(57)【要約】【課題】交互に配置されるサーボパターンを提供する。【解決手段】本発明は、サーボパターンを利用して、データトラックに対するヘッドの位置決めを容易にするサーボ技法を対象とする。例えば、サーボ技法は、第１のシリーズ内のサーボパターンのうちの少なくとも１つの検出中のデータ記憶テープの速度の変化に起因する誤差を実質的に軽減する位置誤差信号の計算を可能にするように構成される第１のシリーズのサーボパターンを含み得る。サーボ技法は、第１のシリーズのサーボパターン内で交互に配置され、データを符号化する第２のシリーズのサーボパターンも含み得る。符号化データは線形位置情報を含み得る。実施形態は、現在受け入れられているデータ記憶テープ仕様、例えば、ＬＴＯウルトリウム仕様を満たすデータ記憶テープが、その仕様を使用して現在実施されている密度より高密度でデータを記録することを可能にし得る。【選択図】図５
2008204604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上のデータトラックと、
前記データトラックに対するヘッドの位置決めを容易にする略同一のサーボパターンのシリーズと、
を備えるデータ記憶テープであって、
前記シリーズ内の前記各サーボパターンは、第１のサーボマーク、前記第１のサーボマークよりもテープの下流にある第２のサーボマーク、および前記第１および第２のサーボマークよりもテープの下流にある第３のサーボマークを含み、
前記シリーズ内の前記各サーボパターン内の前記第１のサーボマークは、前記シリーズ内の別の前記サーボパターンの前記第２のサーボマークと前記第３のサーボマークとの間にあり、
前記シリーズ内の前記各サーボパターンは、テープ横断位置において前記シリーズ内の前記サーボパターンのうちの少なくとも１つを検出するヘッドのための位置誤差信号の計算を可能にするように構成される、データ記憶テープ。
【請求項２】
前記サーボパターンのうちの少なくとも１つは、前記サーボパターンのうちの少なくとも１つの書き込み中の前記データ記憶テープの速度の変化に起因する誤差を軽減し、
前記位置誤差信号の計算は、前記シリーズ内の前記サーボパターンのうちの少なくとも１つの検出中の前記データ記憶テープの速度の変化に起因する誤差を実質的に軽減する、請求項１に記載のデータ記憶テープ。
【請求項３】
前記シリーズ内の前記各サーボパターンは、前記第１、第２、および第３のサーボマークよりもテープの下流にある第４のサーボマークをさらに含み、
前記シリーズ内の前記各サーボパターンの前記第１および第２のサーボマークは、前記シリーズ内の前記サーボパターンのうちの別のサーボパターンの前記第２のサーボマークと前記第３のサーボマークとの間にある、請求項１に記載のデータ記憶テープ。
【請求項４】
前記第１のサーボマークは前記第３のサーボマークと平行であり、
前記第２のサーボマークは前記第４のサーボマークと平行であり、
前記第１および第３のサーボマークは、前記第２および第４のサーボマークと非平行である、請求項３に記載のデータ記憶テープ。
【請求項５】
請求項１に記載のデータ記憶テープであって、前記サーボパターンのシリーズは第１のシリーズのサーボパターンであり、前記データ記憶テープは、略同一のサーボパターンの第２のシリーズをさらに含み、前記第２のシリーズの各サーボパターンは少なくとも１つのサーボマークを含み、前記少なくとも１つのサーボマークは、前記第１のシリーズのサーボパターン内のサーボマークのうちの少なくとも１つと同じ形状を有し、前記第２のシリーズのサーボパターンの位置は不規則に離間されて、前記データ記憶テープ上にデータを符号化し、前記第２のシリーズの各サーボパターンは、前記第１のシリーズの各サーボパターンよりも少数のサーボマークを含む、データ記憶テープ。
【請求項６】
データ記憶テープにサーボマークを書き込むシステムであって、
第１の組の略同一の時間ベースサーボパターンを前記データ記憶テープのテープ横断位置において前記データ記憶テープに書き込む第１の書き込み要素であって、前記第１の書き込み要素は、前記第１の組の各時間ベースサーボパターン内の少なくとも３つのサーボマークに対応する少なくとも３つのギャップを含み、前記第１の組の各時間ベースサーボパターンは、前記第１の組の時間ベースサーボパターンの検出中の前記データ記憶テープの速度の変化に起因する誤差を実質的に軽減する位置誤差信号の計算を可能にするように構成される、第１の書き込み要素と、
テープ横断位置において前記第１の組の時間ベースサーボパターンから独立して第２の組の略同一のサーボパターンを前記データ記憶テープに書き込む第２の書き込み要素であって、少なくとも１つのギャップを含む第２の書き込み要素と、
前記第１の書き込み要素および前記第２の書き込み要素を動作させて、前記第１の組の時間ベースサーボパターンおよび第２の組の時間ベースサーボパターンを書き込ませるコントローラであって、前記第２の組の時間ベースサーボパターンの書き込みに使用される電気信号のタイミングを変化させて、前記データ記憶テープにデータを符号化するコントローラと、
を備えるシステム。
【請求項７】
前記第１のサーボパターンは、前記第１のサーボの書き込み中の前記データ記憶テープの速度の変化に起因する誤差を軽減するように構成され、
前記第１のサーボパターンは、前記第１のサーボパターンの検出中の前記データ記憶テープの速度の変化に起因する誤差を実質的に軽減する位置誤差信号の計算を可能にするように構成される、請求項６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデータ記憶媒体に関し、特に、限定はされないが、サーボパターンと共に記録される磁気記憶媒体に関する。
【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に使用され、磁気テープ、磁気ディスク、光学テープ、光学ディスク、ホログラフィックディスク、またはホログラフィックカード等の多くの形態がある。磁気媒体では、通常、データは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。通常、媒体に記憶されるデータは、「データトラック」に沿って編成され、トランスデューサヘッドがデータトラックに相対して位置決めされて、トラックに対してデータを読み書きする。通常、磁気テープ等の典型的な磁気記憶媒体は、いくつかのデータトラックを含む。光学媒体、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利用することができる。
【０００３】
データの記憶および復元中、ヘッドは各データトラックを見つけ、媒体表面に沿ってデータトラックパスを正確に辿らなければならない。データトラックに対するトランスデューサヘッドの正確な位置決めを容易にするように、サーボ技法が開発された。サーボパターンとは、トラッキング目的で使用さ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、媒体に記録されて、データトラックに対する基準点を提供する。サーボ読み取りヘッドは、データトラックを読み取るトランスデューサヘッドに対して一定の変位を有する。サーボ読み取りヘッドはサーボパターンを読み取ることができ、サーボコントローラが、検出されたサーボパターンを解釈し、位置誤差信号（ＰＥＳ）を生成する。ＰＥＳを使用して、サーボパターンに対するサーボ読み取りヘッドの横方向距離を調整するとともに、トランスデューサヘッドがデータトラックに沿って適宜位置決めされて、データトラックに対してデータの読み取りおよび／または書き込みを有効に行えるように、データトラックに対するトランスデューサヘッドの横方向距離を調整する。
【０００４】
磁気テープ等のいくつかのデータ記憶媒体では、サーボパターンは、「サーボバンド」と呼ばれる特殊なトラックで媒体に記憶される。サーボバンドは、サーボコントローラの基準として機能する。複数のサーボパターンをサーボバンド内に画定し得る。磁気媒体によっては複数のサーボバンドを含み、サーボバンド間にデータトラックが配置されるものもある。
【０００５】
一種類のサーボパターンは、時間ベースのサーボパターンである。時間ベースのサーボ技法とは、非平行サーボマークおよび時間変数または距離変数を利用してヘッド位置を識別するサーボ技法を指す。２つ以上のサーボマークの検出間の時間のずれを、データトラックに対するトランスデューサヘッドの横方向距離を定義するＰＥＳに変換することができる。例えば、サーボパターン「／  ＼」が形成された磁気テープが一定の速度である場合、マーク「／」の検出時間と「＼」の検出時間との差は、読み取りヘッドがパターン「／  ＼」の下に向けて位置決めされている場合には長くなり、パターン「／  ＼」の上に向けて位置決めされている場合には短くなる。磁気媒体が一定速度の場合、検出されるサーボ信号間の規定の時間はパターン「／  ＼」の中央に対応する。パターン「／  ＼」の中央を見つけることにより、サーボバンドの中央とデータトラックとの間の既知の距離を識別することができる。一般に、時間ベースのサーボパターンも磁気テープ媒体で実施されるが、他の媒体でも有用であり得る。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
包括的に、本発明は、サーボパターンを利用して、データトラックに対するヘッドの位置決めを容易にするサーボ技法を対象とする。例えば、サーボ技法は、サーボパターンの書き込み中のデータ記憶テープの速度の変化に起因する誤差を軽減するサーボパターンを提供することができる。このサーボ技法は、位置誤差信号（ＰＥＳ）の計算を可能にするように構成される第１のサーボパターンシリーズを含むこともでき、第１のサーボパターンシリーズは、第１のシリーズ内のサーボパターンの検出中のデータ記憶テープの速度の変化に起因する誤差を軽減する。このサーボ技法は、第１のサーボパターンシリーズ内に交互に配置されて、サーボパターン内にデータを符号化する第２のサーボパターンシリーズを含むこともできる。符号化されるデータは、線形位置（ＬＰＯＳ）情報を含み得る。
【０００７】
一例として、２組のサーボパターンを、ＬＴＯウルトリウム（Ｕｌｔｒｉｕｍ）仕様等の標準データ記憶テープ仕様に従って構成することができる。ＬＴＯウルトリウム（Ｕｌｔｒｉｕｍ）仕様に準拠するシステムおよびテープで利用される標準技法と比較して、記載の技法は、データ記憶テープの速度の変化に起因する誤差を実質的に軽減するＰＥＳの計算が可能であるというさらなる利点を提供することができる。データ記憶テープの速度の変化に起因する誤差を実質的に軽減するＰＥＳの計算は、データ記憶テープの速度の変化に起因する誤差を実質的に軽減しないＰＥＳ計算よりも正確である。したがって、記載のサーボパターンでは、データ記憶テープ仕様の場合に標準的な密度よりも高密度でデータを記録することを可能にし得る。このようなデータ記憶テープは標準フォーマットの仕様を満たすため、データをデータ記憶テープ仕様の（より低い）密度規格でデータを記録することにも使用することができる。任意に、本明細書に記載の技法を、現在利用されているフォーマットの次世代の規格として利用して、既存のテープ読み／書きシステム、例えばＬＴＯウルトリウム（Ｕｌｔｒｉｕｍ）第３世代システムとの下位互換性のあるデータ記憶テープを提供することができる。
【０００８】
一実施形態では、本発明は、１つ以上のデータトラックと、データトラックに対するヘッドの位置決めを容易にする略同一のサーボパターンのシリーズと、を含むデータ記憶テープを対象とする。シリーズ内の各サーボパターンは、第１のサーボマーク、第１のサーボマークよりもテープの下流にある第２のサーボマーク、および第１および第２のサーボマークよりもテープの下流にある第３のサーボマークを含む。シリーズ内の各サーボパターン内の第１のサーボマークは、シリーズ内の別のサーボパターンの第２のサーボマークと第３のサーボマークとの間にある。シリーズ内の各サーボパターンは、テープ横断位置においてシリーズ内のサーボパターンのうちの少なくとも１つを検出するヘッドのための位置誤差信号の計算を可能にするように構成される。
【０００９】
別の実施形態では、本発明は、サーボマークをデータ記憶テープに書き込むシステムであって、第１の組の略同一の時間ベースサーボパターンをデータ記憶テープ上のテープ横断位置に書き込む第１の書き込み要素を備えるシステムを対象とする。第１の書き込み要素は、第１の組の各時間ベースサーボパターン内の少なくとも３つのサーボマークに対応する少なくとも３つのギャップを含む。第１の組の各時間ベースサーボパターンは、第１の組の時間ペースサーボパターンの検出中のデータ記憶テープの速度の変化に起因する誤差を実質的に軽減する位置誤差信号の計算を可能にするように構成される。このシステムは、テープ横断位置において第１の組の時間ベースサーボパターンから独立して第２の組の略同一のサーボパターンをデータ記憶テープに書き込む第２の書き込み要素をさらに備える。第２の書き込み要素は少なくとも１つのギャップを含む。このシステムは、第１の書き込み要素および第２の書き込み要素を動作させて、第１および第２の組の時間ベースサーボパターンを書き込ませるコントローラをさらに備える。コントローラは、第２の組の時間ベースサーボパターンの書き込みに使用される電気信号のタイミングを変化させて、データ記憶テープにデータを符号化する。
【００１０】
別の実施形態では、本発明は、データ記憶媒体の時間ベースのサーボ位置決め方法であって、データ記憶媒体上のサーボマークのシリーズが、共通パルスで書かれた３つ以上のサーボマークを含むか否かを判断することを含む方法を対象とする。この方法は、データ記憶媒体上の３つ以上のサーボマークが共通パルスで書き込まれていなかった場合、第１の位置誤差信号計算を実行することをさらに含む。第１の位置誤差信号計算は、サーボマークシリーズ検出中のデータ記憶媒体の速度の変化に起因する誤差を実質的に軽減しない。この方法は、データ記憶媒体上の３つ以上のサーボマークが共通パルスで書き込まれていた場合、第２の位置誤差信号計算を実行することをさらに含む。第２の位置誤差信号計算は、サーボマークシリーズ検出中のデータ記憶テープの速度の変化に起因する誤差を実質的に軽減する。
【００１１】
本発明のいくつかの実施形態の詳細を添付図面および以下の説明において述べる。本発明の他の特徴、目的、および利点が説明および図面から、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、磁気テープ７５にサーボパターンを予め記録する例示的なサーボ書き込みシステム７０を示すブロック図である。システム７０は、サーボヘッドモジュール７２、サーボコントローラ７４、ならびにスプール７６および７７に巻かれた磁気テープ７５を含む。サーボヘッドモジュール７２は、サーボパターンを磁気テープ７５に書き込む１つ以上のサーボヘッドを含む。コントローラ７４は、サーボヘッドモジュール７２の１つ以上のサーボヘッドにより印加される磁界を制御する。磁気テープ７５は、スプール７６からサーボヘッドモジュール７２の近傍を通過してスプール７７に供給される。例えば、磁気テープ７５は、サーボ記録中、サーボヘッドモジュール７２の１つ以上のサーボヘッドに接触し得る。
【００１３】
サーボヘッドモジュール７２は、磁界を発生させる電磁要素を備える。一実施形態では、コントローラ７４は、実質的に、磁気テープ７５に関連するサーボバンド全体にわたって第１のサーボヘッドに書き込ませることができる。次に、コントローラ７４は、サーボヘッドモジュール７２内の少なくとも１つの追加のサーボヘッドに、予め記録されたサーボバンド内のサーボマークを選択的に消去させることができる。
【００１４】
異なる実施形態では、磁気テープ７５のサーボバンド部分はランダムに磁化することができる。コントローラ７４は、サーボヘッドモジュール７２内の少なくとも１つのサーボヘッドに、ランダムに磁化されたサーボバンド内にサーボマークを書き込ませることができる。
【００１５】
サーボヘッドモジュール７２上のサーボヘッドは、２つ以上の書き込み要素を含む。各書き込み要素は、独立して動作して、サーボマークを磁気テープ７５に書き込むことができる。例えば、第１の書き込み要素を使用して、テープの読み取り速度の変化による位置誤差信号（ＰＥＳ）計算の誤差を修正可能にするように構成される少なくとも３つのサーボマークを有するサーボパターンを提供することができる。第２の書き込み要素を使用して、第１の書き込み要素が書き込むサーボマークの間に情報を符号化するために使用されるサーボマークを含む第２のサーボパターンを交互に配置することができる。例えば、第２の書き込み要素を使用して、現在存在しているテープ記憶規格フォーマット、例えばＬＴＯウルトリウム（Ｕｌｔｒｉｕｍ）フォーマットに従って線形位置（ＬＰＯＳ）情報を符号化するようにサーボマークを交互に配置することができる。
【００１６】
図２Ａは、書き込み要素１０２および書き込み要素１２２を含む、２つの書き込み要素をベース１０１に備える例示的なサーボヘッド１００の上面図である。図２Ｂは、サーボヘッド１００の断面概念図である。サーボヘッド１００は、サーボパターンを磁気媒体に記録するように構成される。例えば、サーボヘッド１００は図１のサーボヘッドモジュール７２の一部であってよい。
【００１７】
サーボヘッド１００は、２つの独立した書き込み要素、すなわち書き込み要素１０２および書き込み要素１２２を含む。書き込み要素１０２は４つのギャップ、すなわちギャップ１０４、ギャップ１０６、ギャップ１０８、およびギャップ１０９を含む。同様に、書き込み要素１２２は２つのギャップ、すなわちギャップ１２４およびギャップ１２６を含む。電気信号がコイル１１８に印加されると、ギャップ１０４、１０６、１０８、および１０９の両端に磁界が同時に発生する。同様に、電気信号がコイル１３８に印加されると、ギャップ１２４および１２８の両端に磁界が同時に発生する。
【００１８】
コントローラ７４は、磁気テープ７５（図１）が相対サーボヘッド１００を通過するときに、書き込み要素１０２および１２２に磁気信号のタイミングパルスを生成する。より具体的には、コントローラ７４は、コイル１１８を介して電気信号を書き込み要素１０２に印加して、ギャップ１０４、１０６、１０８、および１０９の両端に磁界を発生させる。例えば、コイル１１８を介して電気パルスを書き込み要素１０２に印加して、ギャップ１０４、１０６、１０８、および１０９の両端に磁界を発生させることができる。同様に、コントローラ７４は、コイル１３８を介して電気信号を書き込み要素１２２に印加して、ギャップ１２４および１２６の両端に磁界を発生させる。書き込み要素１０２の場合と同様に、これら電気信号は電気パルスであってよい。
【００１９】
各電気パルスは、データ記憶テープ７５上に１つのサーボパターンを作成する。例えば、書き込み要素１０２を使用して記録されるサーボパターンは、各ギャップ１０４、１０６、１０８、および１０９に１つずつ、合計で４つのサーボマークを含む。書き込み要素１２２を使用して記録されるサーボパターンは、各ギャップ１２４および１２６に１つずつ、合計で２つのサーボマークを含む。各ケースで、サーボパターンの幾何学的形状は、サーボパターンの記録に使用されるギャップの幾何学的形状を鏡に映したものである。
【００２０】
磁気テープ７５がサーボヘッド１００に相対して移動している状態では、書き込みギャップ１０４、１０６、１０８、１０９、１２４、および１２６からの磁界のタイミングパルスは、記録されたサーボマークを残して、磁気テープ７５にサーボパターンを作成する。例えば、コントローラ７４は、繰り返すインターバルパターンに従ってコイル１１８を通して電気パルスを送信することができる。コントローラ７４は、書き込み要素１０２からのサーボパターン内に書き込み要素１２２からのサーボパターンを交互に配置するように、コイル１３８を通して電気パルスを送信することもできる。書き込み要素１０２および／または１２２により送信される電気パルスのタイミングは、サーボバンド内に情報を符号化するように変化させることができる。例えば、コントローラ７４は、コイル１１８を通して送信される電気パルスの反復パターンに対してコイル１３８を通して送信される電気パルスのタイミングを変化させて、サーボバンド内にＬＰＯＳ情報を符号化することができる。所望であれば、さらなるサーボバンド上にサーボパターンを同時に作成するために、サーボヘッド１００と共に追加のサーボヘッドを使用してもよい。
【００２１】
コイル１３８を通して送信される電気パルスのタイミングを変化させることにより磁気テープ７５に情報を符号化するために、コントローラ７４は、書き込み要素１０２および１２２の相対的な間隔およびサーボパターンを磁気テープ７５に書き込む間の磁気テープ７５のテープ速度を正確に把握しなければならない。例えば、多くの場合、サーボマークの重複を防ぐことが必要である。精度を向上させるために、サーボヘッド１００の製造に使用された製造工程でのばらつきを把握するように、書き込み要素１０２と１２２との実際の間隔に対してコントローラ７４を較正することができる。
【００２２】
サーボヘッド１００は、堆積、マスキング、およびエッチング等の微細製造技法を使用して製造することができる。例えば、磁気層１０３を形成またはエッチングして、書き込み要素１０２のサーボパターンを画定するギャップ１０４、１０６、１０８、および１０９を画定することができ、磁気層１２３を形成またはエッチングして、ギャップ１２４および１２６を画定することができる。磁気層１０３および１２３は、本明細書に述べるようにギャップのパターンを画定するように、マスキング技法を介して電磁要素１１６および１３６上に堆積された透磁性層を含むことができる。あるいは、磁気層１０３および１２３は、電磁要素１１６および１３６上に堆積されてから、ギャップのパターンを画定するようにエッチングされる透磁性層を含むことができる。磁気層１０３および１２３は、ギャップを画定するように事前に形成して、それから電磁要素１１６に接着して、書き込み要素１０２および１２２を画定してもよい。他の実施形態では、ギャップ１０４、１０６、１０８、および１０９は、書き込み要素１０２が作成すべきサーボパターンを画定するように電磁要素１１６内に直接形成してもよい。同様に、ギャップ１２４および１２６は、書き込み要素１２２が作成すべきサーボパターンを画定するように電磁要素１３６内に直接形成してもよい。
【００２３】
図３は、データトラック９、サーボバンド１０、およびサーボバンド１１を含むデータ記憶テープ８を示す概念図である。サーボフレーム１４Ａおよび１５Ａが、図３においてサーボバンド１１内に示され、完成している。サーボフレーム１４Ｂおよび１５Ｂも図３においてサーボバンド１１内に示されるが、図３に示すデータ記憶テープ８の部分を越えて延在するため、完成されていない。本明細書において述べたように、サーボフレームは少なくとも１つのサーボパターンを含むが、多くの場合、サーボフレームは２つ以上のサーボパターンを含む。サーボフレーム１４Ａおよび１４Ｂは、サーボバンド１１内に情報を符号化するために使用されるサーボマークの再発生グループ（「サーボフレーム１４」）を表す。サーボフレーム１４内の濃いサーボマークは、サーボバンド１１内にサーボ情報を符号化するために使用される可変間隔を有するサーボマークを表す。サーボフレーム１５Ａおよび１５Ｂは、サーボフレーム１４内のサーボパターンと交互に配置される、一定間隔で再発生するサーボパターンの組を表す。図３に示すように、サーボフレーム１５自体は符号化情報を含まない。サーボバンド１０のサーボフレームは図３に明示的に示されないが、サーボバンド１１に関して説明する技法はサーボバンド１０にも当てはまる。
【００２４】
本明細書において述べたように、サーボマークは、読み取りヘッドが媒体表面を通過するときに感知できる連続した形状である。一般に、時間ベースサーボマークは線であるが、シングルパス中でのサーボ読み取りヘッドによるマークの２回以上の検出を阻むように、データ記憶媒体にわたって延在する必ずしも直線である必要はない。例えば、いくつかの実施形態では、時間ベースサーボマークはジグザグまたは湾曲した形状を有し得る。磁気テープに関しては、一般に、サーボマークは、単一の電磁パルスを使用してサーボヘッドの単一の書き込みギャップで書かれる。サーボマークなる用語は、直線であるサーボストライプを含むとともに、湾曲したサーボマークおよび他の形状を有するサーボマークも含む。
【００２５】
サーボパターンは、単一の書き込み要素によって同時に書き込まれるすべてのサーボマークを含む。単一の時間ベースサーボパターン内のサーボマークによって、読み取りヘッドによるパターン内のサーボマークの検出間の時間測定値を使用してＰＥＳの計算が可能になる。一般に、単一のサーボパターン内のすべてのサーボマークは、単一の電磁パルスを使用して書き込まれるため、サーボ書き込み中のテープ速度のいかなる不一致もパターン内のサーボマークの間隔に影響しない。
【００２６】
サーボフレーム内の別個のサーボパターンの共通形状の隣接サーボマークは、一般に、同じ書き込みギャップを使用して書き込まれるが、１つ以上の書き込み要素の異なるが共通形状の書き込みギャップで書かれてもよい。サーボフレーム内の別個のサーボパターンのこういった共通形状の隣接サーボマークを、本明細書ではバーストと呼ぶ。バーストなる用語は、バーストを構成するサーボマークをヘッドが通過するときに検出される信号を指す。例えば、サーボフレーム１４Ａはそれぞれ５サーボマークの４つのバーストを含み、サーボフレーム１５Ａはそれぞれ４サーボマークの４つのバーストを含む。いくつかの実施形態では、サーボマークおよびバーストが可能であるように、サーボパターンも交互に配置することができる。図３に示すように、サーボフレーム１４Ｂおよび１５Ｂが交互に配置されるのと同様に、サーボフレーム１４Ａはサーボフレーム１５Ａと交互に配置される。
【００２７】
サーボフレーム１４はそれぞれ、２つの異なる組のサーボパターンを含む。第１の組のサーボパターン内の各サーボパターンは、「／  ＼  ／  ＼」として構成される４つのサーボマークを含む。第２の組のサーボパターン内の各サーボパターンは、「／  ＼」として構成される２つのサーボマークを含む。例えば、第１の組のサーボパターン内のサーボパターンは書き込み要素１０２（図２）に対応し、第２の組のサーボパターン内のサーボパターンは書き込み要素１２２（図２）に対応する。第２の組のサーボパターン内のサーボパターンは、サーボバンド１１内に濃いサーボマークを含む。第１の組のサーボパターン内のサーボパターンの間隔は、各サーボフレーム１４で一定である。これとは対照的に、第２の組のサーボパターン内のサーボパターンの間隔は、第１の組のサーボパターンの位置に対して変化して、サーボバンド１１内にデータを符号化する。例えば、サーボフレーム１４Ａ内の第２の組のサーボパターンの４つの各「／  ＼」サーボパターンは、サーボフレーム１４Ａ内の第１の組のサーボパターンの「／  ＼  ／  ＼」サーボパターンに対して独立して配置して、データを符号化することができる。
【００２８】
サーボフレーム１５は、サーボフレーム１４内の第１の組のサーボパターンと同一に構成される単一の組のサーボパターンのみを含む。すなわち、サーボフレーム１５内のサーボパターンの組内の各サーボパターンは、「／  ＼  ／  ＼」として構成される４つのサーボマークを含む。サーボフレーム１５内のサーボパターンは、サーボフレーム１４内の第１の組のサーボパターン内のサーボパターンの書き込みに使用される書き込み要素と同じ書き込み要素、例えば、書き込み要素１０２（図２）に対応を使用して書き込むことができる。
【００２９】
サーボバンド１０および１１内のサーボパターンは、サーボヘッド１０および１１から既知の距離のところにあるデータトラック９に対しての読み取りヘッドの位置決めを容易にする。ヘッドパス１６Ａおよび１６Ｂ（「パス１６」）のうちの一方に沿った読み取りヘッドの位置が、サーボパターンを形成するマークを検出する時間差を測定することにより決定される。
【００３０】
図３に示すように、時間Ａは、サーボフレーム１４Ａ内の最初のサーボパターンの最初の２つのサーボマークが検出される時間差を表す。最初の２つのサーボマークの間隔は読み取りヘッドのパスの横方向位置に応じて変化するため、この測定から、サーボバンド１１内での読み取りヘッドの位置を決定することができる。例えば、ヘッドパス１６Ｂがデータトラック９に近い場合、時間Ａは短くなる。同様に、ヘッドパス１６Ｂがデータトラック９から離れている場合、時間Ａは長くなる。
【００３１】
時間Ｂは、サーボフレーム１４Ａ内の最初のサーボパターンの最初と３番目のサーボマークが検出される時間差を表す。これら２つのサーボマークは平行しており、これら２つのサーボマークを検出する時間差は、読み取りヘッドのパスの横方向位置と関係がない。しかし、測定される時間Ｂは、データ記憶テープ８が読み取りヘッドを通過する際のデータ記憶テープ８のテープ速度に依存する。時間Ｂはテープ速度の測定を提供するため、時間Ｂを使用して、データ記憶テープ８の速度に関して時間Ａを正規化して、読み取りヘッドの位置をより正確に決定することができる。このようにして、サーボパターンの検出中にデータ記憶テープ８の速度の変化に起因する誤差を実質的に軽減するＰＥＳ計算に時間Ｂを使用することができる。他の実施形態では、少なくとも３つのサーボマークを含むサーボパターン内のサーボマークの検出時間差測定は、より複雑な関係を有し得るが、それでもやはり、データ記憶テープの速度の変化に起因する誤差を実質的に軽減するＰＥＳ計算が可能である。
【００３２】
サーボバンド１０および１１に対するヘッドパス１６の位置を突き止めることにより、データトラックに対する読み取りヘッドの横方向位置決め誤差を識別するＰＥＳを生成することができる。ＰＥＳ計算で必要なのは、１つのみのサーボパターンだけであるが、サーボバンド内の複数のサーボパターンからのデータを組み合わせて、ＰＥＳの精度を向上させることができる。
【００３３】
サーボバンド１１内のサーボフレーム１４および１５の構成は、ＬＴＯウルトリウム（Ｕｌｔｒｉｕｍ）第３世代フォーマットの仕様に準拠する。従来、ＬＴＯウルトリウム（Ｕｌｔｒｉｕｍ）第３世代フォーマットを利用するデータ記憶テープは、「／  ＼」として構成される１つのみのサーボパターンを含む。このサーボパターンは２つのサーボマークしか含まないため、パターン内のサーボマークの検出中のテープ速度の変化を実質的に把握するために使用することができない。しかし、「／  ＼」として構成される単一のサーボパターンは、サーボパターンの書き込み中のデータ記憶テープの速度の変化に起因する誤差を軽減する。これとは対照的に、データ記憶テープ８に利用されるサーボパターン「／  ＼  ／  ＼」は、サーボパターンの書き込み中のデータ記憶テープの速度の変化に起因する誤差を軽減するとともに、サーボパターン検出中のデータ記憶テープ８の速度の変化に起因する誤差を実質的に軽減するＰＥＳを計算できるようにする。
【００３４】
図４は、データ記憶テープ８のサーボバンド１１内のサーボマークのうちのいくつかの概念図である。参照のために、図４に示すサーボバンド１１内のサーボマークはＳ１〜Ｓ３６と記される。図３の場合と同様に、データの符号化に使用されるサーボマーク、すなわちサーボマークＳ２、Ｓ４、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ２０、Ｓ２２、Ｓ２５、およびＳ２７は、その他のサーボマークよりも濃く示される。特に、データの符号化に使用されるサーボマークは、厳密に２つのサーボマークを含むサーボパターンの部分であるのに対して、その他のサーボマークは、厳密に４つのサーボマークを含むサーボパターンの部分である。
【００３５】
例として、左から右に向かって見ると、図４に示す第１のサーボパターンはサーボマークＳ１、Ｓ６、Ｓ１９、およびＳ２４からなる。図４に示す第２のサーボパターンはサーボマークＳ２およびＳ７からなる。図４に示す第３のサーボパターンはサーボマークＳ３、Ｓ８、Ｓ２１、およびＳ２６からなる。図４に示す第４のサーボパターンはサーボマークＳ４およびＳ９からなる。第４のサーボマークに対する第２のサーボマークの間隔が、データの符号化に使用される。図４に示す第５のサーボパターンはサーボマークＳ５、Ｓ１０、Ｓ２３、およびＳ２８からなる。
【００３６】
サーボバンド１１の高度な復調化、すなわちデータ記憶テープ８の速度の変化に起因する誤差を実質的に軽減する復調化では、どのマークが、４つのマークを含む各サーボパターンに含まれるかを知る必要がある。どのマークがサーボパターンの部分であるかを判断するために、サーボヘッドはまず、各サーボパターンからの「／  ＼」対サーボマークのみを使用してＰＥＳ計算を行い、サーボバンド内の符号化データを読み取ることができる。符号化データは共通して、ＬＰＯＳ情報（ＬＰＯＳ）に使用される。復調器がこの情報を使用して、どの「／  ＼」対がサーボパターン内の最初の２つのサーボマークを表し、どの「／  ＼」対が「／  ＼  ／  ＼」サーボパターンの対応する最後の２つのサーボマークを表すかを判断することができる。例えば、ＬＰＯＳワードは３６サーボフレーム長であることができ、これは高度復調が可能になるまでに必要であった「／  ＼」対のサーボマークのみを使用する最長の復調である。
【００３７】
「／  ＼」対のサーボマークのみを使用する復調に使用されるタイミングは、以下のように表すことができる。
【００３８】
【数１】
2008204604.tif 000003
2008204604.tif 000004
（式３）
2008204604.tif 000005
【００３９】
ＡＢ距離およびＣＤ距離は、書き込み要素、例えば書き込み要素１０２上のギャップに従って一定である。ＡＣ距離およびＢＤ距離は、ＬＴＯ規格フォーマットにおいて予想される、書き込み速度からの誤差を含む。しかし、第２のマークと第４のマークのＰＥＳギャップに関する符号化データに使用されるサーボマークの配置からの誤差もある。
【００４０】
しかし、式３および式４は、ギャップの間隔により導入される誤差を除去するように変更することができる。仮に、ＡＣ測定およびＢＤ測定が以下の式５および式６にそれぞれ示すように行われる場合、唯一の誤差はやはり書き込み速度誤差である。
【００４１】
【数２】
2008204604.tif 000006
2008204604.tif 000007
【００４２】
サーボパターンのうちの少なくとも１つの検出中のデータ記憶テープの速度の変化に起因する誤差を実質的に軽減するＰＥＳ計算を可能にする「／  ＼  ／  ＼」サーボパターンの高度な復調に使用されるタイミングは、以下のように表すことができる。
【００４３】
【数３】
2008204604.tif 000008
2008204604.tif 000009
【００４４】
磁気テープ８へのサーボパターンの書き込み中のテープ速度の変化は、異なる書き込み要素からのサーボパターンを交互に配置できる精度に影響する。しかし、ＬＴＯウルトリウム（Ｕｌｔｒｉｕｍ）仕様では、ＬＰＯＳ情報の復号化は、ＬＰＯＳ情報の符号化に使用されるサーボマークの間隔のみに依存し、その他のサーボマークに対する位置には依存しない。このため、別個の書き込み要素を利用してサーボパターンを符号化データと交互に配置することは、そのデータの符号化に影響しない。
【００４５】
図５は、データ記憶テープ上のサーボマーク検出の時間差を測定することにより、サーボバンド内の読み取りヘッドの位置を調整する技法を示す流れ図である。例示のために、図５に示す技法を図３のデータ記憶テープ８を参照して説明する。
【００４６】
データ記憶テープ８が、データ記憶テープ８に相対してヘッドパス１６Ａに沿って配置された読み取りヘッド（図３に示さず）を通過する。データ記憶テープ８がヘッドを通過するとき、読み取りヘッドは、サーボフレーム１４Ａの最初の半分内の５つのサーボマーク対「／  ＼」を検出した後、サーボパターン１５Ａの最初の半分内の４つのサーボマーク対「／  ＼」を検出する（３０２）。読み取りヘッドがサーボマーク対を検出すると、コントローラ（図３に示さず）は、検出されたマークのタイミング差を測定する（３０４）。サーボパターン１５Ａの終わりまでに、コントローラはサーボフレーム１４Ａおよび１５Ａから合計で３６個のマークを感知する。コントローラは、各サーボマークのタイミングを記憶する。各サーボマークはヘッド内に同じ信号応答を発生させるため、コントローラは各マークをカウントして、その重要性を判断する。例えば、コントローラは、サーボフレーム１４Ａの第１のマークおよび第６のマークが組み合わせられて、１つのサーボマーク対を形成することを知る。コントローラは、サーボマーク対の検出時間間隔に従い、データ記憶テープに対するヘッドのテープ横断位置に従ってヘッドのＰＥＳを計算する（３０６）。次に、ヘッドの所望のテープ横断位置を維持するように、ヘッド位置が調整される（３０８）。式１、式２、式３、式４、式５、および式６は、サーボマーク対「／  ＼」のみを使用してのＰＥＳの復調に使用することができる式の例である。
【００４７】
しかし、コントローラは、どのサーボマーク対が組み合わせされてサーボパターンを形成しているかをまだ知らない。コントローラは、どのサーボマーク対が組み合わせされてサーボパターンを形成しているかを知るために、サーボパターンからの符号化ＬＰＯＳ同期ビットを復調しなければならない。これは、ＬＰＯＳ情報の符号化に使用されているマークを検出し（３１０）、同期ビットを復調する（３１２）必要がある。例えば、ＬＰＯＳワードは３６サーボフレーム長であることができ、これは、高度復調が可能になるまでに必要であった「／  ＼」サーボマーク対のみを使用する最長の復調である。
【００４８】
ステップ３０２、３０４、３０６、３０８、３１０、および３１２は、ＬＴＯウルトリウム（Ｕｌｔｒｉｕｍ）規格の下で通常行われるように、２つのサーボマーク、例えば「／  ＼」しか含まないサーボパターンを使用するデータ記憶テープの場合と同じである。判断ブロック３１４は、このような場合、標準ＬＴＯウルトリウム（Ｕｌｔｒｉｕｍ）トラックおよびビット密度を使用してデータ記憶テープにデータの読み書きを行えることを表す（３１５）。このようなデータ記憶テープの読み取りおよび／または書き込み中、ステップ３０２、３０４、３０６、３０８、３１０、３１２、および３１５は必要に応じて繰り返される。
【００４９】
判断ブロック３１４に示すように、データ記憶テープが、データ記憶テープ８の場合のように、少なくとも３つのサーボマークを有するサーボパターンを実際に含む場合、符号化されたＬＰＯＳ同期ビットが復調されると、コントローラはＰＥＳを計算し、続いてデータ記憶テープ８の速度の変化に起因する計算されたＰＥＳの誤差を軽減することができる（３１６）。式７および式８は、「／  ＼  ／  ＼」サーボパターンを使用してＰＥＳを復調するために使用できる式の例である。次に、ヘッド位置が、高度復調に従ってヘッドの所望のテープ横断位置を維持するように調整される（３１８）。符号化データに使用されるサーボパターンから、ＬＰＯＳ情報も復調される（３２２）。データ記憶テープ８の速度の変化に起因する、計算されるＰＥＳの誤差を実質的に低減することにより、データトラック９への読み／書きヘッドの位置決めがより精密になる。次に、ＬＴＯウルトリウム（Ｕｌｔｒｉｕｍ）規格に一般的な標準低密度データトラックまたは「／  ＼  ／  ＼」サーボパターンのより精密な位置決めにより促進されるより高密度のデータトラックのいずれかを使用して、データがデータトラック９に読み書きされる（３２４）。ＬＴＯウルトリウム（Ｕｌｔｒｉｕｍ）規格と同じデータ記憶トラック密度を使用して、ＬＴＯウルトリウム（Ｕｌｔｒｉｕｍ）規格のみを利用するシステムが、データ記憶テープ８上のデータを読み取ることが可能になる。このようにして、データ記憶テープ８は、ＬＴＯウルトリウム（Ｕｌｔｒｉｕｍ）規格よりも高いデータ記憶密度を提供するのみならず、ＬＴＯウルトリウム（Ｕｌｔｒｉｕｍ）規格との下位互換性を有する。
【００５０】
データトラック９から連続してデータを読み取り、かつ／またはデータを書き込むために、データ記憶テープ８が通過するときに読み取りヘッドは連続してサーボパターンを検出し（３２６）、サーボマークの検出タイミング差を測定する（３２８）。データ記憶テープ８への読み出し中および／または書き込み中、ステップ３２６、３２８、３１６、３１８、３２２、および３２４が必要に応じて繰り返される。
【００５１】
他の実施形態では、データ記憶テープ８を読み取るドライブが、ステップ３１５および３２４において述べたように低および高密度データトラックを有するのではなく、データトラックにたった１つの密度しか利用しない。このようなディスクドライブもやはり、ステップ３０２、３０４、３０６、３０８、３１０、および３１２中により厳しさの劣るＰＥＳ誤差基準を使用し、ステップ３２６、３２８、３１６、３１８、３２２、および３２４にはより厳しいＰＥＳ誤差基準を使用することにより、ステップ３１６でのＰＥＳ計算の精度向上から恩恵を受けることができる。ＰＥＳ誤差基準は、読み書き動作を続けるために必要なレベルとして使用することができる。ＰＥＳ誤差が適当なＰＥＳ誤差基準を満たすことができない場合、ドライブは読み書き動作を停止することができる。より厳しいＰＥＳ誤差基準を使用することにより、データトラック上のアナログデータの正確性を増大させ、可能であれば常に、ディスクドライブによる読み取り時のデータのビットエラーレートを低減することができる。ＰＥＳ誤差基準は、ステップ３１５および３２４において述べたように異なる低および高密度データトラックと組み合わせて使用することもできる。
【００５２】
本発明の各種実施形態について説明した。しかし、各種変更を本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。例えば、いくつかの実施形態では、サーボパターンを、データトラックに隣接するサーボバンドのみではなくデータトラック内に配置してもよい。さらに、第２の書き込み要素を使用して、第１の書き込み要素を使用して書かれたサーボマークと交互に配置された符号化情報を提供する技法について、ＬＴＯウルトリウム（Ｕｌｔｒｉｕｍ）仕様で現在利用されているサーボパターンに関連して説明しているが、記載の技法は他のサーボパターン構成に使用することも可能である。これらおよび他の実施形態は添付の特許請求の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】磁気テープにサーボパターンを予め記録する例示的なサーボ書き込みシステムを示すブロック図である。
【図２Ａ】例示的なサーボヘッドの上面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示す例示的なサーボヘッドの側面図である。
【図３】サーボバンドに記録されたサーボパターンのシリーズを含むデータ記憶テープの概念図である。
【図４】図３に示すデータ記憶テープからのサーボパターンのいくつかの概念図である。
【図５】検出されるサーボマークの質に従ってヘッド位置を調整する時間ベースの方法を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００５４】
８  データ記憶テープ
９  データトラック
１０、１１  サーボバンド
１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ  サーボフレーム
１６Ａ、１６Ｂ  ヘッドパス
７０  システム
７２  サーボヘッドモジュール
７４  サーボコントローラ
７５  磁気テープ
７６、７７  スプール
１００  サーボヘッド
１０１  ベース
１０２、１２２  書き込み要素
１０３、１２３  磁気層
１１６、１３８  電磁要素
１１８、１３８  コイル
【図１】
2008204604.tif 000010
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
2008204604.tif 000016
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