って動いた結果として生じる。サーボセンサ及び前置増幅器１７１からのサーボ信号１５０は、ディジタルサンプラ１７３によってサンプリングされ、ディジタルフィルタ１７４によってフィルタされて、ピーク検出器１７５に与えられる。サーボセンサ及び前置増幅器１７１からのサーボ信号１５０は、テープ速度と共に変化するサンプリング速度でディジタルサンプラ１７３によってサンプリングされる。ディジタルサンプラ１７３によるサーボ信号１５０のサンプリングによって、例えば中央処理装置又はディジタルフィルタといったディジタル処理装置による処理に適したサーボ信号１５０のディジタル表現が生成される。ディジタルフィルタ１７４が、ディジタルサンプラ１７３によって生成されたサーボ信号１５０のディジタル表現を受け取り、フィルタリング動作を行ってサーボ信号１５０からの望ましくないノイズを除去し、フィルタリングされたサーボ信号を生成する。
【０００９】
図３は、ディジタルフィルタ１７４及び／又は補償器１８５（図１）に用いられる有限インパルス応答（ＦＩＲ）ディジタルフィルタ３００の一例を示す。ディジタルフィルタ３００は、コード、論理、ハードウェア論理として実装することができる（例えば、集積回路チップ、プログラマブル・ゲート・アレイ（ＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）など）。他のタイプのディジタルフィルタを用いることもできることを当業者であれば理解するであろう。ＦＩＲディジタルフィルタ３００は、サンプリングバージョンのサーボ信号１５０を受け取る入力３０５と、ピーク検出器１７５に対するサーボ信号１５０のフィルタリングバージョンを生成する出力３３０とを有する。フィルタは、一連の時間遅延要素Ｚ−１３０６と、ディジタルフィルタ係数Ｃ０、Ｃ２、Ｃ３・・・ＣＮ−２及びＣＮ−１を乗算するための乗算器３１０と、加算器３２０とを含む。一実施形態においては、ＦＩＲディジタルフィルタ３００は、１７段のディジタルフィルタを含み、結果としてＮ＝１７であるが、Ｎは使用されるシステム及び望まれる性能に応じて変化することができる。各テープ速度の水平方向中心点に関して対称な各平均サーボ信号１６０の一部の等間隔な１７のサンプルを得ることによって、ディジタルフィルタ１７４において用いるための１７のディジタルフィルタ係数Ｃ０、Ｃ２、Ｃ３・・・Ｃ１５及びＣ１６が求められる。
【００１０】
図１を参照すると、ディジタルフィルタ１７４は、処理要素１９０によって制御される。処理要素１９０は、中央処理装置（ＣＰＵ）と、代替的ディジタル処理装置と、ＡＳＩＣと、専用論理回路など、又はこれらの組み合わせを含むことができる。テープ速度センサ１９１が、テープ速度を感知し、処理要素１９０に与える。処理要素１９０は、ディジタルフィルタ１７４にディジタルフィルタ係数を与え、テープ速度の状態に応じてディジタルフィルタ１７４をイネーブルにし又はディスエーブルにする。ディジタルフィルタ１７４は、サーボ信号１５０のフィルタリングバージョンをピーク検出器１７５に与える。ピーク検出器１７５は、フィルタリング・サーボ信号１５０のピークのときの位置を判断する。時間基準変換器１７６は、ピーク検出器１７５からの出力を受信し、補償器１８５（図１）に入力するために信号をテープヘッド位置信号に変換する。好ましい実施形態においては、ピーク検出器１７５からの出力信号は、プラス方向に向かう遷移（前縁）においては高くなり、マイナス方向に向かう遷移においては低くなり、時間基準変換器１７６が２つの極性間を区別することを可能にする。前述のように、時間基準変換器１７６によってテープヘッド位置信号が生成される。時間基準変換器１７６の機能は、サーボ制御システムの残りの部分においてテープヘッド位置信号を利用できるようにするために必要な計算を行うことである。時間基準変換器１７６は、テープヘッド位置信号を導出するために、ピーク間の時間を正確に計測するための基準として結晶発振器を用いることができる。時間基準変換器１７６は、サーボ制御システム１００の残りの部品にテープヘッド位置信号１９５と割り込み信号１９３を与える。ひとまとめに、要素１７１、１７３、１７４、１７５、１７６、１９０及び１９１は、ここではサーボ信号プロセッサ１９２と呼ばれる。サーボ信号プロセッサ１９２は、テープがテープ速度Ｖでテープヘッドに沿って移動する際にテープヘッドから得られた信号を処理することによって、テープヘッド位置信号１９５と割り込み信号１９３を生成する。システムの最適な性能のために、時間が一致し、ヘッドテープメディアインターフェース１７２においてテープヘッドから信号が生成された時刻から最小限の遅延を有するテープヘッド位置信号１９５及び割り込み信号１９３が与えられる。
【００１１】
テープヘッド位置信号１９５は、コンパレータ１７８によって基準信号１７７と比較されて、ライン１７９上で、ヘッドと、定められたサーボトラックに関連する所望の位置との間の位置誤差が判断され、それは「位置誤差信号」すなわち「ＰＥＳ」と呼ばれる。コンパレータ１７８は、処理システム（すなわち、図６の処理システム６００）の使用によって補償器１８５（図１）において実装することができる。テープヘッド位置信号１９５は、テープに対するテープヘッドの相対的な横方向位置を示す値を与える。位置誤差信号すなわちＰＥＳは、テープに対するテープヘッドの所望の横方向位置とテープに対するテープヘッドの実際の横方向位置との間の差を示す値を与える。ここでの開示のために、テープに対するテープヘッドの横方向位置は、テープ移送システム２００によるテープの移動に対して垂直な方向の、テープに対するテープヘッドの位置を意味する。
【００１２】
テープに対してテープヘッド（すなわちテープヘッド２１０）を位置決めするために複合アクチュエータが用いられる。テープドライブにおける複合アクチュエータの使用の例は、「Ｓｅｒｖｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｆ  ａ  Ｃｏａｒｓｅ  Ａｃｔｕａｔｏｒ」と題する特許文献１に記載されている。典型的な複合アクチュエータにおいては、微動アクチュエータ１８０は、１つ又は複数のデータトラックの中央においてテープヘッドのデータヘッド（１つ又は複数）を位置決めするために、ＰＥＳによって決まるトラックガード外乱に従う。特定の実施形態においては、微動アクチュエータ１８０は、幅広い帯域応答をもたらす比較的小さい質量を有し、それにより高い周波数外乱に従うことができる。特定の実施形態においては、微動アクチュエータ１８０は、高い帯域幅を与えるために非常に限られた範囲の動きを有することができる。特定の実施形態においては、粗動アクチュエータ１８２は、シーク機能に従ってトラックからトラックへと微動アクチュエータを運ぶ。微動アクチュエータサーボシステムは、典型的には、適切な安定余裕を有する最大帯域幅を可能にするように設計された位置誤差信号ループにおける補償器機能１８５（図１）を有する。
【００１３】
特定の実施形態においては、補償器機能１８５（図１）は、ＰＥＳ信号に種々のゲインを与えることによってＰＥＳ信号を変更し、該ゲインは、入力ＰＥＳ信号１７９の周波数に基づくか、又は別の観点からは入力ＰＥＳ信号の変化率に基づく。特定の実施形態においては、補償器機能１８５は、所望の静的及び動的システム性能並びに全体的な安定性を達成するために、積分器及びイコライザ１８７、及びリード／ラグ関数要素１８６といったその他の伝達関数要素を含む。補償器１８５の伝達関数要素のいずれか又は全ては、個別のコンポーネントを用いるアナログフィルタか、又はＩＩＲ（無限インパルス応答）又はＦＩＲ（有限インパルス応答）といったディジタルフィルタか、又はマイクロプロセッサに関数を実行させるマイクロコードとして実装することができる。この結果、接続部１０３上で積分関数信号が得られ、ＰＥＳに適用されるようなリード／ラグゲインによってライン１１０上で信号が得られる。信号は、加算器１０５によって加算され、ディジタルである場合には、ディジタル・アナログ変換器１０６に供給される。次いで、電力増幅器１０７が、信号を微動アクチュエータ１８０に適用し、微動アクチュエータを作動させて、ヘッドを所定の位置誤差が減少するように移動させる。或いは、微動アクチュエータ１８０を作動させるために、ディジタルドライバを用いてもよい。結果として、サーボ・コントローラは、位置誤差信号を用いて、粗動アクチュエータ１８２及び／又は微動アクチュエータ１８０を制御することによって、テープに対するテープヘッドの位置を制御する。特定の実施形態においては、サーボ制御システム１００は、テープヘッド位置信号１９５からＰＥＳを導出し、サーボ制御システム１００は、ＰＥＳを用いてテープに対するテープヘッドの位置を制御する。
【００１４】
特定の実施形態においては、補償器１８５は、図３に示され上記で説明された有限インパルス応答（ＦＩＲ）ディジタルフィルタ３００によって実装することができる。ディジタルフィルタ係数Ｃ０、Ｃ２、Ｃ３、・・・ＣＮ−２及びＣＮ−１を求めるために、完全なシステムは、トラック追従エラー、サーボ帯域幅などの仕様に向けて設計される。補償器１８５のための周波数ドメイン伝達関数Ｈ（ｓ）は、設計要求から得られる。補償器１８５のための周波数ドメイン伝達関数は、補償器１８５のためのインパルス応答Ｈ（ｔ）を得るために時間ドメインに変換することができる。ディジタルフィルタ係数Ｃ０、Ｃ２、Ｃ３、・・・ＣＮ−２及びＣＮ−１は、等間隔のＮのサンプル点においてインパルス応答Ｈ（ｔ）をサンプリングすることによって求めることができ、Ｎは、使用されるディジタルフィルタの順番である。出力ｈ（ｋ）３３０は、入力ｇ（ｋ）に、遅延要素（すなわちＺ−１３０６）と、ディジタルフィルタ係数Ｃ０、Ｃ２、Ｃ３、・・・ＣＮ−２及びＣＮ−１定数（すなわち要素３１０）とを掛けたものの合計であり、
【数１１】
2006172704.tif 000003
となり、ここでＮはフィルタの順番である。例えば、４番目のフィルタ（Ｎ＝４）については、
【数１２】
2006172704.tif 000004
となる。Ｇ１は、サーボ制御システム１００のゲインを調節して、適切なクロスオーバー周波数を通じて所望の帯域幅を達成するためのゲイン係数である。
【００１５】
特定の実施形態においては、補償器１８５は、例えば図４に示されるＩＩＲディジタルフィルタ４００のような無限インパルス応答（ＩＩＲ）ディジタルフィルタによって実装することができる。ディジタルフィルタ４００は、入力ｇ（ｋ）４０５を処理して出力ｈ（ｋ）４５０を生成する。ディジタルフィルタ４００のためのｚドメイン伝達関数Ｔ（ｚ）は、部分分数展開の和として書くことができ、
【数１３】
2006172704.tif 000005
となり、ここでＮはフィルタの順番である。例えば、２番目のフィルタ（Ｎ＝２）については、
【数１４】
2006172704.tif 000006
となる。出力ｈ（ｋ）４５０は、処理要素（すなわち要素４６０）の合計であり、
【数１５】
2006172704.tif 000007
となり、ここで、
【数１６】
2006172704.tif 000008
であり、Ｎはフィルタの順番である。例えば、２番目のフィルタ（Ｎ＝２）については、
【数１７】
2006172704.tif 000009
となる。特定の実施形態においては、ディジタルフィルタ係数Ｄ１、Ａ１、Ａ２・・・Ａｎ、Ｂ１、Ｂ２・・・Ｂｎ及びゲイン係数Ｇ１の定数は、システム仕様に従って補償器１８５を設計することによって決まる。例えば、テープに対するテープヘッドの位置を制御するための、サーボ制御システムの３つの異なる開ループ伝達関数のグラフ５００が、図５に示されている。開ループ伝達関数５００は、所与のアクチュエータ（すなわち粗動アクチュエータ１８２及び／又は微動アクチュエータ１８０）との安定性と、３つの異なるクロスオーバー周波数における特定のサンプリングレートが達成されるように補償器を設計することによって決めることができる例である。カーブ５０１、５０２及び５０３は、開ループ伝達関数５００の大きさ応答であり、クロスオーバー周波数５３０は、カーブ５０１、５０２及び５０３上の、０ｄｂラインを交差するしかるべき位置を示す。カーブ５１１、５１２及び５１３は、開ループ伝達関数５００の位相応答であり、最大位相応答５２０は、カーブ５１１、５１２及び５１３上の、それぞれのクロスオーバー周波数付近に局所最大を呈するしかるべき位置を示す。開ループ伝達関数５００のいずれか１つについてのディジタルフィルタ係数Ｄ１、Ａ１、Ａ２・・・Ａｎ、Ｂ１、Ｂ２・・・Ｂｎ及びゲイン係数Ｇ１は、それぞれの開ループ伝達関数を達成するのに必要な補償器のそれぞれの周波数ドメイン伝達関数のｚ平面変換の部分分数展開を得ることによって求めることができる。ディジタル制御システムの補償器を設計するためのプロセスのステップごとの説明は、非特許文献１において得られる。
【００１６】
図６は、補償器１８５及びサーボ制御システム１００の他のコンポーネントを実装するのに用いることができる処理システム６００の一例を示す。処理システム６００は、プロセッサ６１０、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）６２５、不揮発性メモリ６３０、デバイス特定回路６１５、及びＩ／Ｏインターフェース６２０を含む。或いは、ＲＡＭ６２５及び／又は不揮発性メモリ６３０は、デバイス特定回路６１５及びＩ／Ｏインターフェース６２０と同様にプロセッサ６１０に収容することができる。プロセッサ６１０は、既成のマイクロプロセッサ、カスタムプロセッサ、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、離散的論理などを含むことができる。ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）６２５は、典型的には、可変データ、スタックデータ、実行可能命令などを保持するのに用いられる。不揮発性メモリ６３０は、ＰＲＯＭ（プログラマブル読取専用メモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能プログラマブル読取専用メモリ）、フラッシュＰＲＯＭ、バッテリバックアップＲＡＭ、ＭＲＡＭ（磁気抵抗ランダムアクセスメモリ）、ＭＥＭＳ（マイクロエレクトロ機械システム）ベースのストレージ、ハードディスクドライブなどのあらゆるタイプの不揮発性メモリを含むことができる。不揮発性メモリ６３０は、典型的には、実行可能なファームウェア及びいずれかの不揮発性データを保持するのに用いられる。Ｉ／Ｏインターフェース６２０は、プロセッサ６１０がコントローラの外部のデバイスと通信できるようにする通信インターフェースを含む。Ｉ／Ｏインターフェース６２０の例は、ＲＳ−２３２又はＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）、ＳＣＳＩ（スモールコンピュータシステムインターフェース）、ファイバーチャネルなどといったシリアルインターフェースを含むことができる。さらに、Ｉ／Ｏインターフェース６２０は、ＲＦ又は赤外線といった無線インターフェースを含むことができる。デバイス特定回路６１５は、コントローラ６１０が、リール２０４、２０５のリールモータのモータ制御といった固有の機能を実行できるようにする付加的なハードウェア、付加的なアクチュエータ、カートリッジローダ、ＤＡＣ１０６、Ａｍｐ１０７などを与える。デバイス特定回路６１５は、単なる例として、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御、アナログ・デジタル変換（ＡＤＣ）、ディジタル・アナログ変換（ＤＡＣ）などを与える電子部品を含むことができる。さらに、デバイス特定回路６１５の全て又は一部は、コントローラ６１０の外部に存在することができる。上述の機能に加えて、プロセッサ６１０は、信号１０３及び１１０を含む出力値ｈ（ｋ）を生成する処理のために、テープヘッド位置信号１９５と割り込み信号１９３を受け取る。
【００１７】
１つの実施形態は、図７に示されたフローチャート７００と、図１に示されたサーボ制御システム１００のブロック図を参照することによって良く理解することができる。ステップ７０５において、システムは、例えば、図２に示されたテープ移送システム２００によって、テープヘッド（すなわちテープヘッド２１０）に沿って第１テープ速度Ｖ１で磁気テープ（すなわちテープ２０６）を動かす。第１テープ速度Ｖ１は、テープドライブの作動における基本テープ速度であり、ここでの第１テープ速度Ｖ１の説明に関しては、基本テープ速度は同一である。ステップ７１０において、サーボ信号プロセッサ１９２は、第１テープ速度Ｖ１に比例する第１サンプル周波数ｆ１においてテープヘッドからテープヘッド位置信号を生成する。特定の実施形態においては、テープヘッド位置信号１９５は、テープ２０６上に書かれた時間基準サーボパターンを検出した結果として得られる。図８は、サーボ制御システム１００の作動の間の種々のサンプル周波数及びテープ速度についての、テープヘッド位置信号１９５のサンプルタイミングを示す。テープが第１テープ速度Ｖ１で移動するときには、サンプル周期ｔ１＝１／ｆ１の第１サンプル周波数ｆ１８１０においてテープヘッド位置信号１９５を得ることができる。ステップ７１５において、第１テープ速度Ｖ１で作動するときに、システムは、第１サンプル周波数ｆ１と同期する第１テープヘッド位置信号を処理する制御システム（すなわち制御システム１００）を用いてテープヘッドの位置を制御する。制御システムは、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１の最大位相応答を有する補償器（すなわち補償器１８５）を含む。ステップ７１８において、補償器（すなわち補償器１８５）は、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１で作動して、微動アクチュエータ１８０を介してテープヘッドの制御を与え、システム作動仕様を達成する。第１クロスオーバー周波数ｆｃ１は、例えば、カーブ５０２（図５）が０ｄｂライン（すなわちクロスオーバー周波数５３０）と交差する場所とすることができる。特定の実施形態においては、補償器１８５は、ディジタルフィルタ４００の使用によるディジタルフィルタ係数Ｄ１、Ａ１、Ａ２・・・Ａｎ、Ｂ１、Ｂ２・・・Ｂｎ及びゲイン係数Ｇ１の使用によって、適切な周波数ドメイン補償を与える。別の実施形態においては、補償器１８５は、ディジタルフィルタ３００を使用してディジタルフィルタ係数Ｃ０、Ｃ２、Ｃ３、・・・ＣＮ−２及びＣＮ−１（すなわち要素３１０）を用いることにより適切な周波数ドメイン補償を与える。別の実施形態においては、補償器１８５は、アナログフィルタの使用により適切な周波数ドメイン補償を与える。特定の実施形態においては、ゲイン係数Ｇ１は、１に等しいものとすることができ、それにより必要とされない。特定の実施形態においては、ベース速度での作動のとき、補償器１８５は、第１サンプル周波数に同期した割り込み信号を処理システム（すなわち処理システム６００）に与えて、補償器１８５のディジタルフィルタを実装するための計算を始めるサーボ信号プロセッサ１９２によって実装することができる。処理システムが割り込み信号を受け取るのに応答して、処理システムは、第１クロスオーバー周波数において最大位相応答を生成する出力値ｈ（ｋ）を与え、それによりサーボ制御システム１００の安定した作動を与え、移動するテープに対するテープヘッドの横方向位置を制御する。この作動モードは、図８に示されたカーブ８１１を参照しながら良好に説明することができる。カーブ８１１は、第１テープ速度での作動のときＶ＝Ｖ１であり、基本テープ速度である。実線の上向き矢印は、周期ｔ１＝１／ｆ１における第１サンプル周波数ｆ１と同期するテープヘッド位置信号を表す。サンプル周波数に同期したテープヘッド位置信号及び／又は割り込み信号は、例えば、テープヘッド位置信号が、割り込み信号１９３に対して特定の時間窓内で、及び／又は、例えばサンプル周波数信号の周期的波形の特徴の特定の位相で生じる場合に、同期すると考えられる。補償器を実装するための処理システム６００の同期作動は、第１サンプル周波数ｆ１と同期するテープヘッド位置信号を得ることができる時刻と、補償器の伝達関数を与えるのに用いられるディジタルフィルタ（すなわちディジタルフィルタ３００又は４００）からの実際の出力値ｈ（ｋ）との間に最小の位相遅延を与える。例えば、テープヘッド位置信号１９５及び割り込み信号１９３は、ヘッドテープインターフェース１７２におけるテープヘッドによるテープ上のサーボパターンの検出により、ほとんど瞬間的に、サーボ信号プロセッサ１９２によってもたらされる。割り込み信号１９３は、処理システム６００に、計算（すなわちディジタルフィルタの実装）を行わせ、短い命令サイクル内で出力値ｈ（ｋ）を生成させ、結果として処理システム６００は、テープヘッドによるサーボパターンの検出と同期した出力値を生成する。特定の実施形態においては、テープヘッド位置信号１９５と割り込み信号１９３は、それらの間に少しの時間遅延をもって一緒に生成され、時間遅延は、或る範囲又は「時間窓」をカバーすることができ、テープヘッド位置信号１９５及び割り込み信号１９３は、互いに事実上同時に発生すると考えることができる。
【００１８】
特定の実施形態においては、基本テープ速度での作動のとき、処理システムは、出力値ｈ（ｋ）を生成するためにディジタルフィルタ（すなわちディジタルフィルタ４００）を用いることによって、第１クロスオーバー周波数における最大位相応答を生成する出力値ｈ（ｋ）を与え、ここで、
【数１８】
2006172704.tif 000010
であり、Ｎはゼロより大きく、ｇ（ｋ）は上記の第２テープヘッド位置信号に比例し、ｇ（ｋ−１）はｇ（ｋ）の前の値に等しく、Ｄ１、Ａｎ、Ｂｎは定数である。開ループ応答５００（図５）によって示された代表的なサンプルについては、Ｎ＝４が用いられ、補償器１８５の４番目のディジタルフィルタ（すなわちディジタルフィルタ４００）の実装をもたらす。第１サンプル周波数に同期した割り込み信号１９３を処理システム６００の処理要素６１０に与えることは、全てのテープヘッド位置信号と同期する割り込み信号１９３を送信するように選択されるサーボ信号プロセッサ１９２によって達成することができる。処理システム６００は、例えば、テープヘッド位置信号１９５が、一致すると考えられる割り込み信号１９３に対し特定の時間窓内で発生することを要求することによって、割り込み信号と一致するテープヘッド位置信号を処理するように設計し、又はプログラムすることができる。
【００１９】
特定の実施形態においては、基本テープ速度での作動のとき、処理システムは、出力値ｈ（ｋ）を生成するためにディジタルフィルタ（すなわちディジタルフィルタ３００）を用いることによって、第１クロスオーバー周波数における最大位相応答を生成する出力値ｈ（ｋ）を与え、ここで、
【数１９】
2006172704.tif 000011
であり、Ｎはゼロより大きく、ｇ（ｋ）は上記の第２テープヘッド位置信号に比例し、ｇ（ｋ−ｎ）はｇ（ｋ）のｎ個前の値に等しく、ディジタルフィルタ係数Ｃｎは定数である。開ループ応答５００（図５）によって示された代表的なサンプルについては、Ｎ＝１７が用いられ、補償器１８５のための１７番目のディジタルフィルタ（すなわちディジタルフィルタ３００）の実装をもたらす。第１サンプル周波数に同期した割り込み信号１９３を処理システム６００の処理要素６１０に与えることは、全てのテープヘッド位置信号と同期する割り込み信号１９３を送信するように選択されるサーボ信号プロセッサ１９２によって達成することができる。処理システム６００は、例えば、テープヘッド位置信号１９５が、一致すると考えられる割り込み信号１９３に対し特定の時間窓内で発生し、それにより処理システム６００によって処理されることを要求することによって、割り込み信号と一致するテープヘッド位置信号を処理するように設計し、又はプログラムすることができる。
【００２０】
ステップ７２０において、テープ移送システムは、磁気テープを、基本テープ速度の倍速である第２テープ速度で動かす。テープ速度は、例えば、テープ移送システム２００によって第１テープ速度のＭ倍速である第２テープ速度に（すなわちＶ１からＶ２に、ここでＶ２＝Ｍ＊Ｖ１）変化させることができる。テープ速度の変化は、テープ２０６への異なるデータ読取／書き込み速度に適応させるために、又は他のシステム作動要求のために、テープ速度を増加させ又は減少させるようにテープ移送システム２００に命令した結果としてもたらされる。この実施形態の作動は、或る値の範囲内でのテープ速度の変化について説明されるが、それぞれの周波数、速度などをより大きい値の範囲に適切にスケーリングすることによって、テープ速度のより大きい変化にも適応させることができるという利点がこの開示内容にあることが当業者には認識されるであろう。
【００２１】
ステップ７２５において、サーボ信号プロセッサ１９２は、テープヘッドから、第１サンプル周波数ｆ１に倍数Ｍを掛けたものに比例する第２サンプル周波数ｆ２の第２テープヘッド位置信号を生成する。例えば、２＊Ｖ１に等しいテープ速度Ｖ２でテープ移送システム２００を作動させる必要がある。Ｍ＝２のとき、テープヘッド位置信号１９５は、第２サンプル周波数ｆ２において得ることができ、ここでｆ２＝２＊ｆ１である。
【００２２】
ステップ７３０において、倍数Ｍの値が、サーボ制御システム１００の作動モードを決定する。１より大きい整数である倍数Ｍに応答して、制御がステップ７３５に移る。ステップ７３５において、サーボ制御システム１００は、第１サンプル周波数ｆ１と同期する第２テープヘッド位置信号を処理し、第１サンプル周波数ｆ１と同期しない第２テープヘッド位置信号を廃棄して、テープヘッド２１０の位置を制御することによって作動する。この作動モードは、図８に示されたカーブ８２１を参照しながら良好に説明することができる。カーブ８２１は、第２テープ速度Ｖ２＝２＊Ｖ１における作動のとき、整数値２に等しいＭをもたらす。実線の上向き矢印は、周期ｔ１＝１／ｆ１における第１サンプル周波数ｆ１と同期する第２テープヘッド位置信号を表す。サンプル周波数に同期したテープヘッド位置信号及び／又は割り込み信号は、例えば、テープヘッド位置信号が、割り込み信号１９３に対し特定の時間窓内で及び／又は例えばサンプル周波数信号の周期的波形の特徴の特定の位相で発生する場合には、同期すると考えられる。この開示で用いられる同期は、図８及び図９を参照しながら最も良く理解することができ、ここで、テープヘッド位置信号１９５の廃棄されたサンプル８２０は特定のサンプル周波数と同期せず、テープヘッド位置信号１９５のサーボサンプル（実線の上向き矢印で示され、「サーボサンプル」と付される）は特定のサンプル周波数と同期する。テープヘッド位置信号１９５の廃棄されたサンプル８２０は、破線の上向き矢印によって表され、これらのサンプルタイムにおいて得られる第２テープヘッド位置信号は、第１サンプル周波数ｆ１と同期しないため廃棄される。Ｍ＝２のときには、サーボ制御システム１００（図１）による使用のためにサンプル周波数ｆ１のテープヘッド位置信号が残され、その他の全てのテープヘッド位置信号が廃棄される。作動時に、テープヘッド位置信号１９５のサンプルは、例えば、命令、ソフトウェア、ハードワイヤコーディング、論理構成を有するプロセッサ６１０（例えば図６）、又は割り込み信号（例えば、サーボ信号プロセッサ１９２からの割り込み信号１９３）を受信したときに、割り込み信号１９３とテープヘッド位置信号１９５との間のタイミング関係、テープ速度及びテープヘッド位置信号１９５のサンプルの周波数に基づいてテープヘッド位置信号を廃棄する他の手段によって廃棄することができる。例えば、プロセッサ６１０は、受信した割り込み信号１９３の周波数に依存する命令を実行することができる。割り込み信号１９３の所与の周波数範囲においては、選択された数のテープヘッド位置信号１９５を廃棄する分岐命令を実行することができる。割り込み信号１９３の所与の周波数範囲が変化するのに伴って、選択された数のテープヘッド位置信号１９５を廃棄する分岐命令は、幅広い範囲をカバーするように変化する。Ｍ＝２のとき、第２サンプル周波数ｆ２＝２＊ｆ１においてテープヘッド位置信号１９５が発生する。テープヘッド位置信号１９５の全ての他のサンプルを廃棄することによって、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１（すなわちカーブ５０２及びカーブ５１２、図５）において補償器を作動させることができる。倍数Ｍのあらゆる整数値によって、ステップ７３０からステップ７３５への分岐による同様の作動がもたらされる。例えば、カーブ８２６（図８）は、第２テープ速度における作動のとき、Ｖ２＝３＊Ｖ１であり、整数値３に等しい倍数Ｍをもたらす。実線の上向き矢印は、周期ｔ１＝１／ｆ１において第１サンプル周波数ｆ１と同期する第２テープヘッド位置信号を表す。テープヘッド位置信号１９５の廃棄されたサンプル８２５は、破線の上向き矢印によって表され、これらのサンプルタイムにおいて得られる第２テープヘッド位置信号が第１サンプル周波数ｆ１と同期しないので廃棄される。Ｍ＝３のときには、３つのうち２つのテープヘッド位置信号が廃棄され、サーボ制御システム１００による使用のためにサンプル周波数ｆ１のテープヘッド位置信号が残される。作動時に、テープヘッド位置信号１９５のサンプルは、例えば、Ｍ＝２のときの前述のプロセッサ６１０（図６）によって廃棄することができる。Ｍ＝３のとき、テープヘッド位置信号１９５は、第２サンプル周波数ｆ２＝３＊ｆ１において発生する。テープヘッド位置信号１９５の全ての他のサンプルを廃棄することによって、補償器は、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１（すなわちカーブ５０２及びカーブ５１２、図５）において作動することができる。整数値Ｍについての別の作動例は、整数値４に等しいＭをもたらす第２テープ速度Ｖ２＝４＊Ｖ１における作動のとき、カーブ８３１（図８）によって示される。実線の上向き矢印は、周期ｔ１＝１／ｆ１において第１サンプル周波数ｆ１と同期する第２テープヘッド位置信号を表す。テープヘッド位置信号１９５の廃棄されたサンプル８３０は、破線の上向き矢印によって表され、第１サンプル周波数ｆ１と同期しないこれらのサンプルタイムにおいて得られる第２テープヘッド位置信号のために廃棄される。Ｍ＝４のとき、４つのうち３つのテープヘッド位置信号が廃棄され、サーボ制御システム１００による使用のために、サンプル周波数ｆ１におけるテープヘッド位置信号が残される。作動時に、テープヘッド位置信号１９５のサンプルは、例えば、Ｍ＝２のときの前述のプロセッサ６１０（図６）によって廃棄することができる。Ｍ＝４のとき、テープヘッド位置信号１９５は、第２サンプル周波数ｆ２＝４＊ｆ１において発生する。テープヘッド位置信号１９５の４つのサンプルのうち３つを廃棄することによって、補償器は、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１（すなわちカーブ５０２及びカーブ５１２、図５）において作動することができる。
【００２３】
特定の実施形態においては、サーボ制御システム１００は、第１サンプル周波数に同期した割り込み信号１９３を処理システム６００に与えることによって、第１サンプル周波数ｆ１と同期する第２テープヘッド位置信号を処理し、第１サンプル周波数ｆ１と同期しない第２テープヘッド位置信号を廃棄する。処理システム６００が割り込み信号１９３を受け取るのに応答して、処理システム６００は、
【数２０】
2006172704.tif 000012
からなる出力値ｈ（ｋ）を与え、ここで、
【数２１】
2006172704.tif 000013
であり、Ｎはフィルタの順番で、Ｎ＞１であり、ｇ（ｋ）は第２テープヘッド位置信号に比例し、ｇ（ｋ−１）はｇ（ｋ）の前の値に等しく、Ｄ１、Ａｎ、Ｂｎは、ディジタルフィルタ係数の定数であり、Ｇ１はゲイン係数である。開ループ応答５００（図５）によって示されたそれぞれのサンプルにおいては、Ｎ＝４が用いられ、補償器１８５のための４番目のディジタルフィルタ（すなわちディジタルフィルタ４００）の実装がもたらされる。第１サンプル周波数に同期した割り込み信号１９３を処理システム６００の処理要素６１０に与えることは、他の全てのテープヘッド位置信号（すなわちＭ＝２のとき）と同期する割り込み信号１９３を送信することを選択するサーボ信号プロセッサ１９２によって達成することができ、それにより、サーボ制御システム１００による使用のためにサンプル周波数ｆ１のテープヘッド位置信号が残され、他の全てのテープヘッド位置信号が廃棄される（図８のカーブ８２１）。処理システム６００は、例えば、テープヘッド位置信号１９５が、一致すると考えられる割り込み信号１９３に対する特定の時間窓内で発生し、それにより処理システム６００によって処理されることを要求することによって、割り込み信号と一致するテープヘッド位置信号を処理するように設計し、又はプログラムすることができる。或いは、テープヘッド位置信号１９５のサンプルは、命令、ソフトウェア、ハードワイヤコーディング、論理構成、又はサーボ信号プロセッサ１９２における他の手段を有することによって、それらがプロセッサ６１０（図６）に送信される前に廃棄することができる。これは、限定する意味ではなくＭの他の値のために用いることができる。ｋの各値は、処理システム６００のために入力ｇ（ｋ）から出力ｈ（ｋ）が生成されるときのインターバルを表す。例えば、第１出力ｈ（１）、（すなわちｋ＝１）は、第１割り込み信号１９３及びテープヘッド位置信号１９５を受け取ったときに処理システム６００によって生成される。次の出力値ｈ（２）、（すなわちｋ＝２）は、次の割り込み信号１９３及び次のテープヘッド位置信号１９５を受け取ったときに処理システム６００によって生成され、以下同様である。全ての出力ｈ（ｋ）は、テープヘッドの位置を制御するための連続信号（ことによるとＤ／Ａ変換器及びローパスフィルタを用いる後処理を有する）をともに生成する。
【００２４】
ステップ７３０において、倍数Ｍの値が整数でない場合には、ステップ７４０が実行される。倍数Ｍが整数ではなく、２より小さい場合には、ステップ７４５が実行される。ステップ７４５において、第２サンプル周波数ｆ２、ｆ２＝Ｍ＊ｆ１と同期する第２テープヘッド位置信号を処理することによって、サーボ制御システム１００がテープヘッドの位置を制御する。この作動モードは、図９に示されたカーブ９１１を参照することによって理解することができる。カーブ９１１は、第２テープ速度における作動のとき、Ｖ２＝Ｍ＊Ｖ１、Ｍ＜２であり、整数ではない。１より小さい倍数Ｍの値においては、カーブ９１１は、ｔ２＝１／ｆ２＞１／ｆ１と共に用いることができる。実線の上向き矢印は、ｔ２＝１／ｆ２の周期、０＜ｆ２＜２＊ｆ１である第２サンプル周波数ｆ２と同期する第２のテープヘッド位置信号を表す。カーブ９１１においては、テープヘッド位置信号１９５のサンプルは廃棄されないので、サンプル周波数ｆ２におけるテープヘッド位置信号は、サーボ制御システム１００によって用いられる。作動時に、テープヘッド位置信号１９５のサンプルは、例えば、命令、ソフトウェア、ハードワイヤコーディング、論理構成を有するプロセッサ６１０（図６）、又は、割り込み信号１９３、テープヘッド位置信号１９５、テープ速度及びテープヘッド位置信号１９５のサンプルの周波数の間のタイミング関係に基づいてテープヘッド位置信号を受け取る割り込み信号（例えば、サーボ信号プロセッサ１９２からの割り込み信号１９３）を受信するときの他の手段によって選択される。ステップ７４５を実行した後にステップ７４８が実行される。ステップ７４８において、補償器１８５は、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１に倍数Ｍがかけられたものにほぼ等しい周波数ｆｐの最大位相応答を有し、かつ第１クロスオーバー周波数ｆｃ１にほぼ等しい第２クロスオーバー周波数ｆｃ２を有するように変更される。作動時には、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１に等しい第２クロスオーバー周波数ｆｃ２を有し、結果としてサーボシステムの帯域幅に変化はないことが望ましいが、実際には、コンポーネント応答（すなわち、アクチュエータがテープヘッド２１０の位置を制御すること）における小さい変動が、結局ｆｃ２をｆｃ１にほぼ等しいものにする。Ｍの増加に伴って、ｆｐが比例的に増加し、サーボ制御システム１００の作動の潜在的に大きい帯域幅がもたらされる。
【数２２】
2006172704.tif 000014
を維持するために、ゲイン係数Ｇ１を変化させる必要がある。例えば、倍数Ｍ＝１のとき（基本テープ速度のとき）、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１における作動は、図５に示された開ループ大きさ応答カーブ５０１及び位相応答カーブ５１１によって表すことができる。Ｍを１より大きく増加させることにより、最大位相応答周波数ｆｐにおける対応する増加を伴う大きさ応答カーブ５０３及び位相応答カーブ５１３がもたらされ、クロスオーバー周波数における変化はほとんどない
【数２３】
2006172704.tif 000015
。Ｍを１より小さく減少させることにより、最大位相応答周波数ｆｐにおける対応する減少を伴う大きさ応答カーブ５１２及び位相応答カーブ５１３がもたらされ、クロスオーバー周波数における変化はほとんどない
【数２４】
2006172704.tif 000016
。
【００２５】
ステップ７４８において、補償器１８５は、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１に倍数Ｍがかけられたものにほぼ等しい周波数の最大位相応答を有し、かつ第１クロスオーバー周波数ｆｃ１にほぼ等しい第２クロスオーバー周波数ｆｃ２を有するように補償器１８５を変更することによって第２クロスオーバー周波数ｆｃ２において作動する。これは、第２サンプル周波数ｆ２と同期する割り込み信号を処理システム６００に与えるサーボ信号プロセッサ１９２によって達成することができる。処理システム６００が割り込み信号１９３を受け取るのに応答して、処理システム６００は、
【数２５】
2006172704.tif 000017
からなる出力値ｈ（ｋ）を与え、ここで、
【数２６】
2006172704.tif 000018
であり、Ｎはフィルタの順番で、Ｎ＞１であり、ｇ（ｋ）は第２テープヘッド位置信号に比例し、ｇ（ｋ−１）はｇ（ｋ）の前の値に等しく、Ｄ１、Ａｎ、Ｂｎは、ディジタルフィルタ係数の定数であり、Ｇ２はゲイン係数であり、Ｇ２はゼロより大きく、倍数２＊Ｍを２乗したものよりほぼ小さい（すなわち０＜Ｇ２＜２＊Ｍ２＊Ｇ１）。
【００２６】
ここで説明されるサーボ制御システム１００においては、第２クロスオーバー周波数ｆｃ２における補償器１８５の作動は迅速かつ効果的に達成される。第２サンプル周波数ｆ２と同期する割り込み信号１９３を処理システム６００に与え、このとき第１サンプル周波数ｆ１に対する第２サンプル周波数ｆ２のスケーリングが、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１に倍数Ｍをかけたものにほぼ等しい最大位相応答の周波数のスケーリングに要求されるのと同じスケーリング（すなわち倍数Ｍ）であることにより、ディジタルフィルタ係数Ｄ１、Ａｎ及びＢｎが定数であるとき、極及びゼロ、並びに結果として得られるディジタルフィルタ４００の位相応答がサンプル周波数に対応するので、結果としてディジタルフィルタ係数Ｄ１、Ａｎ及びＢｎに対する変化はない。ゲイン係数Ｇ２は、サーボ制御システム１００が異なるサンプリング周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３などで動作する際に変化を要求する唯一の定数である。処理システム６００によって実行される計算に関して変化される必要がある定数は１つのみであるので、システムの複雑さの減少と共に、メモリ要求が減少され、ソフトウェアが減少され、異なるテープ速度における作動の間の遷移時間が減少される。ゲイン係数Ｇ２は、Ｍと正確なシステム設計に依存する。例えば、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１のときＧ１＝１であり、第２クロスオーバー周波数のときＧ２である場合には、
【数２７】
2006172704.tif 000019
は、ほぼ０＜Ｇ１＜２＊Ｍ２の範囲となる。
【００２７】
特定の実施形態においては、倍数Ｍが１より小さい場合には、ゲイン係数Ｇ２は、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１（すなわちＭ＝１のとき）に倍数Ｍの２乗をかけたもののために用いられるゲイン係数Ｇ１の値にほぼ等しい
【数２８】
2006172704.tif 000020
。開ループ応答５００（図５）においては、Ｎ＝４であり、二次周波数ドメインアクチュエータ伝達関数Ａｃｔ（ｓ）（すなわち、Ａｃｔ（ｓ）＝１／ｓ２であり、ここでｓ＝σ＋ｊω）が想定されるとき、Ｇ２は、クロスオーバー周波数及びサーボ制御システム１００の作動の対応する帯域幅における変化のない状態を維持するために、Ｍが１より下に減少する際に
【数２９】
2006172704.tif 000021
によってスケーリングされるべきである。特定の実施形態においては、アクチュエータ伝達関数Ａｃｔ（ｓ）とアクチュエータ（すなわちアクチュエータ１８０）の伝達関数との間の相互作用は、Ｍが１より下に減少する際に、Ｇ１がＭによって直線的にスケーリングされることを要求する。特定の実施形態においては、補償器１８５の伝達関数は、一次、三次などとすることができ、それによりＭが減少するのに伴ってＧ１がそれぞれＭ、Ｍ３などによって直線的にスケーリングされることを要求する。
【００２８】
特定の実施形態においては、倍数Ｍが１より大きい場合には、ゲイン係数Ｇ２は、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１（すなわちＭ＝１のとき）に倍数Ｍをかけたもの
【数３０】
2006172704.tif 000022
のために用いられるゲイン係数Ｇ１の値にほぼ等しい。開ループ応答５００（図５）においては、Ｎ＝４であり、二次周波数ドメインアクチュエータ伝達関数Ａｃｔ（ｓ）（すなわち、Ａｃｔ（ｓ）＝１／ｓ２であり、ここでｓ＝σ＋ｊω）が想定されるとき、Ｇ２は、クロスオーバー周波数及びサーボ制御システム１００の作動の対応する帯域幅における変化のない状態を維持するために、Ｍが１より大きい値に増加する際に
【数３１】
2006172704.tif 000023
によってスケーリングされるべきである。特定の実施形態においては、アクチュエータ伝達関数Ａｃｔ（ｓ）と補償器１８５の伝達関数との間の相互作用は、Ｍが１より上に増加する際に、Ｇ２がＭによってサブ直線的にスケーリングされることを要求する。特定の実施形態においては、アクチュエータ（すなわちアクチュエータ１８０）の伝達関数は、一次、三次などとすることができ、それによりＭが増加するのに伴ってＧ２がそれぞれＭ、Ｍ３などによって直線的にスケーリングされることを要求する。ステップ７４８の実行の後に、制御がステップ７９５から終了に流れる。
【００２９】
ステップ７４０において、倍数Ｍの値が整数ではなく、２より大きい場合には、ステップ７６０が実行される。ステップ７６０において、サーボ制御システム１００は、第３サンプル周波数ｆ３（ここでｆ３＝Ｋ＊ｆ１であり、スケーリング・ナンバーＫ＝Ｍ／（Ｍの整数値）である）と同期する第２テープヘッド位置信号を処理し、第３サンプル周波数ｆ３と同期しない第２テープヘッド位置信号を廃棄することによって、テープヘッドの位置を制御する。この作動モードは、図９に示されたカーブ９２１及び９３１を参照することによって理解することができる。カーブ９２１は、第２テープ速度での作動のとき、Ｖ２＝Ｍ＊Ｖ１であり、ここで２＜Ｍ＜３である。この実線の上向き矢印は、周期ｔ３＝１／ｆ３、
【数３２】
2006172704.tif 000024
において第３サンプル周波数ｆ３と同期する第２テープヘッド位置信号を表す。カーブ９２１については、テープヘッド位置信号１９５の廃棄されたサンプル９２０は、破線の上向き矢印によって表され、これらのサンプルタイムにおいて得られる第２テープヘッド位置信号が第３サンプル周波数ｆ３と同期しないので廃棄される。２＜Ｍ＜３のとき、サーボ制御システム１００による使用のために第３サンプル周波数ｆ３のテープヘッド位置信号が残され、その他の全てのテープヘッド位置信号が廃棄される。作動時に、テープヘッド位置信号１９５のサンプルは、図８のカーブ８２１、８２６及び８３１を参照しながら上記で説明されたように廃棄することができる。ステップ７６０を実行した後に、ステップ７７０が実行される。ステップ７７０において、補償器１８５は、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１にスケーリング・ナンバーＫがかけられたものにほぼ等しい周波数の最大位相応答を有し、かつ第１クロスオーバー周波数ｆｃ１にほぼ等しい第２クロスオーバー周波数ｆｃ２を有するように変更される。作動時には、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１に等しい第２クロスオーバー周波数ｆｃ２を有し、結果としてサーボシステムの帯域幅に変化はないことが望ましいが、実際には、コンポーネント応答（すなわち、アクチュエータがテープヘッド２１０の位置を制御すること）における小さい変動が、結局ｆｃ２をｆｃ１にほぼ等しいものにする。Ｋの増加に伴って、ｆｐが比例的に増加し、サーボ制御システム１００の作動の潜在的に大きい帯域幅がもたらされる。
【数３３】
2006172704.tif 000025
を維持するために、ゲイン係数Ｇ１を変化させる必要がある。例えば、倍数Ｍ＝１のとき、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１における作動は、図５に示された開ループ大きさ応答カーブ５０１及び位相応答カーブ５１１によって表すことができる。Ｍ、それによりＫを増加させることにより、最大位相応答周波数ｆｐにおける対応する増加を伴う大きさ応答カーブ５０３及び位相応答カーブ５１３がもたらされ、クロスオーバー周波数における変化はほとんどない
【数３４】
2006172704.tif 000026
。
【００３０】
ステップ７７０において、補償器１８５は、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１にスケーリング・ナンバーＫがかけられたものにほぼ等しい周波数の最大位相応答を有し、かつ第１クロスオーバー周波数ｆｃ１にほぼ等しい第２クロスオーバー周波数ｆｃ２を有するように補償器１８５を変更することによって第２クロスオーバー周波数ｆｃ２において作動する。これは、第３サンプル周波数ｆ３と同期する割り込み信号を処理システム６００に与えるサーボ信号プロセッサ１９２によって達成することができる。処理システム６００が割り込み信号１９３を受け取るのに応答して、処理システム６００は、
【数３５】
2006172704.tif 000027
からなる出力値ｈ（ｋ）を与え、ここで、
【数３６】
2006172704.tif 000028
であり、Ｎはフィルタの順番で、Ｎ＞１であり、ｇ（ｋ）は第２テープヘッド位置信号に比例し、ｇ（ｋ−１）はｇ（ｋ）の前の値に等しく、Ｄ１、Ａｎ、Ｂｎは、ディジタルフィルタ係数であり、Ｇ３はゲイン係数であり、Ｇ３はゼロから２＊Ｋ２の２乗までの適切な範囲（すなわち０＜Ｇ３＜２＊Ｋ２＊Ｇ１）を有する。
【００３１】
ここで説明されるサーボ制御システム１００においては、第２クロスオーバー周波数ｆｃ２における補償器１８５の作動は迅速かつ効果的に達成される。第３サンプル周波数ｆ２と同期する割り込み信号１９３を処理システム６００に与え、このとき第１サンプル周波数ｆ１に対する第３サンプル周波数ｆ３のスケーリングが、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１にスケーリング・ナンバーＫをかけたものにほぼ等しい最大位相応答の周波数のスケーリングに要求されるのと同じスケーリング（すなわちスケーリング・ナンバーＫ）であることにより、ディジタルフィルタ係数Ｄ１、Ａｎ及びＢｎが定数であるとき、極及びゼロ、並びに結果として得られるディジタルフィルタ４００の位相応答がサンプル周波数に対応するので、結果としてディジタルフィルタ係数Ｄ１、Ａｎ及びＢｎに対する変化はない。ゲイン係数Ｇ３は、サーボ制御システム１００が異なるサンプリング周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３などで動作する際に変化を要求する唯一の定数である。処理システム６００によって実行される計算に関して変化される必要がある定数は１つのみであるので、システムの複雑さの減少と共に、メモリ要求が減少され、ソフトウェアが減少され、異なるテープ速度における作動の間の遷移時間が減少される。ゲイン係数Ｇ３は、Ｍと正確なシステム設計に依存する。例えば、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１のときＧ１＝１であり、第２クロスオーバー周波数のときＧ３である場合には、
【数３７】
2006172704.tif 000029
は、ほぼ０＜Ｇ３＜２＊Ｍ２の範囲となる。
【００３２】
特定の実施形態においては、第２クロスオーバー周波数ｆｃ２における作動のとき（１０）、ゲイン係数Ｇ３は、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１にスケーリング・ナンバーＫをかけたもののために用いられるゲイン係数Ｇ１の値にほぼ等しい
【数３８】
2006172704.tif 000030
。例えば、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１のときＧ１＝１（すなわちＭ＝１）である場合には、第２クロスオーバー周波数ｆｃ２のときＧ３であり、ｆｃ２は０＜Ｇ３＜２＊Ｋ２の範囲となる。開ループ応答５００（図５）においては、Ｎ＝４であり、二次周波数ドメインアクチュエータ伝達関数Ａｃｔ（ｓ）（すなわち、Ａｃｔ（ｓ）＝１／ｓ２であり、ここでｓ＝σ＋ｊω）が想定されるとき、Ｇ３は、クロスオーバー周波数及びサーボ制御システム１００の作動の対応する帯域幅における変化のない状態を維持するために、Ｋが１より上に増加する際に、
【数３９】
2006172704.tif 000031
によってスケーリングされるべきである。特定の実施形態においては、アクチュエータ伝達関数Ａｃｔ（ｓ）と補償器１８５の伝達関数との間の相互作用は、Ｋが１より上に増加する際に、Ｇ１がＫによってサブ直線的にスケーリングされることを要求する。特定の実施形態においては、アクチュエータ（すなわち微動アクチュエータ１８０）の伝達関数は、一次、三次などとすることができ、それによりＫが増加するのに伴ってＧ１がそれぞれＫ、Ｋ３などによって直線的にスケーリングされることを要求する。
【００３３】
倍数Ｍが整数ではなく、３より大きい場合には、作動は、Ｍ＞２のときの上述の作動と同じである。ここで説明された実施形態の作動をさらに説明するために、別の例がここで提示される。この例においては、サーボ制御システム１００は、第３サンプル周波数ｆ３（ここでｆ３＝Ｋ＊ｆ１であり、スケーリング・ナンバーＫ＝Ｍ／（Ｍの整数値）である）と同期する第２テープヘッド位置信号を処理し、第３サンプル周波数ｆ３と同期しない第２テープヘッド位置信号を廃棄することによって、テープヘッドの位置を制御する。この作動モードは、図９に示されたカーブ９３１を参照することによって理解することができる。カーブ９３１は、第２テープ速度での作動のとき、Ｖ２＝Ｍ＊Ｖ１であり、ここで３＜Ｍ＜４である。この実線の上向き矢印は、周期ｔ３＝１／ｆ３、
【数４０】
2006172704.tif 000032
において第２サンプル周波数ｆ３と同期する第２テープヘッド位置信号を表す。カーブ９３１については、テープヘッド位置信号１９５の廃棄されたサンプル９３０は、破線の上向き矢印によって表され、これらのサンプルタイムにおいて得られる第２テープヘッド位置信号は第３サンプル周波数ｆ３と同期しないので廃棄される。３＜Ｍ＜４のとき、サーボ制御システム１００による使用のために第３サンプル周波数ｆ３のテープヘッド位置信号が残され、３つのテープヘッド位置信号のうち２つが廃棄される。作動時に、テープヘッド位置信号１９５のサンプルは、図８のカーブ８２１、８２６及び８３１を参照しながら上記で説明されたように廃棄することができる。補償器１８５は、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１にスケーリング・ナンバーＫがかけられたものにほぼ等しい周波数の最大位相応答を有し、かつ第１クロスオーバー周波数ｆｃ１にほぼ等しい第２クロスオーバー周波数ｆｃ２を有するように変更される。作動時には、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１に等しい第２クロスオーバー周波数ｆｃ２を有し、結果としてサーボシステムの帯域幅に変化はないことが望ましいが、実際には、コンポーネント応答（すなわち、アクチュエータがテープヘッド２１０の位置を制御すること）における小さい変化が、結局ｆｃ２をｆｃ１にほぼ等しいものにする。Ｋの増加に伴って、ｆｐが比例的に増加し、サーボ制御システム１００の作動の潜在的に大きい帯域幅がもたらされる。
【数４１】
2006172704.tif 000033
を維持するために、ゲイン係数Ｇ１を変化させる必要がある。例えば、倍数Ｍ＝１のとき、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１における作動は、図５に示された開ループ大きさ応答カーブ５０１及び位相応答カーブ５１２によって表すことができる。Ｍ、それによりＫを増加させることにより、最大位相応答周波数ｆｐにおける対応する増加を伴う大きさ応答カーブ５０３及び位相応答カーブ５１３がもたらされ、クロスオーバー周波数における変化はほとんどない
【数４２】
2006172704.tif 000034
。
【００３４】
補償器１８５は、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１にスケーリング・ナンバーＫがかけられたものにほぼ等しい周波数の最大位相応答を有し、かつ第１クロスオーバー周波数ｆｃ１にほぼ等しい第２クロスオーバー周波数ｆｃ２を有するように補償器１８５を変更することによって第２クロスオーバー周波数ｆｃ２において作動する。これは、第３サンプル周波数ｆ３と同期する割り込み信号を処理システム６００に与えるサーボ信号プロセッサ１９２によって達成することができる。処理システム６００が割り込み信号１９３を受け取るのに応答して、処理システム６００は、
【数４３】
2006172704.tif 000035
からなる出力値ｈ（ｋ）を与え、ここで、
【数４４】
2006172704.tif 000036
であり、Ｎはフィルタの順番で、Ｎ＞１であり、ｇ（ｋ）は第２テープヘッド位置信号に比例し、ｇ（ｋ−１）はｇ（ｋ）の前の値に等しく、Ｄ１、Ａｎ、Ｂｎは、ディジタルフィルタ係数であり、Ｇ３はゲイン係数であり、Ｇ３はゼロから２＊Ｋ２の２乗までの適切な範囲（すなわち０＜Ｇ３＜２＊Ｋ２＊Ｇ１）を有する。
【００３５】
ここで説明されるサーボ制御システム１００においては、第２クロスオーバー周波数ｆｃ２における補償器１８５の作動は迅速かつ効果的に達成される。第３サンプル周波数ｆ３と同期する割り込み信号１９３を処理システム６００に与え、このとき第１サンプル周波数ｆ１に対する第３サンプル周波数ｆ３のスケーリングが、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１にスケーリング・ナンバーＫをかけたものにほぼ等しい最大位相応答の周波数のスケーリングに要求されるのと同じスケーリング（すなわちスケーリング・ナンバーＫ）であることにより、一定のディジタルフィルタ係数Ｄ１、Ａｎ及びＢｎが定数であるとき、極及びゼロ、並びに結果として得られるディジタルフィルタ４００の位相応答がサンプル周波数に対応するので、結果としてディジタルフィルタ係数Ｄ１、Ａｎ及びＢｎに対する変化はない。ゲイン係数Ｇ３は、サーボ制御システム１００が異なるサンプリング周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３などで動作する際に変化を要求する唯一の定数である。処理システム６００によって実行される計算に関して変化される必要がある定数は１つのみであるので、システムの複雑さの減少と共に、メモリ要求が減少され、ソフトウェアが減少され、異なるテープ速度における作動の間の遷移時間が減少される。ゲイン係数Ｇ３は、Ｍと正確なシステム設計に依存する。例えば、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１のときＧ１＝１であり、第２クロスオーバー周波数のときＧ３である場合には、
【数４５】
2006172704.tif 000037
は、ほぼ０＜Ｇ３＜２＊Ｍ２の範囲となる。
【００３６】
特定の実施形態においては、第２クロスオーバー周波数、ｆｃ２における作動のとき、ゲイン係数Ｇ３は、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１にスケーリング・ナンバーＫをかけたもののために用いられるゲイン係数Ｇ１の値にほぼ等しい
【数４６】
2006172704.tif 000038
。例えば、第１クロスオーバー周波数ｆｃ１のときＧ１＝１である場合には、第２クロスオーバー周波数ｆｃ２のときＧ３であり、ｆｃ２は０＜Ｇ３＜２＊Ｋ２の範囲となる。開ループ応答５００（図５）においては、Ｎ＝４であり、二次周波数ドメインアクチュエータ伝達関数Ａｃｔ（ｓ）（すなわち、Ａｃｔ（ｓ）＝１／ｓ２であり、ここでｓ＝σ＋ｊω）が想定されるとき、Ｇ３は、クロスオーバー周波数及びサーボ制御システム１００の作動の対応する帯域幅における変化のない状態を維持するために、Ｋが１より上に増加する際に、
【数４７】
2006172704.tif 000039
によってスケーリングされるべきである。特定の実施形態においては、アクチュエータ伝達関数Ａｃｔ（ｓ）と補償器１８５の伝達関数との間の相互作用は、Ｋが１より上に増加する際に、Ｇ１がＫによってサブ直線的にスケーリングされることを要求する。特定の実施形態においては、アクチュエータ（すなわち微動アクチュエータ１８０）の伝達関数は、一次、三次などとすることができ、それによりＫが増加するのに伴ってＧ１がそれぞれＫ、Ｋ３などによって直線的にスケーリングされることを要求する。
【００３７】
上記で説明された実施形態の動作は、図１０を参照すると良く理解することができ、異なるテープ速度のときのサンプル周波数１０２０及びサンプル周期１０００の正規化された値がグラフ形式で示されている。カーブ１０１０は、正規化されたサンプル周波数であり、カーブ１０２０は、正規化されたサンプル周期である。正規化されたテープ速度１のとき、正規化されたサンプル周波数１０１０及び正規化されたサンプル周期１０２０は、各々１に等しい。Ｍが整数でない値であり、１＜Ｍ＜２であるとき、正規化されたテープ速度Ｖは、１＜Ｖ＜２の範囲を有し、正規化されたサンプル周波数１０１０ｆは、１＜ｆ＜２の範囲を有し、正規化されたサンプル周期ｔ＝１／ｆである。Ｍが整数値であり、Ｍ＝１，２，３．．．であるとき、正規化されたテープ速度Ｖも整数であり、Ｖ＝１，２，３．．．と共に変化する。正規化されたテープ速度Ｖの各整数値において、正規化されたサンプル周波数１０１０ｆは値１を有し、正規化されたテープ速度Ｖの各整数値において、カーブ８２１、８２６及び８３１（図８）を参照しながら上記で説明されたようにテープヘッド位置信号が廃棄されるので、正規化されたサンプル周期ｔ＝１／ｆも１に等しい。また、正規化されたクロスオーバー周波数ｆｃは、正規化されたテープ速度Ｖの各整数値について値１を有する。
【００３８】
正規化されたサンプル周波数１０１０が、正規化されたテープ速度Ｖ＝１における正規化されたサンプル周波数１０１０にスケーリング・ナンバーＫ（Ｋ＝Ｍ／（ＩＮＴ（Ｍ））であり、「ＩＮＴ」は、Ｍの端数を切り捨てて最も近い整数値にすることによってＭの整数値をとる）をかけることによって決まるので、正規化されたサンプル周波数１０１０及び正規化されたサンプル周期１０２０は、Ｍが２を上回る非整数値まで増加するのに伴って、それぞれ図１０に示されるように減少される。Ｍが１より低い非整数値まで減少するのに伴って、正規化されたサンプル周波数１０１０は、Ｍと共に直線的に減少し、正規化されたサンプル周期１０２０は、図１０に示されるように増加する。図示する目的のために、図１０は、正規化されたテープ速度Ｖを示し、ここで
【数４８】
2006172704.tif 000040
であるが、説明された実施形態は、正規化されたテープ速度Ｖのときこの範囲に限定されず、ゼロから大きい値までの正規化されたテープ速度Ｖの値は、ここで説明された実施形態の作動の範囲内に含まれる。
【００３９】
特定の実施形態においては、テープヘッド位置信号の製造は、時間基準サーボシステムを用いて達成される。ここで説明された実施形態と共に用いられる時間基準サーボ信号を用いるトラック追従サーボシステムの１つの実装の説明は、特許文献２に開示されている。
【００４０】
特定の実施形態においては、１つ又はそれ以上の出願人の実施形態は、テープ（すなわちテープ２０６）に対するデータの読み取り及び書き込みのためのテープドライブを含む。例えば、限定する意味ではなく、ここで説明されるサーボ制御システム１００及びその作動は、例えば、磁気テープに対するデータの有効な書き込み及び読み取りのためにテープヘッド位置制御を与えるべく、例えば図１１に示されるような読み取り／書き込みテープドライブといった読み取り／書き込みテープドライブに用いられる。本発明と同一の譲受人に譲渡された特許文献３は、こうした読み取り／書き込みテープドライブを説明するものである。
【００４１】
特定の実施形態においては、１つ又はそれ以上の出願人の実施形態は、データ・ストレージ・メディアにアクセスするための自動化されたデータ・ストレージ・ライブラリを含む。自動化されたデータ・ストレージ・ライブラリは、例えば、データ・ストレージ・メディアにアクセスし、移動するためのアクセサーと、データ・ストレージ・メディアのストレージのためのストレージ・シェルフとを含む。例えば、ここで説明されるサーボ制御システム１００とその作動は、限定する意味ではなく、データ・ストレージ・メディアに関連する磁気テープに対するデータの有効な書き込み及び読み取りのためにテープヘッド位置制御を与えるべく、例えば図１２に示される自動化データ・ストレージ・ライブラリにおいて読み取り／書き込みテープドライブに用いられる。本発明と同一の譲受人に譲渡された特許文献４は、こうした自動化されたメディア・ライブラリを説明するものである。
【００４２】
実施形態は、時間基準サーボ信号に関連して説明されたが、本発明は時間基準サーボ信号に限定されることを意図されるものではないことが当業者には認識されるであろう。むしろ、本発明は、あらゆるサーボ信号と共に用いることができる。
【００４３】
ここで開示された本発明は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア又はこれらのいずれかの組み合わせを製造するための標準的プログラミング及び／又は工学技術を用いる方法、装置又は製品として実装することができる。ここで用いられる「製品」という用語は、ハードウェア論理（例えば、集積回路チップ、プログラマブルゲートアレイ（ＰＧＡ）において実装されるコード又は論理、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）など）、又はコンピュータ可読媒体（例えば、磁気ストレージ媒体（例えば、ハードディスクドライブ、ディスケット、テープなど）、光学的ストレージ（ＣＤ−ＲＯＭ、光ディスクなど）、揮発性及び不揮発性メモリデバイス（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ファームウェア、プログラマブル論理など）のことをいう。コンピュータ可読媒体におけるコードは、プロセッサによってアクセスされ、実行される。コードはさらに、伝達媒体を通じて又はネットワーク上のファイルサーバからアクセス可能である。こうした場合には、コードが実装される製品は、ネットワーク伝送ライン、無線伝送媒体、スペースを通って伝搬する信号、無線波、赤外線信号などといった伝送媒体を含むことができる。もちろん、本発明の範囲から逸脱することなく、この構成に多くの変更を行うことができ、製品は、当該技術分野では公知のあらゆる情報搬送媒体を含むことができることを当業者であれば理解するであろう。
【００４４】
特定の実施形態においては、本発明は、図７に示されたフローチャートに記載されたステップを実行するために、プロセッサ６１０（図６）及び／又は処理要素１９０（図１）によって実行される命令を含む。
【００４５】
他の実施形態においては、本発明は、サーボ制御システム１００の外部の又は内部のコンピュータによって実行される、他のいずれかのコンピュータ・プログラム製品に存在する命令を含む。いずれの場合にも、命令は、例えば、磁気情報ストレージ媒体、光学的情報ストレージ媒体、電気的情報ストレージ媒体などを含む情報ストレージ媒体にエンコードすることができる。ここで意味する「電気的ストレージ媒体」とは、例えば、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＰＲＯＭ、コンパクトフラッシュ、スマートメディアなどといったデバイスを意味する。
【００４６】
特定の実施形態は、コンピュータ可読コードをシステムに組み込んで、説明された実施形態の作動を実行することを含む、人による又は自動化された処理システムによる計算インフラを利用するための方法に向けられたものである。例えば、図７は、説明された実施形態の使用によってテープヘッドの位置を制御するためのステップを示す。システムと組み合わされたコード（すなわち、サーボ制御システム１００）は、ここで説明された実施形態の作動のためのステップを実行することができる。計算インフラの利用は、サービス、製造及び／又はここで説明された実施形態の構成の間に実行することができる。例えば、コンサルティング・ビジネスは、多くのシステムのサービス責任を有することがある。こうしたサービス責任は、システムの更新、エラー診断、パフォーマンスの調整、及び強化、新しいハードウェアのインストール、新しいソフトウェアのインストール、他のシステムとの構成などのようなタスクを含む。このサービスの一部として、別のサービスとして、サービスマンは、ここで説明された実施形態の動作を効果的にイネーブルにするように、ここで説明された技術に従ってシステムを構成することができる。例えば、こうした構成は、コンピュータメモリに、命令、パラメータ、定数（すなわち、ディジタルフィルタ係数定数Ａｎ、Ｂｎなど）、割り込みベクトルをローディングして、コードが実行されたときに、システムがここで説明された実施形態を実装するために説明された技術を実行できるようにすることを含む。
【００４７】
上記の説明には、説明の目的上、本発明の十分な理解を与えるために特定の用語を用いた。しかしながら、当業者であれば、本発明を実施するために特定の詳細は要求されないことを理解するであろう。他の場合には、本発明からの不必要な混乱を避けるために、周知の回路及びデバイスがブロック図の形態で示される。したがって、本発明の特定の実施形態の上記の説明は、図示及び説明のために与えられる。それらは、網羅的なものとなること、又は本発明を開示された正確な形態に限定することを意図されるものではない。明らかに、上記の技術に照らして多くの変更及び変化が可能である。
【００４８】
図７の論理は、特定の順番で起こる特定の動作を説明している。代替的実装においては、特定の論理動作は、異なる順序で実行され、変更され又は除去される。また、上述の論理にステップを付加し、さらに説明された実装に適合させることができる。さらに、ここで説明された動作は、順番に行われることができ、又は特定の動作は、平行して処理されることができ、或いは単一プロセスによって実行される説明された動作は、分散プロセスによって実行することができる。
【００４９】
図７の論理は、ソフトウェアに実装されるものとして説明された。この論理は、ホストシステムのオペレーティング・システムの一部として、又はアプリケーション・プログラムとすることができる。さらに別の実装においては、この論理は、サーボ制御システム１００によって管理されたストレージエリアに、又は読み取り専用メモリに、或いは他のハードワイヤ型デバイスに維持することができる。好ましい論理は、ハードディスクドライブに又はプログラマブル及び非プログラマブル・ゲート・アレイ論理に実装することができる。
【００５０】
実施形態は、本発明及びその実用化の原理を最も良く説明し、それにより、当業者が本発明及び検討された特定の使用に適した種々の変更を伴う種々の実施形態を最も良く用いることを可能にするために選択され、記載される。本発明の範囲は、特許請求の範囲の請求項及びその均等物によって定められることを意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】テープに対するテープヘッドの位置を制御するためのサーボ制御システムの図である。
【図２】テープ移送システムのテープパスを示す図である。
【図３】有限インパルス応答ディジタルフィルタの図である。
【図４】無限インパルス応答ディジタルフィルタの図である。
【図５】サーボ制御システムの伝達関数のための周波数ドメイン開ループ応答のグラフである。
【図６】補償器を含むサーボ制御システムを実装するための計算を行う処理システムの例を示す図である。
【図７】テープに対するテープヘッドの位置を制御するための実施形態を実装するステップのフローチャートを示す。
【図８】正規化されたテープ速度の整数値についてのテープヘッド位置信号を取得し、廃棄するための時間周期を示す図である。
【図９】正規化されたテープ速度の非整数値についてのテープヘッド位置信号を取得し、廃棄するための時間周期を示す図である。
【図１０】正規化されたテープ速度の異なる値についてのテープヘッド位置信号のサンプル周波数及びサンプル周期についての正規化された値を示す図である。
【図１１】読み取り／書き込みテープドライブを示す図である。
【図１２】自動化データ・ストレージ・ライブラリを示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１００：サーボ制御システム
１５０：サーボ信号
１７１：サーボセンサ及び前置増幅器
１７２：ヘッドテープインターフェース
１７３：ディジタルサンプラ
１７４：ディジタルフィルタ
Ｆｉｌｔｅｒｅｄ  ｓｅｒｖｏ  ｓｉｇｎａｌ  フィルタリングされたサーボ信号
１７５  ピーク検出器
１７６  時間基準変換器
１８０  微動アクチュエータ
１８２  粗動アクチュエータ
１８５  補償器
１８６  読み取り／ラグ
１８７  積分器／イコライザ
１９０  処理要素
１９１  テープ速度
１９２  サーボ信号プロセッサ
１９３  割り込み信号
１９５  テープヘッド位置信号
【図１】
2006172704.tif 000051
【図２】
2006172704.tif 000052
【図３】
2006172704.tif 000053
【図４】
2006172704.tif 000054
【図５】
2006172704.tif 000055
【図６】
2006172704.tif 000056
【図７】
2006172704.tif 000057
【図８】
2006172704.tif 000058
【図９】
2006172704.tif 000059
【図１０】
2006172704.tif 000060
【図１１】
2006172704.tif 000061
【図１２】
2006172704.tif 000062