(57)【要約】  記憶テープの横方向移動を検出するためのテープ縁部センサシステムは、第１のフォトエミッタと、第１のフォトエミッタから第１の光信号を受取るよう位置決めされる第１の光検出器と、第１のフォトエミッタと第１の光検出器との間に配置される第１の開口と、第１のフォトエミッタおよび第１の光検出器に接続される帰還システムとを含む。第１の開口は、第１のテープ縁部に第１の領域を規定し、第１の光信号は、記憶テープが第１の光信号の一部を遮断する状態で、第１の領域を介して第１の光検出器によって受取られる。帰還システムは第１の光検出器の信号振幅を判断し、第１の光信号を調整して、第１の光検出器信号振幅が第１の平均振幅範囲内にあるようにする。補償フォトインタラプタを用いるテープ縁部センサシステムも提供される。
2015526707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶テープ駆動装置における記憶テープの横方向移動を検出するためのテープ縁部センサシステムであって、前記記憶テープは、第１のテープ縁部、第２のテープ縁部、第１のテープ側および第２のテープ側を有し、横方向テープ移動は、読取／書込動作中の記憶テープ移動の垂直方向における前記記憶テープの移動であり、前記システムは、
第１の光信号を発する第１のフォトエミッタを含み、前記第１のフォトエミッタは、前記第１の光信号が変調もされるように、変調され、前記システムはさらに、
前記第１の光信号の一部を受取るよう位置決めされ、受取った前記第１の光信号の前記一部に比例する第１の検出された信号を与える第１の光検出器と、
第１の開口を規定する第１のバッフルとを含み、前記第１のバッフルは前記第１のフォトエミッタと前記第１の光検出器との間に配置され、前記第１の開口は、前記第１のテープ縁部に、横方向テープ移動が検出される第１の領域を規定し、前記第１のテープ縁部は前記第１の光信号を部分的に遮断し、それによって、前記第１の開口とともに、前記第１の光検出器によって受取られる前記第１の信号の前記一部における変動が横方向テープ移動によって少なくとも一部生じるように、前記第１の光検出器によって受取られる前記第１の光信号の前記一部を規定し、前記システムはさらに、
前記第１のフォトエミッタおよび前記第１の光検出器に接続される帰還システムを含み、前記帰還システムは、前記第１のフォトエミッタの変調および前記第１の検出された信号のローパスフィルタ処理を与えて、ノイズおよび信号ドリフトからの干渉を最小限にする、テープ縁部センサシステム。
【請求項２】
第２の光信号を発する第２のフォトエミッタをさらに含み、前記第２のフォトエミッタは、前記第２の光信号が変調もされるように、変調され、前記システムはさらに、
前記第２のフォトエミッタから前記第２の光信号の一部を受取るよう位置決めされ、受取った前記第２の光信号の前記一部に比例する第２の検出された信号を与える第２の光検出器と、
第２の開口を規定する第２のバッフルとを含み、前記第２のバッフルは前記第２のフォトエミッタと前記第２の光検出器との間に配置され、前記第２の開口は、前記第２のテープ縁部に、横方向テープ移動が検出される第２の領域を規定し、前記第２のテープ縁部は前記第２の光信号を部分的に遮断し、それによって、前記第２の開口とともに、前記第２の光検出器によって受取られる前記第２の信号の前記一部における変動が横方向テープ移動によって少なくとも一部生じるように、前記第２の光検出器によって受取られる前記第２の光信号の前記一部を規定し、前記帰還システムは前記第２のフォトエミッタおよび前記第２の光検出器に接続し、前記帰還システムは、前記第２の光検出器の変調および前記第２の検出された信号のローパスフィルタ処理を与えて、ノイズおよび信号ドリフトからの干渉を最小限にする、請求項１に記載のテープ縁部センサシステム。
【請求項３】
第３の光信号を発する第３のフォトエミッタをさらに含み、前記第３のフォトエミッタは、前記第３の光信号が変調もされるように、変調され、前記システムはさらに、
前記第３のフォトエミッタから第３の光信号を受取るよう位置決めされ、受取った前記第３の光信号の前記一部に比例する第３の検出された信号を与える第３の光検出器と、
第３の開口を規定する第３のバッフルとを含み、前記第３のバッフルは前記第３のフォトエミッタと前記第３の光検出器との間に配置され、前記第３の開口は、前記第１のテープ縁部に、横方向テープ移動が検出される第２の領域を規定し、前記第１のテープ縁部は前記第３の光信号を部分的に遮断し、それによって、前記第３の開口とともに、前記第３の光検出器によって受取られる前記第３の光信号の前記一部における変動が横方向テープ移動によって少なくとも一部生じるように、前記第３の光検出器によって受取られる前記第３の光信号の前記一部を規定し、前記システムはさらに、
第４の光信号を発する第４のフォトエミッタをさらに含み、前記第４のフォトエミッタは、前記第１の光信号が変調もされるように、変調され、前記システムはさらに、
前記第４のフォトエミッタから前記第４の光信号の一部を受取るよう位置決めされ、受取った前記第４の光信号の前記一部に比例する第４の検出された信号を与える第４の光検出器と、
第４の開口を規定する第４のバッフルとを含み、前記第４のバッフルは前記第４のフォトエミッタと前記第４の光検出器との間に配置され、前記第４の開口は、前記第２のテープ縁部に、横方向テープ移動が検出される第２の領域を規定し、前記第２のテープ縁部は前記第４の光信号を部分的に遮断し、それによって、前記第４の開口とともに、前記第４の光検出器によって受取られる前記第４の信号の前記一部における変動が横方向テープ移動によって少なくとも一部生じるように、前記第４の光検出器によって受取られる前記第４の光信号の前記一部を規定し、前記帰還システムは、前記第３のフォトエミッタ、前記第３の光検出器、前記第４のフォトエミッタおよび前記第４の光検出器に接続し、前記帰還システムは、前記第３の光検出器および前記第４の光検出器の変調ならびに前記第３の検出された信号および前記第４の検出された信号のローパスフィルタ処理を与えて、ノイズおよび信号ドリフトからの干渉を最小限にする、請求項２に記載のテープ縁部センサシステム。
【請求項４】
前記第１のフォトエミッタ、前記第２のフォトエミッタ、前記第３のフォトエミッタおよび前記第４のフォトエミッタは、前記第１の光検出器、前記第２の光検出器、前記第３の光検出器および前記第４のフォトエミッタからの出力が各々独立してローパスフィルタでフィルタ処理される状態で、同期して整流される、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の光信号、前記第２の光信号、前記第３の光信号および前記第４の光信号は、各々独立して振幅変調される、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１の開口は、第１の長さおよび第１の幅を有して、概ね矩形であり、前記第１の長さは前記第１の幅より大きい、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１の長さは、横方向テープ移動測定がテープ縁部粗さに実質的に反応しないように、前記記憶テープの移動の方向に実質的に平行に位置決めされる、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１の長さは、前記記憶テープの移動の方向に実質的に垂直に位置決めされる、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記帰還システムは、前記第１の光信号におけるドリフトを経時的に補償する、正規化されたスケーリングを与える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
記憶テープ駆動装置における記憶テープのばたつき移動を補償するシステムであって、前記記憶テープは、第１のテープ縁部、第２のテープ縁部、第１のテープ側および第２のテープ側を有し、前記システムは、
第１の非平行光信号を発する第１のフォトエミッタを含み、前記第１のフォトエミッタは、前記第１のテープ縁部において前記第１のテープ側に近接して位置決めされ、前記システムはさらに、
前記第１のテープ縁部において前記第２のテープ側に近接して位置決めされ、前記第１の非平行光信号の一部を受取り、第１の検出信号を出力する第１の光検出器を含み、前記第１の非平行光信号は、前記記憶テープによって前記第１のテープ縁部で部分的に遮断され、前記システムはさらに、
第２の非平行光信号を発する第２のフォトエミッタを含み、前記第２のフォトエミッタは、前記第２のテープ縁部において前記第２のテープ側に近接して位置決めされ、前記システムはさらに、
前記第２のテープ縁部において前記第１のテープ側に近接して位置決めされ、前記第２の非平行光信号の一部を受取り、第２の検出信号を出力する第２の光検出器を含み、前記第２の非平行光信号は、前記記憶テープによって前記第１のテープ縁部で部分的に遮断され、前記システムはさらに、
あるテープ側に垂直な方向における前記記憶テープの移動が、前記第１のフォトエミッタおよび前記第２のフォトエミッタを前記記憶テープの反対側において、ならびに前記第１の光検出器および前記第２の光検出器を前記記憶テープの反対側において位置決めすることによって、伝達関数において補償されるように、前記第１の検出信号および前記第２の検出信号を結合する制御構成要素を含む、システム。
【請求項１１】
第１のフォトインタラプタは前記第１のフォトエミッタおよび前記第１の光検出器を含み、第２のフォトインタラプタは前記第２のフォトエミッタおよび前記第２の光検出器を含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
記憶テープ駆動装置における記憶テープのばたつき移動を補償するシステムであって、前記記憶テープは、第１のテープ縁部、第２のテープ縁部、第１のテープ側および第２のテープ側を有し、前記システムは、
光信号を発するフォトエミッタを含み、前記光信号の第１の部分は前記第１のテープ縁部に向けられ、前記システムはさらに、
前記光信号を成形するレンズと、
前記第２の側に近接して位置決めされ、前記光信号の前記第１の部分を受取る第１の光検出器とを含み、前記光信号の前記第１の部分は、前記記憶テープによって前記第１のテープ縁部で部分的に遮断される、システム。
【請求項１３】
前記光信号の前記第１の部分を前記第１のテープ縁部に向かって反射し、前記光信号の第２の部分を透過する第１の光学装置と、
前記光信号の第３の部分を前記第２のテープ縁部に向かって反射する第２の光学装置と、
前記第２のテープ側に近接して位置決めされ、前記光信号の前記第３の部分を受取る第２の光検出器とを含み、前記光信号の前記第２の部分は、前記記憶テープによって前記第２のテープ縁部で部分的に遮断される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記レンズは、前記光信号を、長軸および短軸を有する楕円形のパターンに成形する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記長軸は前記第１のテープ縁部に実質的に垂直である、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記長軸は前記第１のテープ縁部に実質的に平行である、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
第３の光検出器をさらに含み、前記第２の光学装置は、前記光信号の第４の部分を前記第３の光検出器に向かって透過し、前記第３の光検出器は正規化信号を出力する、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１８】
テープ縁部センサを較正するためのシステムであって、
平面の較正基板と、
前記平面の較正基板を線形方向に移動する線形平行移動装置と、
光信号を発する単色光源と、
光検出器と、
前記線形平行移動装置に取付けられ、前記平面の較正基板と一致して移動する可動反射器と、
定置反射器と、
前記光信号の第１の部分を前記可動反射器に、および前記光信号の第２の部分を前記定置反射器に向けるビームスプリッタとを含み、前記定置反射器は、前記光信号の第３の部分を前記ビームスプリッタに向かって戻し、そこで前記光の第４の部分が前記光検出器に向けられ、前記可動反射器は、前記光信号の第５の部分を前記ビームスプリッタに向かって反射し、そこで前記光信号の第６の部分が前記光検出器に透過され、前記光信号の前記第４の部分および前記光信号の前記第６の部分は、構築的および破壊的に結合して、干渉パターンを前記平面の較正基板の位置の関数として形成し、前記干渉パターンは、前記平面の較正基板によって横断される距離の判断を可能にする周期を有する、システム。
【請求項１９】
前記テープ縁部センサは関連付けられる伝達関数を有し、前記平面の較正基板は、前記テープ縁部センサにおいて、前記伝達関数が、ある傾きでおおよそ線形である位置に位置決めされ、横断される前記距離は前記伝達関数の前記傾きを計算するよう用いられる、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記線形平行移動装置はボイスコイルである、請求項１８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光学的または磁気記憶テープ駆動装置における横方向テープ移動を検出するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
記憶テープ駆動装置業界では、透過型光学センサを用いて、テープ送りサブシステム上を進むテープの縁部の動的挙動を測定してきた。この技術は、一般的に、テープの横方向移動（lateral motion of the tape：ＬＴＭ）をテープ送りサブシステムにおける任意の位置で推定するよう用いられている。しかしながら、この種の測定の精度および感度は、いくつかの制限によって厳しく影響を受ける。そのような制限は、ＬＴＭとして不正確に現れる縁部輪郭の不完全性、光学的設定による感度制限、ならびに電気機械的および光学的ノイズおよびドリフトコンタミネーションを含む。
【０００３】
特に、新世代の磁気および光学駆動装置においてトラックピッチがますます小さくなるにつれ、横方向テープ移動（ＬＴＭ）はテープ駆動装置において問題となる。磁気および光学読取／書込ヘッドをサーボ制御して、トラック横方向移動を典型的にはトラックピッチの１／１０またはｌ／２０よりよく辿ることにより、データ保全を維持しなければならない。たとえば、ある光学テープ駆動装置においては３２０ｎｍのように、トラックピッチがより小さくなるにつれて、ミクロンまたは数十ミクロンまでの精度のＬＴＭ測定は、もはや十分ではない。ＬＴＭの精密な測定は、テープ経路エンジニアがＬＴＭを最小限にするのを支援することが可能である貴重な手段である。製品テープ駆動装置に精密なテープ縁部センサを有することは、フィードフォワードのサーボ制御技術の適用によって、ＬＴＭを低減するよう用いられるかもしれない。ＬＴＭを測定するために、光子プローブおよびフォトインタラプタのような光学センサが用いられてきたが、それらは、より新しい、より微細なトラックピッチに対して必要とされる１０〜２０ｎｍと比較して、それらの精度および分解能を、受入れがたいレベルにまで制限する特性を有する。光学テープ縁部検知に対する重要なパラメータは、サンプル長−任意の瞬間に「観察される」または統合されるテープ縁部の長さ−である。テープ縁部粗さによる歪みなしでＬＴＭを測定するために、より長いテープのセグメントが測定される。ＬＴＭを伴うテープ縁部粗さが測定されることになる場合は、より短いセグメントが測定される。残念ながら、光子プローブおよびフォトインタラプタは、テープのサンプリング長を変更する能力も制限されている。
【０００４】
したがって、記憶テープ駆動装置において横方向テープ移動を測定する、改善された方法に対するニーズがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の概要
この発明は少なくとも１つの実施の形態において記憶テープ駆動装置における記憶テープの横方向移動を検出するためのテープ縁部センサシステム提供することによって先行技術の１つ以上の問題を解決する。横方向テープ移動は、読取／書込動作中の記憶テープ移動の垂直方向における記憶テープの移動である。テープ縁部センサシステムは、第１の光信号を発する第１のフォトエミッタと、第１の光信号の一部を受取るよう位置決めされ、受取った第１の光信号の一部に比例する第１の検出された信号を与える第１の光検出器とを含む。第１のフォトエミッタは、第１の光信号が変調もされるように、変調される。第１のバッフルは第１の開口を規定し、第１のバッフルは第１のフォトエミッタと第１の光検出器との間に配置される。第１の開口は、光学フィルタとして作用し、第１のテープ縁部に、横方向テープ移動が検出される第１の領域を規定する。第１のテープ縁部は第１の光信号を部分的に遮断し、それによって、第１の開口とともに、第１の光検出器によって受取られる第１の信号の一部における変動が横方向テープ移動によって少なくとも一部生じるように、第１の光検出器によって受取られる第１の光信号の一部を規定する。帰還システムが、第１のフォトエミッタおよび第１の光検出器に接続し、第１のフォトエミッタの変調および第１の検出された信号のローパスフィルタ処理を与えて、ノイズおよび信号ドリフトからの干渉を最小限にする。
【０００６】
別の実施の形態では、記憶テープ駆動装置における記憶テープのばたつき移動を補償するシステムが提供される。システムは、第１の非平行光信号を発する第１のフォトエミッタと、第１の非平行光信号の一部を受取るよう位置決めされる第１の光検出器とを含む。第１のフォトエミッタは、第１のテープ縁部において第１のテープ側に近接して位置決めされ、第１の光検出器は、第１の縁部において第２のテープ側に近接して位置決めされる。第１のフォトエミッタは第１の検出された信号を出力する。第１の非平行光信号は、記憶テープによって第１のテープ縁部で部分的に遮断される。システムは、さらに、第２の非平行光信号を発する第２のフォトエミッタと、第２の非平行光信号の一部を受取るよう位置決めされる第２の光検出器とを含む。第２のフォトエミッタは、第２のテープ縁部において第２のテープ側に近接して位置決めされ、第２の光検出器は、第２のテープ縁部において第１のテープ側に近接して位置決めされる。第２の光検出器は第２の検出信号を発する。第２の非平行光信号は、記憶テープによって第１のテープ縁部で部分的に遮断される。システムは、さらに、あるテープ側に垂直な方向における記憶テープの移動が、第１のフォトエミッタおよび第２のフォトエミッタを記憶テープの反対側において、ならびに第１の光検出器および第２の光検出器を記憶テープの反対側において位置決めすることによって、伝達関数において補償されるように、第１の検出信号および第２の検出信号を結合する制御構成要素を含む。
【０００７】
別の実施の形態では、記憶テープ駆動装置における記憶テープのばたつき移動を補償するシステムが提供される。システムは、光信号を発するフォトエミッタと、光信号を成形するレンズと、第２の側に近接して位置決めされる第１の光検出器とを含む。光信号の第１の部分は第１のテープ縁部に向けられる。第１の光検出器は、光信号の第１の部分を受取るよう、第２の側に近接して位置決めされる。光信号の第１の部分は、記憶テープによって第１のテープ縁部で部分的に遮断される。
【０００８】
さらに別の実施の形態では、テープ縁部センサを較正するためのシステムが提供される。システムは、平面の較正基板と、平面の較正基板を線形方向に移動する線形平行移動装置と、光信号を発する単色光源と、光検出器と、線形平行移動装置に取付けられ、平面の較正基板と一致して移動する可動反射器と、定置反射器と、ビームスプリッタとを含む。可動反射器は、平面の較正基板と一致して移動する。ビームスプリッタは、光信号の第１の部分を可動反射器に、および光信号の第２の部分を定置反射器に向ける。定置反射器は、光信号の第３の部分をビームスプリッタに向かって戻し、そこで光の第４の部分が光検出器に向けられる。可動反射器は、光信号の第５の部分をビームスプリッタに向かって反射し、そこで光信号の第６の部分が光検出器に透過される。光信号の第４の部分および光信号の第６の部分は、構築的および破壊的に結合して、干渉パターンを平面の較正基板の位置の関数として形成する。干渉パターンは、平面の較正基板によって横断される距離の判断を可能にする周期を有する。
【０００９】
この発明の実施の形態および変形例は多くの利点を提供することが十分に理解されるべきである。検出感度を増大するテープ縁部センサシステムは、ノイズおよびドリフト干渉を低減する。４組のセンサの適用は、記憶テープの横方向移動に関する情報がテープヘッドのトラッキングサーボに伝達されることを可能にし、それを用いて、効果的な制御信号を与えることにより、トラッキングエラーを低減することができる。
【００１０】
この発明の例示的な実施の形態は、詳細な記載および添付の図面から、より十分に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】１つから４つの位置での測定を用いて記憶テープ駆動装置における横方向テープ移動を検出するためのテープ縁部センサシステムの斜視図を与える。
【図１Ｂ】１つから４つの位置での測定を用いて記憶テープ駆動装置における横方向テープ移動を検出するためのテープ縁部センサシステムの側面図を与える。
【図２Ａ】開口の長軸が読取／書込動作中のテープの移動方向に平行に配置された、図１のテープ縁部センサシステムにおいて用いられるバッフルの概略的な例示を与える。
【図２Ｂ】開口の長軸が読取／書込動作中のテープの移動方向に垂直に配置された、図１のシステムにおいて用いられるバッフルの概略的な例示を与える。
【図３】図１Ａおよび図１Ｂの縁部テープセンサシステムにおいてノイズを低減するために用いられる帰還システムの概略図を与える。
【図４Ａ】記憶テープにおいてばたつき（つまりＺ方向移動）を補償する、記憶テープ駆動装置における横方向テープ移動を検出するためのテープ縁部センサシステムの斜視図である。
【図４Ｂ】記憶テープにおいてばたつき（つまりＺ方向移動）を補償する、記憶テープ駆動装置における横方向テープ移動を検出するためのテープ縁部センサシステムの上面図である。
【図５】ＬＴＭ測定においてテープばたつきの影響を実証するグラフを与える。
【図６】単一のテープ縁部を監視して、平行光光源を用いながらＬＴＭを判断する、記憶テープ駆動装置における横方向テープ移動を検出するためのシステムの概略的な例示を与える。
【図７Ａ】レンズを用いて、テープ縁部上に入射する光信号を成形する、図６のシステムの改良の概略的な側面図である。
【図７Ｂ】レンズを用いて、テープ縁部上に入射する光信号を成形する、図６のシステムの改良の概略的な上面図である。
【図８Ａ】長軸が読取／書込動作中のテープの移動方向に平行な状態で記憶テープ縁部上に入射する楕円形の照射パターンの概略的な例示を与える。
【図８Ｂ】長軸が読取／書込動作中のテープの移動方向に垂直な状態で記憶テープ縁部上に入射する楕円形の照射パターンの概略的な例示を与える。
【図９Ａ】頂部テープ縁部および底部テープ縁部を監視して、平行光光源を用いながらＬＴＭを判断する、記憶テープ駆動装置における横方向テープ移動を検出するためのシステムの概略的な例示を与える。
【図９Ｂ】正規化に対して有用な第３の光検出器が利用される、図７Ａのシステムの改良を与える。
【図１０】フォトレーザダイオードが正規化出力を与える、フォトレーザダイオードおよび光検出器構成の概略図を与える。
【図１１Ａ】図１０の正規化出力を利用するための構成を与える。
【図１１Ｂ】図１０の正規化出力を利用するための構成を与える。
【図１１Ｃ】図１０の正規化出力を利用するための構成を与える。
【図１２】テープ縁部センサシステムのための伝達関数の線形領域を較正するための較正システムの概略的な例示を与える。
【図１３】図１２の較正システムの出力の、テープ伝達関数の線形領域との重なりを図示するグラフを与える。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
発明の記載
この発明の現在好ましい構成、実施の形態および方法が、ここで詳細に言及され、それらは、現在発明者に既知の、この発明を実施する最良のモードを構成する。図は、必ずしも尺度決めされない。しかしながら、開示される実施の形態は、さまざまなおよび代替えの形式で実施されてもよい、この発明の単なる例示であることが理解される。したがって、ここに開示される特定の詳細は限定的に解釈されるものではなく、単に、この発明の任意の局面に対する代表的な基礎として、および／またはこの発明をさまざまに用いるよう当業者に教示するための代表的な基礎として解釈されるべきである。
【００１３】
例における場合、またはそうではないと明示される場合を除き、この記載における、材料もしくは条件の量および／または使用を示すすべての数的な量は、この発明の最も広い範囲を記載することにおいて「約」という文言によって修飾されるよう理解される。
【００１４】
さらに、この発明は、具体的な構成要素および／または条件は当然変動してもよいので、後述される具体的な実施の形態および方法には限定されないことも理解される。さらに、ここに用いられる用語は、この発明の特定の実施の形態を記載する目的でのみ用いられ、いかなる態様においても限定的であるように意図されるものではない。
【００１５】
さらに、明細書および特許請求の範囲において用いられるように、単数形「１つの／ある（a, an）」および「その、該（the）」は、前後関係がそうではないと明確に示さなければ、複数の指示物を含むことも注記しなければならない。たとえば、単数形における構成要素への言及は、複数個の構成要素を含むよう意図される。
【００１６】
図１を参照して、記憶テープ駆動装置における記憶テープの横方向テープ移動（ＬＴＭ）を検出するためのテープ縁部記憶システムが与えられる。システム１０は記憶テープ１２のそのような横方向移動を検出するために用いられる。記憶テープ１２は、第１のテープ縁部１４、第２のテープ縁部１６、第１のテープ側１８および第２のテープ側２０を含む。動作中、テープ１２は、方向ｄ２に沿って生じる横方向テープ移動を伴って方向ｄ１に沿って移動する。典型的には、横方向テープ移動は０〜約１０ｋＨｚの周波数を有する。システム１０は、光信号Ｓ１を発する第１のフォトエミッタ２２、第１の光信号Ｓ１の一部を受取るよう位置決めされる第１の光検出器２４を含む。第１のフォトエミッタ２２は、第１の光信号が変調もされるように、変調される。第１の光検出器２４は、第１の光検出器２４によって受取られた第１の光信号の一部に比例する第１の検出信号を出力する。ある改良では、第１のフォトエミッタ２２はレーザダイオードであり、および／または第１の光検出器２４はフォトダイオード（透過的に光学的に結合された装置）である。第１のバッフル３０は、第１のフォトエミッタ２２と第１の光検出器２４との間に配置される第１の開口３２を含む。第１の開口３２は、第１のテープ縁部１４に、第１の光信号Ｓ１の一部がそこを通って第１の光検出器２４によって受取られる第１の領域３４を規定する。第１のテープ縁部１４は第１の光信号を部分的に遮断し（つまり、バッフル３０は第１の光検出器２４および第１のテープ縁部１４の光路に配置され）、それによって、第１の開口３２とともに、第１の光検出器２４によって受取られる第１の信号の一部における変動が横方向テープ移動によって少なくとも一部生じるように、第１の光検出器２４によって受取られる第１の光信号の一部を規定する。
【００１７】
システム１０は、さらに、第１のフォトエミッタ２２および第１の光検出器２４に接続される帰還システム４０を含む。テープ１２の輪郭は信号を生成し、それは、捕捉され、テープ移動として登録される。少なくとも２つの種類のテープ移動があることが十分に理解されるべきである。一方の移動は、テープ１２が方向ｄ２に沿って上下に移動する定常波移動である。他方の移動は、テープ１２がねじれ曲がる進行波移動である。わずか１つのフォトエミッタ／光検出器構成しか用いられない場合、これらの２つの種類の移動間を区別することは困難である。この問題に対応する変形例が以下に述べられる。
【００１８】
ある改良では、帰還システム４０は第１のフォトエミッタ２２および第１の光検出器２４に接続する。帰還システム４０は、さらに、第１のフォトエミッタ２２の振幅変調および第１の検出された信号のローパスフィルタ処理を与えて、ノイズおよび信号ドリフトからの干渉を最小限にする。ある改良では、帰還システム４０は第１の検出信号を受取り、第１の光信号を調整して、第１の検出信号の振幅が第１の平均振幅範囲内にあるようにする。帰還システム４０は、さらに、予め定められる値からの第１のテープ縁部の偏差を表す第１の出力信号を出力する。帰還システム４０の変形例の詳細は以下により詳細に述べられる。
【００１９】
図２Ａおよび図２Ｂは異なる開口の向きの概略図を与える。開口３２はこの発明の変形例において光学フィルタとして動作する。開口３２は２つの空間的寸法ｌ１およびｌ２によって特徴付けられる。図２Ａでは、ｌ１はｌ２より大きく、ｌ１はテープ移動の方向ｄ１に実質的に平行に整列している。この構成は、ＬＴＭ測定中の縁部テープ損傷および／または縁部粗さに対して多少影響を受けにくい。図２Ｂでは、ｌ２はｌ１より大きく、ｌ１はテープ移動の方向ｄ１に実質的に平行に整列している。この構成はＬＴＭ測定中の縁部テープ損傷および／または縁部粗さに対して敏感であり、したがって、そのような損傷の評価ための技術を与える。
【００２０】
この実施の形態の変形例では、システム１０は、さらに、第２のフォトエミッタ４２、第２のフォトエミッタ４２から第２の光信号Ｓ２の一部を受取るよう位置決めされる第２の光検出器４４を含む。ある改良では、第２のフォトエミッタ４２はレーザダイオードであり、および／または第１の光検出器４４はフォトダイオードである。第２のフォトエミッタ４２は、第２の光信号が変調もされるように、変調される。第２の光検出器４４は、第１の光検出器４４によって受取られた第１の光信号の一部に比例する第２の検出された信号を出力する。第２のバッフル４６は第２の開口４８を含み、第２のフォトエミッタ４２と第２の光検出器４４との間に配置される。第２の開口４８は、第２のテープ縁部１６に第２の領域５０を規定し、第２の光信号は、記憶テープ１２が第２の光信号の一部を遮断する状態で、第２の領域５０を介して第２の光検出器４４によって受取られる。この変形例では、頂部および底部移動は調整され、それによって、テープ１２の移動（たとえば、変動するかもしれないテープ縁部損傷またはテープ幅）変化についてのよりよい情報を与える。ある改良では、帰還システム４０は第２のフォトエミッタ４２および第２の光検出器４４に接続する。帰還システム４０は、さらに、第１のフォトエミッタ４２の振幅変調および第２の検出された信号のローパスフィルタ処理を与えて、ノイズおよび信号ドリフトからの干渉を最小限にする。帰還システム４０は第２の検出された信号振幅を受取り、第２の光信号を調整して、第２の検出された信号振幅が第２の平均振幅範囲内にあるようにする。帰還システム４０は、さらに、予め定められる値からの第２のテープ縁部の偏差を表す第２の出力信号を出力する。
【００２１】
さらに、この実施の形態のさらなる変形例では、システム１０は、上に述べられるような２つのさらなるフォトエミッタ／ダイオード対をさらに含む。具体的には、システム１０は、さらに、第３のフォトエミッタ５２、および第３のフォトエミッタ５２から第３の光信号を受取るよう位置決めされる第３の光検出器５４を含む。ある改良では、第３のフォトエミッタ５２はレーザダイオードであり、第３の光検出器５４はフォトダイオードである。第３のフォトエミッタ５２は、第３の光信号が変調もされるように、変調される。第３の光検出器５４は、第３の光検出器５４によって受取られた第３の光信号の一部に比例する第３の検出信号を出力する。第３のバッフル５６は第３の開口５８を含み、第３のフォトエミッタ５２と第３の光検出器５４との間に配置される。第３の開口５８は、第１のテープ縁部１４に第３の領域６０を規定し、第３の光信号は、記憶テープ１２が第３の光信号の一部を遮断する状態で、第３の領域６０を介して第３の光検出器５４によって受取られる。この変形例では、システム１０は、さらに、第４のフォトエミッタ６２、および第４のフォトエミッタ６２から第４の光信号を受取るよう位置決めされる第４の光検出器６４を含む。第４のフォトエミッタ６２は、第４の光信号が変調もされるように、変調される。第４の光検出器６４は、第４の光検出器４４によって受取られた第４の光信号の一部に比例する第４の検出信号を出力する。ある改良では、第１のフォトエミッタ６２はレーザダイオードであり、および／または第１の光検出器６４はフォトダイオードである。第４のバッフル６６は第４の開口６８を含み、第４のフォトエミッタ６２と第４の光検出器６４との間に配置される。第４の開口６８は、第２のテープ縁部１６に第４の領域７０を規定し、第４の光信号は、記憶テープ１２が第４の光信号の一部を遮断する状態で、第４の領域７０を介して第４の光検出器６４によって受取られる。ある改良では、安定部７２を光検出器の対間に配置して、テープ１２の移動を安定させる。そのような改良では、テープヘッドは安定部７２の反対側に位置決めされる。第３のフォトエミッタ５２および第３の光検出器５４も、上に述べられるように帰還システム４０に接続される。
【００２２】
ある改良では、帰還システム４０は第３のフォトエミッタ５２および第３の光検出器５４に接続する。帰還システム４０は、さらに、第３のフォトエミッタ５２の振幅変調および第３の検出された信号のローパスフィルタ処理を与えて、ノイズおよび信号ドリフトからの干渉を最小限にする。あるさらなる改良では、帰還システム４０は第３の検出された信号を受取り、第３の光信号を調整して、第３の検出信号の振幅が第３の平均振幅範囲内にあるようにする。帰還システム４０は、さらに、予め定められる値からの第１のテープ縁部の偏差を表す第３の出力信号を出力する。同様に、第４のフォトエミッタ６２および第４の光検出器６４も、上に述べられるように帰還システム４０に接続され、帰還システム４０も、第４のフォトエミッタ６２の振幅変調および第４の検出された信号のローパスフィルタ処理を与えて、ノイズおよび信号ドリフトからの干渉を最小限にする。さらに、あるさらなる改良では、帰還システム４０は第４の検出された信号振幅を受取り、第４の光信号を調整して、第４の検出信号の振幅が第４の平均振幅範囲内にあるようにする。帰還システム４０は、さらに、予め定められる値からの第２のテープ縁部の偏差を表す第４の出力信号を出力する。
【００２３】
上に述べられるように、テープ移動は定常波および進行波移動の両方によって特徴付けられてもよい。４つのフォトエミッタ／光検出器対の利用は、１つまたは２つのフォトエミッタ／光検出器対よりも、これらの２つの移動間のよりよい差分を与える。たとえば、テープ移動を示す信号が、まず光検出器２４および４４で観察され、次いである時間間隔後に光検出器５４および６４で観察される場合、テープ移動は進行波のそれである、と結論付けられてもよい。対照的に、連続信号は、テープ移動が光検出器２４、４４、５４および６４で同時に受取られることを示す。これらの測定は、ある程度まで、テープ縁部損傷から独立している。
【００２４】
この変形例では、４つの光検出器が関連付けられる開口とともにテープ安定部の側部に配置される。４つの光検出器の利用は、以下のように、光検出器２４および４４の対が安定部７２に対して前方位置６８に位置し、光検出器５４および６４の対が安定部７２に対して後方位置７０に位置する状態で、ＬＴＭ測定の精度を改善する。ＬＴＭの計算は以下の等式を介して達成される：
Ａ＝ＬＴＭａ＋Ｎａ
Ｂ＝ＬＴＭｂ＋Ｎｂ
Ｃ＝ＬＴＭｃ＋Ｎｃ
Ｄ＝ＬＴＭｄ＋Ｎｄ
式中、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、それぞれ光検出器２４、４４、５４および６４からの信号であり、Ｎａ、Ｎｂ、ＮｃおよびＮｄは各検出器と関連付けられる非コヒーレントノイズであり；ＬＴＭａ、ＬＴＭｂ、ＬＴＭｃおよびＬＴＭａは、それぞれ光検出器２４、４４、５４および６４によって検出される横方向テープ移動であり；ＬＴＭｆは前方位置６８での横方向テープ移動であり；ＬＴＭｂは後方位置７０における横方向テープ移動である。ＬＴＭａ＝ＬＴＭｂ＝ＬＴＭｆおよびＬＴＭＣ＝ＬＴＭｄ＝ＬＴＭｂであるので、Ａ＋Ｂ＝２ＬＴＭｆ＋Ｎａ＋ＮｂはＬＴＭｆ＝（Ａ＋Ｂ）／２＋（Ｎａ＋Ｎｂ）／２を意味する。ＮａおよびＮｂは非コヒーレントノイズであるので、（Ｎａ＋Ｎｂ）／２＜ＮａまたはＮｂおよびＣ＋Ｄ＝２ＬＴＭｂ＋Ｎｃ＋Ｎｄ＝＞ＬＴＭｂ＝（Ｃ＋Ｄ）／２＋（Ｎｃ＋Ｎｄ）２である。ＮｃおよびＮｄは非コヒーレントノイズであるので、（Ｎｃ＋Ｎｄ）／２＜ＮｃまたはＮｄである。したがって、ＬＴＭｆおよびＬＴＭｂは、位置６８および７０における、より正確な測定値である。さらにテープ送りシステムまたは安定部それ自体のためにテープ上に瞬間の傾きがある場合、ＬＴＭｆ（ｔ）≠ＬＴＭｂ（ｔ）であり、したがって傾き＝ＬＴＭｆ（ｔ）−ＬＴＭｂ（ｔ）である。
【００２５】
図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂを参照して、開口のさまざまな向きが与えられる。図２Ａは、その長軸がテープ縁部１４に平行な状態で開口３２が配置される改良を与える。この構成は、光路上における開口の暗に含まれる境界のため縁部変位または移動に対する光検出器２４の感度の増大を可能にする（つまり、検出器によって検出される最大のおよび最小の光は、テープの縁部の近くの領域において幾何学的に集中される）。この種の開口の適用は、縁部切断または縁部損傷の汚染影響を抑えるという利点も有する。任意の瞬間でのテープ縁部の開口視野の慎重な検査で、テープの瞬間の定常波移動（実際のＬＴＭ）は、テープ縁部を越えて通過する発光の変化のため、検出器によって精密に検出されるが、開口の長さ未満の波長を有するテープ縁部の進行波移動は平均され、したがって、光学的にフィルタ処理されることが明らかになる。この現象は非常に望ましく、なぜならば、テープ縁部形状輪郭（損傷した縁部が含まれる）は進行波タイプのものであり、それはこの光学的設定においてはフィルタ処理され、抑制されるからである。
【００２６】
この実施の形態の変形例では、フォトエミッタから発せられる光信号は変調される。たとえば、レーザダイオードを介する印加される電流は、結果として、光検出器２４によって検出される光強度の変調になる。バンドパスフィルタ処理および他の信号処理が用いられる。たとえば、検出器のコレクタ／エミッタ電流は光変調されたダイオードの搬送周波数でフィルタ処理される（つまり、検出器により検知された信号を復調する）。ダイオードの変調に対する検出器の感度は、外部の光学的および電気的ノイズによって引起されるコンタミネーションの低減によって感度を増大させる。典型的には、この搬送周波数は、ＬＴＭに対する典型的な周波数（０〜１０ｋＨｚ）よりはるかに高い（約１００ｋＨｚ以上）。この原理は、図２において示されるようなＬＴＭ検出器設定において利用することが可能である。先に記載された透過型光学対および開口の設定、ならびにここで説明されるようなレーザ発振する光のさらなる変調および次いでの復調によって登録されるＬＴＭの精度は、かなり改善する。ＬＴＭは、ここに記載される光学的移動検出器設定に関して変動がないので、測定されたＬＴＭの平均値は、成分ドリフトまたは他の低い周波数の電気機械的および環境的外乱がないとして、一定に留まるはずである。
【００２７】
図３を参照して、上に述べられた横方向テープ移動検出システムにおいて用いられる帰還システムの概略的な例示が与えられる。帰還システムは、振幅変調（ＡＭ）を用いて、ＬＴＭ検出中におけるノイズおよびドリフトの影響を最小限にする。ＬＴＭ検出システム８０は、フォトエミッタ８２、光検出器８４、および開口８８を規定するバッフル８６を含む。フォトエミッタ８２、光検出器８４、バッフル８６および開口８８は、上に述べられるように構成される。フォトエミッタ８２は、振幅変調された信号Ｓ３を発し、それは光検出器８４に伝搬される。テープ１２の上側端縁は光信号を部分的に遮断し、信号Ｓ’３が光検出器８４によって受取られる。光検出器８４の出力は、周波数ｆｃ−光信号が振幅変調される近似周波数−を中心とするバンドパスフィルタ９０によってフィルタ処理される。次いで、バンドパスフィルタ９０の出力は全波整流器９２を通して渡され、全波整流器９２は、負の値が正の値に変換されるＡＣ信号を与える。全波整流器９２の出力はローパスフィルタ９４および９６に与えられる。両方のローパスフィルタ９４および９６の遮断周波数ｆａはｆｃより低い。パスフィルタ９４はＬＴＭを示す出力信号を与え、一方ローパスフィルタ９６の出力は加算回路９８に与えられる。設定点で電圧が加算回路９８に与えられ、ローパスフィルタ９６の出力と比較される。設定点電圧とローパスフィルタ９６からの信号との間の差が判断され、次いで、加算回路１０４に与えられる。周波数変換器１０６が、ＡＣ信号を加算回路１０４に与える。したがって、加算回路１０４は方形波生成器１０８にＡＣ信号を出力し、方形波生成器１０８は周波数ｆｃの方形波を出力する。方形波は積算器１１０に与えられ、それによって、周波数ｆｃの三角波を出力する。方形波生成器１０８によって出力される周波数は、横方向テープ移動の典型的な周波数（０〜１０ｋＨｚ）よりはるかに大きな値（１００ｋＨｚ以上）に設定される。三角波は、バンドパスフィルタ１１２を通過し、正弦波に変換され、それはフォトエミッタ８２を駆動するのに使用される。この改良の帰還ループは、典型的には、テープが開口８８の面積のおおよそ半分を遮断することに対応するようにＬＴＭ電圧を設定する。これは検出器のスケーリングの正規化ならびに温度ドリフトおよび外部の光学的および電気的ノイズによる測定変動の抑制を斟酌する。図３に呈示される自動利得制御（ＡＧＣ）ループは、モデル化光の振幅をダイオードレベルで調整して、任意の成分ドリフトおよび他の超低周波外乱の抑制を保証する。
【００２８】
別の実施の形態では、記憶テープ駆動装置におけるテープばたつきの影響を最小限にするためのテープ縁部センサシステムが提供される。図４Ａおよび図４Ｂは、記憶テープ駆動装置における記憶テープの「ばたつき」移動を補償するシステムに対する概略的な図解を提供する。ばたつき移動は、「ｚ軸」−テープ表面およびテープ移動方向ｄ１に垂直な方向−に沿った移動によって特徴付けられる。テープ縁部検知のための先行技術の方法は、平行にされた（平行）光を用いず、および／または一致しない光放射パターンと検出器感度パターンとを有する。これはセンサの伝達関数を図５に述べられるようにテープばたつきと共に変動させる。この実施の形態では、このテープばたつきは、テープ縁部上に近接して配置されるが、向きが反転された２つのフォトインタラプタを用いることによって、補償される。
【００２９】
さらに図４Ａおよび図４Ｂを参照して、記憶テープ駆動装置における記憶テープの「ばたつき」移動を補償するシステムが提供される。記憶テープ１２は、第１のテープ縁部１４、第２のテープ縁部１６、第１のテープ側１８および第２のテープ側２０を含む。システム１２０は、第１の非平行光信号Ｓ５を発する第１のフォトエミッタ１２２、および第１の光検出器１２４を含む。第１のフォトエミッタ１２２は第１のテープ側１８に近接して位置決めされ、一方、第１の光検出器１２４は第２のテープ側２０に近接して、第１の非平行光信号Ｓ５の一部を受取るよう位置決めされる。第１の非平行光信号Ｓ５は、記憶テープ１２によって第１のテープ縁部１４で部分的に遮断される。システム１２０は、さらに、第２の非平行光信号Ｓ６を発する第２のフォトエミッタ１２８、および第２の光検出器１３０を含む。第２のフォトエミッタ１２８は第２のテープ側２０に近接して位置決めされ、一方、第２の光検出器１３０は第１のテープ側１８に近接して位置決めされる。第２の光検出器１３０は、第２の非平行光信号Ｓ６の一部を受取る。第２の非平行光信号Ｓ６は、記憶テープによって第１のテープ縁部１４で部分的に遮断される。記憶テープの反対側における第１のフォトエミッタ１２２および第２のフォトエミッタ１２４、ならびに記憶テープの反対側における第１の光検出器１２４および第２の光検出器１３０の位置決めは、第１のテープ側および第２のテープ側に垂直な方向（つまりＺ方向）における記憶テープの移動を少なくとも部分的に補償する。結果として生じる信号がＺ依存を有さないように、第１の光検出器１２４および第２の光検出器１３０からの信号は構成要素１２６によって電子的に結合（加算）される。テープのＺ位置が変動するにつれて、一方のフォトインタラプタの伝達関数の傾きにおける変化は、第２のフォトインタラプタの傾きにおける変化と同じ大きさを有するが、反対の符号を有し、それらの信号が加算されると、２つのセンサの反対の傾きは相殺する。ある改良では、第１のフォトエミッタ１２２および第１の光検出器１２４はフォトインタラプタ１３２内に含まれ、一方、第２のフォトエミッタ１２２および第２の光検出器１３０はフォトインタラプタ１３４内に含まれる。この解決策の有効性は、２つのフォトインタラプタが一致するＺ依存性を有すること、それらの伝達関数が適切な相殺を得るために整列するように、それらは鉛直に整列されること、およびテープが２つのセンサ間の距離（約３ｍｍまたは４ｍｍ）を横断する際にテープのＺ移動は著しく変化しないことを必要とする。
【００３０】
図６、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａおよび図８Ｂを参照して、記憶テープ駆動装置における記憶テープの横方向テープ移動（ＬＴＭ）を検出するためのさらなるシステムが提供される。この実施の形態は、レーザからの平行にされた（平行）光を用いて、Ｚ依存性問題に対するさらなる解決策を提供する。図６は、単一のテープ縁部を監視してＬＴＭを判断する、記憶テープ駆動装置における横方向テープ移動を検出するためのシステムの概略図を与える。システム１４０は、典型的にはレーザダイオードであるフォトエミッタ１４２を含み、それは、光束１４４を発し、それはテープ１２の第１のテープ縁部１４によって部分的に遮断され、光検出器１４６（例えばＰＩＮフォトダイオード）によって受取られる。システム１４０は、さらに、光束１４４を平行にして平行光束１５０を形成するレンズ１４８を含む。平行光束１５０はテープ１２の表面に垂直に整列させられ、光検出器１４６のテープと対向する側に落ち、フォトインタラプタからの伝達関数と同様の伝達関数が生成される。しかしながら、この場合では、信号はテープのＺ位置に依存しない。図７Ａおよび図７Ｂは、レンズを用いて、テープ縁部上に入射する光信号を成形する、図６の改良物の概略的な図である。図７Ａは側面図であり、図７Ｂは上面図である。この改良では、円柱レンズ１５２を用いて、テープ１２上のテープ縁部１４での光信号の光学的な足跡１５４を調整する。円柱レンズ１５２を光路に追加することにより、上に述べられるようにテープの面において１つの方向においてのみ照射パターンを低減または拡大できる。レーザ光線は横方向（ＬＴＭ、または上記の図では鉛直）において平行性を維持するので、センサの伝達関数のＺ依存はさらに最小限にされる。図８Ａおよび図８Ｂは、達成可能な照射パターンの図を提供する。図８Ａでは、照射パターン１５４は長軸がテープ縁部に平行な楕円形である。図２Ａとの関連で上に述べられるように、この構成は、ＬＴＭ測定中において縁部テープ損傷に対して多少影響を受けにくい。図８Ｂでは、照射パターンは同様に楕円形であるが、長軸がテープ縁部に垂直である。図２Ｂとの関連で上に述べられるように、この構成は、ＬＴＭ測定中において縁部テープ損傷に対して敏感であり、したがって、そのような損傷の評価ための技術を提供する。
【００３１】
図９Ａは、頂部テープ縁部および底部テープ縁部を監視して、平行光光源を用いながらＬＴＭを判断する、記憶テープ駆動装置における横方向テープ移動を検出するためのシステムの概略図を与える。システム１６０は、典型的にはレーザダイオードであるフォトエミッタ１６２を含む。フォトエミッタ１６２は光信号１６４を発し、それは、光信号１６４を平行にして平行光信号１６８を形成するよう用いられるレンズ１６６によって平行にされる。第１の光学装置１７０は、平行光信号１６８の第１の部分１７２を光検出器１７４に向かって反射する。テープ縁部１４は、第１の部分１７２の一部を遮断し、それによって、ＬＴＭの評価を可能にする。第１の光学装置１７０は、さらに、第２の部分１７６を第２の光学装置１７８に向かって透過する。ある改良では、第１の光学装置１７８はビームスプリッタである。第２の光学装置１７８は、平行光信号１６８の第３の部分１８０を光検出器１８２に向かって反射する。テープ縁部１６は、第３の部分１８０の一部を遮断し、それによって、ＬＴＭの評価を可能にする。ある改良では、第２の光学装置１７８はミラーまたはビームスプリッタのいずれかである。この変形例は、テープ１２のＺ位置から独立したＬＴＭの検出を可能にする。図９Ｂは、図９Ａのシステムの改良物を提供する。この改良では、システム１６０’は、平行光信号１６８の第３の部分１８０を光検出器１８２に向かって反射し、第４の部分１８８を光検出器１９０に向かって透過する、第２の光学装置１７８’を含む。光検出器１９０からの出力信号は、光信号１６８の光強度の変動が補償されるように、システム１６０の正規化を可能にする。この実施の形態のレーザ縁部センサは、実験室試験取付具またはテープ駆動装置製品のいずれにおいても、テープ経路のまわりで狭い空間内に取付けることに対して有用な非常に小さな設置面積で設計することが可能である。
【００３２】
図１０および図１１Ａ〜図１１Ｃを参照して、フォトダイオード由来の信号においてノイズを低減する変形例が提供される。そのようなノイズはＬＴＭ測定においては誤差に変換する。この種のセンサにおいて可能な限りノイズを低減するために、レーザ光線における相対強度ノイズは、信号を正規化することによって、測定誤差に寄与するものとして低減される。これは、縁部移動またはＬＴＭを示す信号を、レーザ光線における全体出力を表す信号によって除算することによって行うことが可能である。図７を参照して、レーザダイオード装置１９２および１９４は光信号を発し、それは、それぞれ光検出器ＰＤ１およびＰＤ２によって受取られる。光信号は、上に述べられるように記憶テープ１２の頂縁部１４および底縁部１６によって部分的に遮られる。全体の光線出力を表す信号を、ＬＤＰＤ１およびＬＤＰＤ１として識別されるレーザダイオード装置の背面検出器から導き出すことが可能である。検出器ＬＤＰＤ１およびＬＤＰＤ２は、レーザダイオード装置１９２のレーザダイオードＰＤ１およびレーザダイオード装置１９４のレーザダイオードＰＤ２由来の光の一部を受取る。図８Ａ、図８Ｂおよび図８Ｃは、ＬＤＰＤ１およびＬＤＰＤ２の出力を用いるためのさまざまな構成を提供する。図１１Ａを参照して、頂縁部信号および底縁部信号の測定のための構成が提供される。この構成では、ＰＤ１の出力および増幅された出力ＬＤＰＤ１は分圧器１９８に与えられる。ＰＤ１の増幅は増幅器２００を介して達成される。同様に、ＰＤ２の出力および増幅された出力ＬＤＰＤ２は分圧器２０２に与えられる。ＰＤ２の増幅は増幅器２０４を介して達成される。図１１Ｂを参照して、ＬＴＭを直接測定するための構成が提供される。この構成では、ＰＤ１およびＰＤ２の出力は電圧加算器２０４に与えられる。電圧加算器２０４の出力および増幅された出力ＬＤＰＤ１は、分圧器２０６に与えられる。ＬＤＰＤ１の増幅は増幅器２０８を介して達成される。図を１１Ｃ参照して、テープ幅に対する構成が与えられる。この構成では、ＰＤ１およびＰＤ２の出力は差動増幅器２１０に与えられる。差動増幅器２１０の出力および増幅された出力ＬＤＰＤ１は、分圧器２１２に与えられる。ＬＤＰＤ１の増幅は増幅器２１４を介して達成される。図１１Ａ〜図１１Ｃと関連付けられる方法は、信号正規化が、信号のデジタル化後にアナログ電子回路またはデジタル信号プロセッサを用いて達成される状態で、レーザ出力変動が最終測定において補償されることを可能にする。
【００３３】
図１２を参照して、テープ縁部センサを較正するためのシステムが提供される。高レベルの測定精度を達成するために、テープ縁部センサは精密な較正を必要とする。センサの伝達関数の最も重要な部分は、その中間点−線形測定領域−近くである。縁部センサの出力信号と同時にテープ移動を精密に測定する較正方法は、所望の情報：測定領域における伝達関数の傾きを与える。較正システム２２０は平面の較正基板２２２（たとえば小さいテープ材料のサンプル）、および平面の較正基板を線形方向ｄ７に移動する線形平行移動装置２２４を含む。典型的には、線形平行移動装置２２４は、小さいテープ材料のサンプルを移動させるために低周波数（≒１０Ｈｚ）発振器２２６からの正弦波信号によって駆動されるボイスコイルモータである。光源２３０および光検出器２３２はテープ縁部センサ２２８の一部である。光源２３０は光信号を発し、それは、一部が平面基板２２２によって遮断される状態で、光検出器２３２によって受取られる。平面の較正基板２２２は、テープ縁部センサ２２８の伝達関数の中央領域が線形平行移動装置２２４によって掃引されるように、テープ縁部センサ２２８に位置決めされる。平面の較正基板２２２と一致して移動する可動反射器２３４が、線形平行移動装置２２４に取付けられる。システム２２０は、さらに、単色光信号２３８を発するレーザ２３６を含む。キューブビームスプリッタ２４０は、光信号の第１の部分２４２を可動反射器２３４に向かって反射し、光信号の第２の部分２４４を定置反射器２４６に向かって透過する。定置反射器２４６は、光信号の第３の部分２４８をビームスプリッタ２４０に向けて戻し、そこで、光の第４の部分２５０が光検出器２５２に向けられる。ある改良では、可動反射器２３４および定置反射器の両方はコーナーキューブ反射器である。可動反射器２３４は、光信号の第５の部分２５４をビームスプリッタ２４０に向けて戻し、そこで、光信号の第６の部分２５６が光検出器２５２（例えばフォトダイオード）に透過される。光信号の第４の部分２５０および光信号の第６の部分２５６は、構築的および破壊的に結合して、干渉計信号（例えば干渉パターン）を平面の較正基板２２２の位置の関数として形成する。干渉パターンは、平面の較正基板によって横断される距離の判断を可能にする周期を有する。光検出器２５２からの結果として生じる干渉計信号は、レーザの波長の１／２（λ／２）と等しい線形平行移動装置２２４の移動をその周期が表す正弦波である。６５０ｎｍ（赤色）のレーザダイオードに対しては、この周期は３２５ｎｍを表す。図１０は、縁部センサの伝達関数のグラフ上に重ねられた較正システムの出力の例を与える。線形領域における傾きは、伝達関数と交差するサイクル数を計数することによって、点Ｐ１とＰ２との間の距離から評価される。伝達関数の傾き（ボルト／ナノメートル）は、この較正方法によって生成される信号から計算される。高い絶対確度を達成するために、レーザの波長は、たとえばそれを光学分光計で測定することによって、正確に知られていなければならない。
【００３４】
この発明の実施の形態が示され記載されたが、これらの実施の形態がこの発明のすべての可能な形式を示し記載することは意図されない。むしろ、明細書において用いられる文言は限定ではなく記述の文言であり、さまざまな変更がこの発明の精神および範囲から逸脱せずに行なわれてもよいことが理解される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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