(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気テープに記録されたサーボ信号を検出するサーボ信号検出装置であって、
前記サーボ信号の再生信号を所定のサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換することで、この再生信号の波形に応じたデータポイントを複数サンプリングする手順と、
再生信号の波形において極性が反転する複数の信号反転部のそれぞれにおける複数の前記データポイントを収集する手順と、
それぞれの前記信号反転部における複数の前記データポイントを通過し、または近似的に通過する直線を求める手順と、
それぞれの前記信号反転部ごとに、前記直線が、前記再生信号の出力値がゼロとなる基準線と交わる各時刻を求める手順と、
前記各時刻の間の差を算出する手順と、
を実行する演算回路を備えることを特徴とするサーボ信号検出装置。
【請求項２】
前記直線が近似的に通過する前記複数のデータポイントが、各信号反転部でサンプリングした３つ以上の前記データポイントからなり、前記直線が３つ以上の前記データポイントに基づいて最小二乗法で求められることを特徴とする請求項１に記載のサーボ信号検出装置。
【請求項３】
磁気テープに記録されたサーボ信号を検出するサーボ信号検出方法であって、
前記サーボ信号の再生信号を所定のサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換することで、この再生信号の波形に応じたデータポイントを複数サンプリングする第１工程と、
再生信号の波形を構成する複数の信号反転部のそれぞれにおける複数の前記データポイントを収集する第２工程と、
それぞれの前記信号反転部における複数の前記データポイントを通過し、または近似的に通過する直線を求める第３工程と、
それぞれの前記信号反転部ごとに、前記直線が、前記再生信号の出力値がゼロとなる基準線と交わる各時刻を求める第４工程と、
前記各時刻の間の差を算出する第５工程と、
を有することを特徴とするサーボ信号検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気テープに書き込まれたサーボ信号を検出するサーボ信号検出装置およびサーボ信号検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気テープは、高密度記録化が進んでおり、データトラックの間隔やデータトラック自体の幅が次第に狭くなってきている。そして、このようなデータトラックに磁気ヘッドを正確に追従させることができるように、磁気テープには磁気ヘッドをサーボ制御するためのサーボ信号が書き込まれている。従来、サーボ信号検出装置としては、サーボ信号の再生信号のピークが現れる近似的な時刻を連続して求めることでサーボ信号を検出するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。ここで参照する図６（ａ）は、従来のサーボ信号検出装置で検出されたサーボ信号の波形図、図６（ｂ）は、サーボ信号の再生信号のピークが現れる近似的な時刻の間の差を求めるクロックカウントが行われる様子を示すタイムチャートである。
【０００３】
図６（ａ）および（ｂ）に示すように、従来のサーボ信号検出装置では、まず、サーボ信号の再生信号のピークＰ１およびピークＰ２に対応する近似的なピークＰ１´およびピークＰ２´の位置が算出される。この近似的なピークＰ１´およびピークＰ２´の位置は、ピークＰ１およびピークＰ２の近傍でサンプリングされた３つ以上のデータポイントに基づいて、ｎ次近似計算で求められる。
【０００４】
次に、ピークＰ１´とピークＰ２´との間隔が時間換算で求められる。このピークＰ１´とピークＰ２´との間隔は、図６（ｂ）に示すように、所定の周波数のクロックカウントが行われることによって求められる。つまり、この図６（ｂ）に示す例では、ピークＰ１´とピークＰ２´との間にＣ秒のクロック単位が６単位当てはめられることで、ピークＰ１´とピークＰ２´との間隔が、６Ｃ秒であると算出される。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０００７５７０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のサーボ信号検出装置では、近似的なピークＰ１´およびピークＰ２´を、実際のピークＰ１およびピークＰ２に近似させようとすればするほど、サンプリングするデータポイントの数が多くなるために、ｎ次近似計算のプログラム処理に要する時間が長くなってしまう。つまり、サーボ信号の再生信号が取得されてから前記したピークＰ１´およびピークＰ２´の位置が特定されるまでに時間を要することとなって、リアルタイム処理ができないという問題がある。
【０００６】
また、従来のサーボ信号検出装置では、クロックカウントを行ってピークＰ１´とピークＰ２´との間隔を時間で求める際に、図６（ｂ）に示すように、ピークＰ１´の近傍および／またはピークＰ２´近傍で誤差時間ＥＴが生じてしまう。そして、現在のサーボパターンの配列（間隔）に当てはめていうと、この誤差時間ＥＴを解消しようとするためには実現し難い周波数のクロックカウント（クロックタイミング）が要求されることとなる。
【０００７】
その一方で、前記したように、磁気テープの高密度記録化が益々進んでいる現状を鑑みると、さらに精度よく、しかもリアルタイムでサーボ信号を検出することができるサーボ信号検出装置が必要となる。
【０００８】
そこで、本発明は、実現可能な比較的低い周波数のクロックタイミングであっても精度よく、しかもリアルタイムでサーボ信号を検出することができるサーボ信号検出装置およびサーボ信号検出方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決する本発明は、磁気テープに記録されたサーボ信号を検出するサーボ信号検出装置であって、前記サーボ信号の再生信号を所定のサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換することで、この再生信号の波形に応じたデータポイントを複数サンプリングする手順と、再生信号の波形において極性が反転する複数の信号反転部のそれぞれにおける複数の前記データポイントを収集する手順と、それぞれの前記信号反転部における複数の前記データポイントを通過し、または近似的に通過する直線を求める手順と、それぞれの前記信号反転部ごとに、前記直線が、前記再生信号の出力値がゼロとなる基準線と交わる各時刻を求める手順と、前記各時刻の間の差を算出する手順とを実行する演算回路を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明者らは、サーボ信号の再生信号の波形に着目にすると、再生信号のピーク、つまり最大の出力値を示してから最小の出力値に至るまでに、出力値がゼロとなる基準線を越えること、最大の出力値から最小の出力値に向かう波形を近似直線とした場合に、最大の出力値から最小の出力値に向かう波形が基準線と交わる位置と、前記した近似直線が基準線と交わる位置とが一致すること、そして、基準線と交わる前記した位置における各時刻の間隔が、ピーク間隔と略一致することを見出して本発明に到達した。
【００１１】
このサーボ信号検出装置では、演算回路が求めた直線と、前記した基準線と交わる位置の時刻の間隔がピーク間隔と略一致することとなる。つまり、この時刻の間隔を求めることでピーク間隔が求められてサーボ信号が検出されることとなる。この際、前記した直線は、従来のサーボ信号検出装置のようにピークを近似的に求めるために、収集したデータポイントをｎ次近似計算のプログラムで処理するものとは異なって、はるかに簡単な１次計算のプログラムで処理することで得られる。したがって、本発明のサーボ信号検出装置では、従来のサーボ信号検出装置と異なって、プログラム処理に要する時間が長くなることもなく、リアルタイムでサーボ信号を検出することができる。
【００１２】
また、このサーボ信号検出装置では、前記した直線を得るために再生信号の波形の信号反転部で収集されるデータポイントは、少なくとも２点あればよいこととなる。したがって、このサーボ信号検出装置は、従来のサーボ信号検出装置と異なって、実現可能な比較的低い周波数のクロックタイミングであっても精度よくサーボ信号を検出することができる。
【００１３】
このようなサーボ信号検出装置においては、前記直線が通過する前記複数のデータポイントが、各信号反転部でサンプリングした前記データポイントのうち、再生信号の出力値が最大となるもの、および再生信号の出力値が最小となるものの２点となるように構成することができる。
【００１４】
また、このようなサーボ信号検出装置においては、前記直線が近似的に通過する前記複数のデータポイントが、各信号反転部でサンプリングした３つ以上の前記データポイントからなり、前記直線が３つ以上の前記データポイントに基づいて最小二乗法で求められてもよい。このサーボ信号検出装置によれば、より一層精度よくサーボ信号を検出することができる。
【００１５】
以上のようなサーボ信号検出装置によれば、磁気テープに記録されたサーボ信号を検出するサーボ信号検出方法であって、前記サーボ信号の再生信号を所定のサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換することで、この再生信号の波形に応じたデータポイントを複数サンプリングする第１工程と、再生信号の波形を構成する複数の信号反転部のそれぞれにおける複数の前記データポイントを収集する第２工程と、それぞれの前記信号反転部における複数の前記データポイントを通過し、または近似的に通過する直線を求める第３工程と、それぞれの前記信号反転部ごとに、前記直線が、前記再生信号の出力値がゼロとなる基準線と交わる各時刻を求める第４工程と、前記各時刻の間の差を算出する第５工程とを有することを特徴とするサーボ信号検出方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のサーボ信号検出装置およびサーボ信号検出方法によれば、実現可能な比較的低い周波数のクロックタイミングであっても精度よく、しかもリアルタイムでサーボ信号を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の一実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、参照する図面において、図１は、実施形態に係るサーボ信号検出装置の構成図である。
【００１８】
図１に示すように、サーボ信号検出装置１は、磁気テープＭＴを送出するための送出リール４と、送出リール４から磁気テープＭＴを巻き取るための巻取リール５とを備えている。そして、巻取リール５は、リール駆動装置６によって回転することで磁気テープＭＴを巻き取るようになっており、リール駆動装置６は、制御装置２からのリール駆動指令信号７ａに基づいて巻取リール５を回転させるようになっている。このようなサーボ信号検出装置１では、送出リール４と巻取リール５との間で走行する磁気テープＭＴが、再生ヘッド３に摺接するようになっている。この再生ヘッド３は、例えば、ＭＲヘッドで構成することができ、磁気テープＭＴに記録されたサーボ信号を再生するとともに、アナログの再生信号を制御装置２に出力するようになっている。
【００１９】
制御装置２は、サーボ信号検出装置１の各部の動作を制御する装置であり、ＣＰＵ(Central Processing Unit)や各種メモリ等を備えている。この制御装置２は、前記したように、リール駆動指令信号７ａをリール駆動装置６に出力するように構成されている。そして、本実施形態での制御装置２は、演算回路２ａをさらに備えている。
この演算回路２ａは、後記する手順でサーボ信号を検出するとともに、検出したサーボ信号に基づいてポジションエラーシグナル（ＰＥＳ）を出力するように構成されている。
【００２０】
次に、本実施形態に係るサーボ信号検出装置１の動作について適宜図面を参照しながら説明するとともに、このサーボ信号検出装置１を使用したサーボ信号検出方法について説明する。なお、参照する図面において、図２（ａ）は、磁気テープに記録されたサーボ信号を示す模式図、図２（ｂ）は、サーボ信号の再生信号の波形図、図２（ｃ）は、所定のサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換された再生信号を表わす模式図であって、直線を算出するデータポイントが２点である場合を示す図である。図３は、演算回路が実行する手順を説明するための工程図である。
【００２１】
まず、サーボ信号検出装置１が起動すると、図１に示すように、制御装置２がリール駆動指令信号７ａをリール駆動装置６に出力することで巻取リール５が回転し、送出リール４から磁気テープＭＴが巻取リール５に巻き取られていく。つまり、磁気テープＭＴは、送出リール４から再生ヘッド３を経由して巻取リール５に向かって走行する。そして、再生ヘッド３は、次に説明するサーボ信号を読み出すことによって、アナログの再生信号７ｂを演算回路２ａに出力する。
【００２２】
本実施形態でのサーボ信号は、タイムベースのものであって、図２（ａ）に示すように、磁気テープＭＴの長手方向に延びるサーボバンドＳＢに記録されている。このサーボ信号ＳＳ１，ＳＳ２は、磁気テープＭＴの長手方向に対して所定の角度θをなしてサーボバンドＳＢを横切る領域に、前記長手方向に沿うように一方向に磁化８が付与されることで形成されている。本実施形態では、非平行な一対の線状のサーボ信号ＳＳ１，ＳＳ２がハ字形状を形成している。このようなサーボ信号ＳＳ１，ＳＳ２は、図示しないが、サーボバンドＳＢの長手方向に並ぶように複数形成されている。
【００２３】
このようなサーボ信号ＳＳ１，ＳＳ２の再生信号７ｂ（図１参照）の波形は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、再生ヘッド３（図１参照）がサーボ信号ＳＳ１を読み出した際に、再生信号７ｂの正のピークＰ１（最大の出力値）を示してから負のピークＰ３（最小の出力値）に至るまでに、再生信号７ｂ（図１参照）の波形出力値がゼロとなる基準線ＳＬを越える。つまり、再生信号７ｂの波形は、その極性が正から負に反転している。そして、ピークＰ１からピークＰ３に向かう波形の道程は、略直線となっている。
【００２４】
また、再生ヘッド３（図１参照）がサーボ信号ＳＳ２を読み出した際に、再生信号７ｂの正のピークＰ２（最大の出力値）を示してから負のピークＰ４（最小の出力値）に至るまでに、出力値がゼロとなる基準線ＳＬを越える。つまり、再生信号７ｂの波形は、その極性が正から負に反転している。そして、ピークＰ２からピークＰ４に向かう波形の道程も、略直線となっている。図２（ｂ）中、略直線となっている波形部分を信号反転部１０として記す。
【００２５】
このように再生信号７ｂの波形において繰り返されるピークＰ１，Ｐ２ごとに現れる信号反転部１０のそれぞれが基準線ＳＬと交わる位置の各時刻の間隔ｔｗは、ピーク間隔Ｗ１と略一致することとなる。
【００２６】
次に、図３に示すように、演算回路２ａは、まず再生ヘッド３（図１参照）が出力したアナログの再生信号を所定のサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換を行う（ステップＳ１）。このステップＳ１の工程は、特許請求の範囲にいう「第１工程」に相当する。このときのサンプリング周波数は、５０〜２００ＭＨｚ程度に設定することができる。このことによって、演算回路２ａは、再生信号の波形に応じたデータポイントを複数サンプリングすることとなる。具体的には、図２（ｃ）に示すように、Ａ／Ｄ変換された再生信号７ｃの先端の位置（基準線ＳＬの反対側の位置）であるデータポイントがサンプリングされることとなる。
【００２７】
そして、演算回路２ａは、図２（ｃ）に示すように、各信号反転部１０，１０でサンプリングしたデータポイントのうち、再生信号７ｃの出力値が最大となるデータポイントＸ、および再生信号７ｃの出力値が最小となるデータポイントＹを収集する（図３のステップＳ２）。このステップＳ２の工程は、特許請求の範囲にいう「第２工程」に相当する。
【００２８】
次に、演算回路２ａは、図２（ｃ）に示すように、データポイントＸおよびデータポイントＹを通過する直線１１を算出する（図３のステップＳ３）。このステップＳ３の工程は、特許請求の範囲にいう「第３工程」に相当する。
【００２９】
そして、演算回路２ａは、各直線１１，１１が基準線ＳＬと交わる各時刻Ａ，Ｂを求める（図３中のステップＳ４）とともに、各時刻Ａ，Ｂの間の差（Ｂ−Ａ）を算出する（図３中のステップＳ５）。ステップＳ４の工程は、特許請求の範囲にいう「第４工程」に相当し、ステップＳ５の工程は、特許請求の範囲にいう「第５工程」に相当する。
【００３０】
また、この演算回路２ａは、検出したサーボ信号ＳＳ１，ＳＳ２（図２（ａ）参照）に基づいてポジションエラーシグナル（ＰＥＳ：図１参照）を出力することとなる。このポジションエラーシグナル（ＰＥＳ）は、このサーボ信号検出装置１がサーボ信号ＳＳ１，ＳＳ２の検査（ベリファイ）装置として使用される場合には、所定のモニタ（図示せず）等に出力される。また、このサーボ信号検出装置１が、磁気テープＭＴ（図２（ａ）参照）のドライブに使用される場合には、ポジションエラーシグナル（ＰＥＳ）は、磁気テープＭＴのデータトラックに磁気ヘッドを追従させるアクチュエータに出力されることとなる。
【００３１】
このようなサーボ信号検出装置１で実行されるサーボ信号検出方法では、時刻Ａと時刻Ｂとの差（図２（ｃ）参照）が、信号反転部１０と基準線ＳＬと交わる位置の時刻の間隔ｔｗと一致するか、または極めて近似することとなる。そして、前記したように、時刻の間隔ｔｗがピーク間隔Ｗ１と略一致しているので、このサーボ信号検出方法では、時刻Ａと時刻Ｂとの差（図２（ｃ）参照）が求められることでサーボ信号ＳＳ１，ＳＳ２（図２（ａ）参照）が検出されることとなる。この際、前記した直線１１（図２（ｃ）参照）は、従来のサーボ信号検出装置のようにピークＰ１，Ｐ２（図６（ａ）参照）を近似的に求めるために、収集したデータポイントをｎ次近似計算のプログラムで処理するものとは異なって、はるかに簡単な１次計算のプログラムで処理することで得られる。したがって、サーボ信号検出装置１（サーボ信号検出方法）では、従来のサーボ信号検出装置と異なって、プログラムでの処理に要する時間が長くなることもなく、リアルタイムでサーボ信号を検出することができる。
【００３２】
また、このサーボ信号検出装置１（サーボ信号検出方法）では、アナログの再生信号７ｂ（図１参照）の波形の信号反転部１０（図２（ｂ）参照）におけるデータポイントＸ，Ｙ（図２（ｃ）参照）が収集されて、このデータポイントＸ，Ｙによって直線１１（図２（ｃ）参照）が得られるので、この直線１１を得るためには、２つのデータポイントＸ，Ｙがあればよいこととなる。したがって、このサーボ信号検出装置１（サーボ信号検出方法）は、従来のサーボ信号検出装置と異なって、実現可能な比較的低い周波数のクロックタイミングであっても精度よくサーボ信号ＳＳ１，ＳＳ２（図２（ａ）参照）を検出することができる。
【００３３】
以上、本実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、直線１１がデータポイントＸ，Ｙの２つに基づいて算出されたが、本発明は、３つ以上のデータポイントに基づいて直線を算出するサーボ信号検出装置であってもよい。ここでは５点のデータポイントを収集してサーボ信号ＳＳ１，ＳＳ２（図２（ａ）参照）を検出するサーボ信号検出装置を例にとって説明する。ここで参照する図４は、所定のサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換された再生信号を表わす模式図であって、直線を算出するデータポイントが５点である場合を示す図である。
【００３４】
図４に示すように、演算回路２ａ（図１参照）が、直線１１ａを算出するデータポイントは、前記したデータポイントＸ（最大の出力値）と、前記したデータポイントＹ（最小の出力値）との他に、データポイントＸとデータポイントＹとの間で信号反転部１０（図２（ｂ）参照）からサンプリングした３つのデータポイントを加えた５点からなっている。
【００３５】
そして、直線１１ａは、５点のデータポイントに基づいて最小二乗法で求められたものであって、各直線１１ａ，１１ａが基準線ＳＬと交わる各時刻Ａ，Ｂの間の差（Ｂ−Ａ）が求められることでサーボ信号ＳＳ１，ＳＳ２（図２（ａ）参照）が検出されることとなる。このサーボ信号検出装置によれば、得られた直線１１ａが再生信号の波形の信号反転部１０（図２（ｂ）参照）に喩え一致しない場合であっても、前記実施形態での直線１１（図２（ｃ）参照）と比較して、この直線１１ａが波形の信号反転部１０にさらに近似したものとなるので、さらに精度よくサーボ信号ＳＳ１，ＳＳ２（図２（ａ）参照）を検出することができる。
【００３６】
また、前記実施形態での信号反転部１０では、再生信号７ｂの波形の極性が正から負に反転している部分で規定されているが、例えば、サーボ信号ＳＳ１，ＳＳ２の磁化８（図２（ａ）参照）の方向が逆向きである場合には、本発明は、再生信号７ｂの波形の極性が負から正に反転している部分で信号反転部１０が規定されるように構成することができる。
【実施例】
【００３７】
次に、本発明の実施例および比較例を示しながら、本発明をさらに具体的に説明する。
（実施例１、実施例２、および比較例１）
ここでは、前記した実施形態に係るサーボ信号検出装置１（以下、実施例１のサーボ信号検出装置という）と、前記した他の実施形態に係るサーボ信号検出装置（以下、実施例２のサーボ信号検出装置という）と、従来のサーボ信号検出装置（以下、比較例１のサーボ信号検出装置という）とをそれぞれ使用して、磁気テープＭＴを１６ｍ／秒の速さで走行させた際の、サンプリング周波数と測定誤差との関係を求めた。その結果を図５に示す。ここで参照する図５は、実施例１、実施例２、および比較例１のサーボ信号検出装置のそれぞれにおける、サンプリング周波数と測定誤差との関係を示すグラフである。なお、ここでの「測定誤差」とは、サーボ信号ＳＳ１，ＳＳ２を検出することで特定されたサーボバンドの位置と、実際のサーボバンドSBの位置との距離差を示している。
【００３８】
ちなみに、実施例２のサーボ信号検出装置は、直線１１ａ（図４参照）を算出したデータポイントの数を５点に設定したものである。また、比較例１のサーボ信号検出装置は、図６（ｂ）に示す近似的なピークＰ１´およびピークＰ２´の間隔を所定のサンプリング周波数を割り当てて算出するものである。
【００３９】
図５に示すように、実施例１のサーボ信号検出装置は、比較例１のサーボ信号検出装置と対比すると、低いサンプリング周波数であっても測定誤差が半分以下になっている。そして、実施例２のサーボ信号検出装置は、比較例１のサーボ信号検出装置と対比するまでもなく、サンプリング周波数の略全範囲において測定誤差がほとんど解消されている。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態に係るサーボ信号検出装置の構成図である。
【図２】（ａ）は、磁気テープに記録されたサーボ信号を示す模式図、（ｂ）は、サーボ信号の再生信号の波形図、（ｃ）は、所定のサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換された再生信号を表わす模式図であって、直線を算出するデータポイントが２点である場合を示す図である。
【図３】演算回路が実行する手順を説明するための工程図である。
【図４】所定のサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換された再生信号を表わす模式図であって、直線を算出するデータポイントが５点である場合を示す図である。
【図５】実施例および比較例のサーボ信号検出装置のそれぞれにおけるサンプリング周波数と測定誤差との関係を示すグラフである。
【図６】（ａ）は、従来のサーボ信号検出装置で検出されたサーボ信号の波形図、（ｂ）は、サーボ信号の再生信号のピークが現れる近似的な時刻の間の差を求めるクロックカウントが行われる様子を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１      サーボ信号検出装置
２ａ    演算回路
７ｂ    再生信号
ＳＳ１  サーボ信号
ＳＳ２  サーボ信号
１０    信号反転部
１１    直線
１１ａ  直線
Ａ      時刻
Ｂ      時刻
ＭＴ    磁気テープ
ＳＬ    基準線
Ｘ      データポイント
Ｙ      データポイント
【図１】
0004528272.tif 000002
【図２】
0004528272.tif 000003
【図３】
0004528272.tif 000004
【図４】
0004528272.tif 000005
【図５】
0004528272.tif 000006
【図６】
0004528272.tif 000007