(57)【要約】【課題】サーボ・システムが規定のサーボ・トラックに関してヘッドを位置付けるための方法及び位置制御装置を提供する。【解決手段】本サーボシステムは、ヘッド（１５）の横方向位置をセンスするためのサーボ・センサ及びディテクタ（１１５）とファイン・アクチュエータ部分（２０）及びコース・アクチュエータ部分（１６）を有する複合アクチュエータとを含む。所定の名目的な横方向位置表示を規定のサーボ・トラックに関連付ける位置制御装置（１１６）がコース・アクチュエータ部分（１６）に位置表示を供給する。位置表示装置（１１６）は、コース・アクチュエータ部分（１６）を規定のサーボ・トラックに関して予測位置に位置付け、サーボ・センサに応答してどのサーボ・トラックが予測位置に最も近いかを決定する。位置制御装置（１１６）は、テーブルをルックアップすることによって、コース・アクチュエータ部分（１６）の位置表示を、最も近い規定のサーボ・トラックの所定の名目的な横方向位置表示にセットする。これは、コース・アクチュエータ部分（１６）の位置の表示を修正する。【選択図】図６
2004507014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボ・システムにおける規定のサーボ・トラックに関して横方向にヘッドを位置付けるための方法にして、前記サーボ・システムは、前記規定のサーボ・トラックに関して前記ヘッド（１５）の横方向位置をセンスするためのサーボ・センサ及びディテクタ（１１５）と、前記規定のサーボ・トラックに関して横方向に前記ヘッドを平行移動するためのファイン・アクチュエータ部分（２０）及び前記規定のサーボ・トラックに関して横方向に前記ファイン・アクチュエータ部分（２０）を平行移動するためのコース・アクチュエータ部分（１６）を有する複合アクチュエータであって、前記コース・アクチュエータ部分（１６）が前記規定のサーボ・トラックに関して所定の名目的な横方向位置表示を含む位置表示を有する複合アクチュエータ（１４）と、前記サーボ・センサ及びディテクタ（１１５）に結合され、前記複合アクチュエータ（１４）を操作して前記コース・アクチュエータ部分（１６）及び前記ファイン・アクチュエータ部分（２０）を前記規定のサーボ・トラックの１つに位置付け及び前記規定のサーボ・トラックの１つを追従させるための位置制御装置（１１６）とを含み、前記方法は、
前記コース・アクチュエータ部分（１６）を前記規定のサーボ・トラックに関して予測位置に位置付けるように前記位置制御装置（１１６）を操作するステップと、
前記規定のサーボ・トラックのどれが前記予測位置に最も近いかを決定するステップと、
前記コース・アクチュエータ部分（１６）の位置表示を、前記決定するステップにおいて決定されたサーボ・トラックの前記所定の名目的な横方向位置表示にセットするステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記コース・アクチュエータ部分（１６）がステッパ・モータ（１７）を含み、前記位置表示が前記ステッパ・モータ（１７）のステップ・カウントを含み、前記セットするステップが前記決定するステップにおいて決定された前記規定のサーボ・トラックの前記所定の名目的な横方向位置の前記ステップ・カウントに前記コース・アクチュエータ部分（１６）の位置表示をセットすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記規定のサーボ・トラックに関する前記コース・アクチュエータ部分（１６）の所定の名目的な横方向位置表示が前記所定の名目的な横方向位置表示を前記規定のサーボ・トラックに関連付けるテーブルを含み、前記セットするステップは前記規定のサーボ・トラックの前記コース・アクチュエータ部分（１６）の所定の名目的な横方向位置表示を決定するために前記テーブルにおける前記所定の規定のサーボ・トラックをルックアップすることを含む、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記規定のサーボ・トラックが、個々にセンス可能なサーボ・トラック内の横方向にインデックスした規定の位置であって少なくとも１つが前記個々にセンス可能なサーボ・トラックの各々に関して中心に位置設定されたサーボ位置を含み、
更に、前記コース・アクチュエータ部分（１６）を前記中心に位置設定されたサーボ位置の予測位置に位置付けるように前記操作するステップを最初に実行するステップを含み、前記決定するステップにおいて決定された前記最も近い規定のサーボ・トラックが前記インデックスした規定のサーボ位置の１つを含む、
請求項１乃至請求項３のいずれか１つにおける方法。
【請求項５】
前記個々にセンス可能なサーボ・トラックがタイミング・ベースのサーボ・トラックを含み、前記インデックスした規定のサーボ位置が前記個々にセンス可能なサーボ・トラックを横切って横方向に等距離に間隔付けられた位置を含み、前記中心に位置設定されたサーボ位置が実質的に等しい数の前記インデックスした規定のサーボ位置をそれのどちらかの側において有するように位置設定される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記個々にセンス可能なサーボ・トラックが２つの周波数信号の間に中央エッジを有する振幅ベースのサーボ・トラックを含み、前記インデックスした規定のサーボ位置が前記個々にセンス可能なサーボ・トラックを横切って横方向に等間隔に間隔付けられた位置を含み、前記中心に位置設定されたサーボ位置が実質的に中央エッジに位置設定される、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記操作するステップが、前記最も近い規定のサーボ・トラックの所定の横方向距離内に前記コース・アクチュエータ部分（１６）を位置付けるために前記位置制御装置（１１６）を操作することを含む、請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
規定のサーボ・トラックに関して横方向にヘッドを位置付けるためのサーボ・システムにして、
前記規定のサーボ・トラックに関して前記にヘッド（１５）の横方向位置をセンスするためのサーボ・センサ及びディテクタ（１１５）と、
前記規定のサーボ・トラックに関して横方向に前記ヘッド（１５）を平行移動するためのファイン・アクチュエータ部分（２０）及び前記規定のサーボ・トラックに関して横方向に前記ファイン・アクチュエータ部分（２０）を平行移動するためのコース・アクチュエータ部分（１６）を有する複合アクチュエータ（１４）と、
前記サーボ・センサ及びディテクタ（１１５）並びに前記複合アクチュエータ（１４）に結合され、前記複合アクチュエータ（１４）を操作して前記コース・アクチュエータ部分（１６）及び前記ファイン・アクチュエータ部分（２０）を位置付けるための位置制御装置（１１６）と、
を含み、前記位置制御装置（１１６）は、
前記規定のサーボ・トラックに関する所定の名目的な横方向位置表示を含む位置表示を前記コース・アクチュエータ部分（１６）に供給し、
前記規定のサーボ・トラックに関する予測位置に前記コース・アクチュエータ部分（１６）を位置付け、
前記コース・アクチュエータ部分（１６）を位置付ける時、前記サーボ・センサに応答して、前記サーボ・トラックのどれが前記予測位置に最も近いかを決定し、前記コース・アクチュエータ部分（１６）の位置表示を、前記決定されたサーボ・トラックの前記所定の名目的な横方向位置表示にセットする、
サーボ・システム。
【請求項９】
前記サーボ・センサ及びディテクタ（１１５）に結合されたサーボ入力（１１８）と、
前記複合アクチュエータ（１４）を操作して前記コース・アクチュエータ部分（１６）及び前記ファイン・アクチュエータ部分（２０）を位置付けるためのサーボ信号出力（１１８）と、
前記サーボ入力（１１８）及び前記サーボ信号出力（１２１）に結合された位置制御装置（１１６）と、
を含むサーボ・コントローラを有する、請求項８に記載のサーボ・システム。
【請求項１０】
磁気テープに関してデータを転送するための磁気テープ・データ記憶ドライブにして、前記磁気テープは前記磁気テープの長手方向に延びる複数の平行な規定のサーボ・トラックを有し、
前記磁気テープに関してデータを転送するための磁気テープ・ヘッド（１５）と、
前記磁気テープ・ヘッドを通して前記長手方向に磁気テープを移動させるためのテープ・ドライブ・システム（１０）と、
前記規定のサーボ・トラックに関して前記磁気テープ・ヘッド（１５）の横方向位置をセンスするためのサーボ・センサ及びディテクタ（１１５）と、
前記規定のサーボ・トラックに関して横方向に前記磁気テープ・ヘッド（１５）を平行移動するためのファイン・アクチュエータ部分（２０）及び前記規定のサーボ・トラックに関して横方向に前記ファイン・アクチュエータ部分（２０）を平行移動するためのコース・アクチュエータ部分（１６）を有する複合アクチュエータ（１４）と、
前記サーボ・センサ及びディテクタ（１１５）に結合され、前記複合アクチュエータ（１４）を操作して前記コース・アクチュエータ部分（１６）及び前記ファイン・アクチュエータ部分（２０）を位置付けるための位置制御装置（１１６）と、
を含み、前記位置制御装置（１１６）は、
前記規定のサーボ・トラックに関する所定の名目的な横方向位置表示を含む位置表示を前記コース・アクチュエータ部分（１６）に供給し、
前記規定のサーボ・トラックに関する予測位置に前記コース・アクチュエータ部分（１６）を位置付け、
前記コース・アクチュエータ部分（１６）を位置付ける時、前記サーボ・センサに応答して、前記サーボ・トラックのどれが前記予測位置に最も近いかを決定し、前記コース・アクチュエータ部分（１６）の位置表示を、前記決定されたサーボ・トラックの前記所定の名目的な横方向位置表示にセットする、
磁気テープ・データ記憶ドライブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、ファイン（ｆｉｎｅ）アクチュエータ部分及びコース（ｃｏａｒｓｅ）アクチュエータ部分から成る複合アクチュエータを使用するサーボ・システムに関し、更に詳しく云えば、複合アクチュエータのコース・アクチュエータ部分を位置付けることに関するものである。
【０００２】
【背景技術】
データ記憶媒体、例えば、磁気テープに関してデータを転送するためのアクチュエータのような複合アクチュエータを有するサーボ・システムでは、その複合アクチュエータが、大きな動的作業領域及び高い帯域幅の両方を提供する。典型的な複合アクチュエータは、ステッパ・モータのようなコース・アクチュエータ部分と、そのコース・アクチュエータ部分の上に設けられたボイス・コイル・モータのようなファイン・アクチュエータ部分とから成る。従って、データ転送の例では、データ・ヘッドが、コース・アクチュエータ部分を使用して磁気テープの全幅にわたり複数のトラック間で平行移動され得るし、複合アクチュエータのファイン・アクチュエータ部分を使用してトラックの横方向の動きに追従することができる。
【０００３】
複合アクチュエータのファイン・アクチュエータ部分は、一般に、サーボ・トラックをセンスするサーボ・センサ及びディテクタによって決定されるトラック・ガイド擾乱に追従して、所望のデータ・トラックの中心にデータ・ヘッドを位置付ける。それは、比較的小さい質量及び広い帯域幅を有し、従って、高周波擾乱に追従することができる。しかし、それは、高い帯域幅を与えるために、非常に限定された範囲の動きとなる。コース・アクチュエータ部分は、ファイン・アクチュエータ部分をトラック間で移動させ、ファイン・アクチュエータの中心合わせを助ける。
【０００４】
１つのデータ・トラック当たり又は一組の平行データ・トラック当たり１つのサーボ・トラックを有するシステムには、例えば、米国特許第５，１２１，２７０号により示されるように、サーボ・トラックの一部として記録されたトラック・アドレスを読み取ることによってアクチュエータの位置が決定されていたものがある。しかし、それは、個々にセンスし得るサーボ・トラックに対してアドレスを記録するにはコストがかかり過ぎるものになり得るし、データをアクセスするために必要な短い時間に比べて、アドレスを読み取るには時間がかかり過ぎることがある。
【０００５】
データ・トラックは、例えば、データ・トラック密度を高めることによって所与のテープのデータ密度を高めるために、益々小さく及び近接するものなりつつある。データ・トラック密度の増加は、個々にセンス可能なサーボ・トラックを横切って横方向に等距離に間隔付けられる横方向にインデックスした規定のサーボ位置を設けることによって処理される。１つの例として、６個の個別のインデックスした規定のサーボ位置が個々にセンス可能なサーボ・トラックに設けられる。各インデックスした規定のサーボ位置に対して個別のアドレスを記録することは実用的ではなく、追従されるべき正確なサーボ・トラックを決定しようとするために、サーボ・センサと無関係の高精度センサを加えることが非常にコストのかかるものであるということはわかるであろう。
【０００６】
理想的には、複合アクチュエータは、コース・アクチュエータ部分を使用してヘッドを所望のインデックス位置に位置付け、しかる後、ファイン・アクチュエータ部分を使用して、規定のサーボ・トラックのインデックス位置を追従する。コース・アクチュエータ部分は、一般に、ステップ駆動パルスによって前後に駆動されるステッパ・モータである。パルスの数が、テープのエッジのような基準位置からカウントされ、各インデックス位置が、ステッパ・モータのステップ・カウントで位置指定される。従って、コース・アクチュエータ部分は、所望のインデックスし規定のサーボ位置のステップ・カウントまで移動する。
【０００７】
一般に、サーボ・トラックは事前記録され、インデックスした規定のサーボ位置のようにテープに関して相対的に固定される傾向がある。しかし、テープは、テープ・ヘッドに沿って案内されている間に横方向に動いてしまう傾向があり、この動きはファイン・アクチュエータ部分の移動範囲を超え易い。このため、トラック追従動作中、コース・アクチュエータ部分及びファイン・アクチュエータ部分の両方ともトラック追従要件を得るべくアクティブに制御される。ファイン・アクチュエータ部分は高帯域幅のレスポンスを有し、テープ・ガイドにおける速い変化に追従することができる。それは、トラック追従要件に適合するように振動の影響及びほとんどの衝撃擾乱も抑止する。しかし、それの移動範囲は限定され、それは、一般には、テープの長さ全体にわたってデータ・トラックを追従するために必要な全ダイナミック・レンジに及ぶことはないであろう。ずっと遅いレスポンスを有するが非常に大きいストローク距離を有するコース・アクチュエータ部分は、ファイン・アクチュエータ部分をそれの移動の中心付近に保持しようとするように移動するよう指示される。その結果は、コース・アクチュエータ部分に対して横方向位置が連続的に変化する。更に、コース・アクチュエータ部分は、多数のステップを必要とするサーボ・トラック間の長い距離にわたってヘッドを移動させる。
【０００８】
従って、例えば、摩擦、バックラッシュ、非直線性、又はミス・ステップのためにステップが脱落する場合、コース・アクチュエータ部分に対する位置制御は実際のコース位置（ｃｏａｒｓｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）及び仮定のコース位置の間の誤差を累積する。ステップ・カウントが喪失される場合か又はステップ脱落のために最早正確ではない場合、テープのエッジにおける基準位置まで複合アクチュエータを移動することによって、ステップ・カウントが再初期設定され得る。しかし、複合アクチュエータを再初期設定することでかなりの時間が失われ、テープ・ドライブのパフォーマンスを低下させることになる。
【０００９】
【発明の開示】
本発明の目的は、複合アクチュエータのコース・アクチュエータ部分の正確なコース位置を提供することにある。
【００１０】
本発明の第１の態様に従って、請求項１において定義されるような方法が提供される。
【００１１】
本発明の第２の態様に従って、請求項８において定義されるようなサーボ・システムが提供される。
【００１２】
本発明の第３の態様に従って、請求項１０において定義されるような磁気テープ・データ記憶ドライブが提供される。
【００１３】
規定のサーボ・トラックに関してヘッドを横方向に位置付けるため方法及びそのためのサーボ・システムのための位置制御装置が開示される。そのサーボ・システムは、規定のサーボ・トラックに関してヘッドの横方向位置をセンスするためのサーボ・センサ及びディテクタ、及び規定のサーボ・トラックに関してヘッドを横方向に平行移動するためのファイン・アクチュエータ部分とその規定のサーボ・トラックに関してファイン・アクチュエータ部分を横方向に平行移動するためのコース・アクチュエータ部分とを有する複合アクチュエータを含む。
【００１４】
位置制御装置はサーボ・センサ及びディテクタに結合され、しかも、両アクチュエータ部分を位置付けるように複合アクチュエータを操作するためにその複合アクチュエータに結合される。位置制御装置は、規定のサーボ・トラックに関して所定の名目的な横方向位置表示を含むコース・アクチュエータ部分のための位置表示を与える。所定の名目的な横方向位置表示は、その所定の名目的な横方向位置表示を、規定のサーボ・トラックに関連付けるテーブルを含む。位置制御装置は、規定のサーボ・トラックに関して１つの予測された位置にコース・アクチュエータ部分を位置付け、サーボ・センサ及びディテクタに応答してどのサーボ・トラック位置がその予測された位置に最も近いかを決定する。位置制御装置は、コース・アクチュエータ部分の位置表示を、その決定された規定のサーボ・トラックの所定の名目的な横方向位置表示にセットし、それによって、コース・アクチュエータ部分の位置の表示を修正する。これは、最も近い規定のサーボ・トラックに関するコース・アクチュエータ部分の所定の名目的な横方向位置表示を決定するためにその決定された規定のサーボ・トラックをテーブルにおいてルックアップすることを含み得る。
【００１５】
本発明の１つの態様によれば、規定のサーボ・トラックに関してヘッドを横方向に位置付けるためのサーボ・システムが提供される。そのサーボ・システムは、前記規定のサーボ・トラックに関して前記ヘッドの横方向位置をセンスするためのサーボ・センサ及びディテクタと、前記規定のサーボ・トラックに関して前記ヘッドを横方向に平行移動するためのファイン・アクチュエータ部分及び前記規定のサーボ・トラックに関して前記ファイン・アクチュエータ部分を横方向に平行移動するためのコース・アクチュエータ部分と、前記サーボ・センサ及びディテクタに結合されたサーボ入力、前記アクチュエータ部分を位置付けるために前記複合アクチュエータを操作するためのサーボ信号出力、及び前記サーボ入力及び前記サーボ信号出力に結合された位置制御装置を含むサーボ・コントローラとを含む。前記位置制御装置は、前記規定のサーボ・トラックに関して所定の名目的な横方向位置表示を含む位置表示を前記コース・アクチュエータ部分に供給し、前記規定のサーボ・トラックに関して前記コース・アクチュエータ部分を予測位置に位置付けるために前記サーボ信号出力においてサーボ信号を供給し、前記コース・アクチュエータ部分を位置付ける時前記サーボ入力における前記サーボ・センサ及びディテクタに応答してどのサーボ・トラックが前記予測位置に最も近いかを決定し、前記コース・アクチュエータ部分の位置を前記決定されたサーボ・トラックの所定の名目的な横方向位置表示にセットする。
【００１６】
コース・アクチュエータ部分はステッパ・モータを含む。前記位置制御装置が供給した位置表示は前記ステッパ・モータのためのステップ・カウントを含み、前記位置制御装置は、前記コース・アクチュエータ部分の位置表示を前記決定されたサーボ・トラックの前記所定の名目的な横方向位置のステップ・カウントにセットする。
【００１７】
前記規定のサーボ・トラックに関する前記コース・アクチュエータ部分の所定の名目的な横方向位置表示は、前記所定の名目的な横方向位置表示を前記規定のサーボ・トラックに関連付けるテーブルを含み、前記位置制御装置は、前記決定されたサーボ・トラックを前記テーブルにおいてルックアップして前記規定のサーボ・トラックの前記コース・アクチュエータ部分の所定の名目的な横方向位置表示を決定し、前記コース・アクチュエータ部分の位置表示をセットする。
【００１８】
規定のサーボ・トラックは、磁気テープ上に記録された個々にセンス可能なサーボ・トラック内の横方向にインデックスした規定のサーボ位置を含み、前記インデックスした規定のサーボ位置の少なくとも１つは前記個々にセンス可能なサーボ・トラックの各々に関して中心に位置指定され、前記サーボ・センサ及びディテクタは磁気サーボ読み取りヘッドを含み、前記位置制御装置が予測した位置は前記中心に位置指定されインデックスした規定のサーボ位置の１つを含み、前記最も近い規定のサーボ・トラックは前記インデックスした規定のサーボ位置の１つを含む。
【００１９】
個々にセンス可能なサーボ・トラックは、タイミング・ベースのサーボ・トラックを含み得るし、前記インデックスした規定のサーボ位置は、前記個々にセンス可能なサーボ・トラックを横切って横方向に等距離に間隔付けられた位置を含み、前記中心に位置指定されインデックスした規定のサーボ位置は実質的に等しい数のインデックスした規定のサーボ位置を両サイドにおいて有するように位置指定される。
【００２０】
個々にセンス可能なサーボ・トラックは、２つの周波数信号の間に中心エッジを有する振幅ベースのサーボ・トラックを含み得るし、前記インデックスした規定のサーボ位置は、前記個々にセンス可能なサーボ・トラックを横切って横方向に等距離に間隔付けられた位置を含み、前記中心に位置指定されインデックスした規定のサーボ位置は実質的に前記中心エッジにおいて位置指定される。
【００２１】
位置制御装置は、前記最も近い規定のサーボ・トラックの所定の横方向距離内に前記コース・アクチュエータ部分を位置付け得る。
【００２２】
本発明を更に完全に理解するためには、添付図面に関連して以下の詳細な説明が参照されなければならない。
【００２３】
次に、添付図面を参照して本発明の実施例を、単なる例として説明する。
【００２４】
【発明を実施するための最良の形態】
本発明は、図面を参照して、望ましい実施例に関する以下の記述において説明される。なお、図面における同じ参照番号は、同一の又は同様の素子を表す。本発明が特定の実施例に関して説明されるけれども、これらの教示事項から見て、本発明の精神又は技術的範囲を逸脱することなく変更が行われ得ることは当業者には明らかであろう。
【００２５】
図１を参照すると、本発明を実施し得る磁気テープ・ドライブ１０が示される。テープ・ドライブ・シャーシ１１を分解した状態でヘッド及びアクチュエータ・アセンブリ１２が示される。複合アクチュエータ１４によって、磁気テープ・ヘッド１５が支持される。磁気テープ・ヘッド１５は、磁気テープ上でデータを読み取る及び（又は）書き込むための複数の読み取り及び書き込み素子、及び磁気テープ上に記録されたサーボ情報を読み取るための少なくとも１つのサーボ読み取り素子を含み得る。
【００２６】
複合アクチュエータ１４は、トラック間でヘッドを移動させるために及びテープに沿って長手方向に記録された所望のトラックを追従するために、磁気テープに関して横方向にテープ・ヘッド１５を位置付ける。複合アクチュエータ１４は、例えば、ステッパ・モータ１８を使用するコース・アクチュエータ部分１６と、そのコース・アクチュエータ部分１６上に設けられ、例えば、ボイス・コイル・モータを使用するファイン・アクチュエータ部分２０とから成る。従って、テープ・ヘッド１５は、主としてコース・アクチュエータ部分１６を使用して磁気テープの全幅にわたってトラック間を平行移動することができるし、主として複合アクチュエータ１４のファイン・アクチュエータ部分２０を使用してトラックの横方向移動をトラック追従することができる。複合アクチュエータの１つの例が米国特許第５，７９３，５７３号に開示されており、本発明を実施するために多くの種々なタイプの複合アクチュエータが使用され得ることは当業者には明らかであろう。図示の例では、コース・アクチュエータ部分１６のステッパ・モータ１８がウォーム・ギアのようなギア２２を介して磁気テープ・ヘッド１５を位置付ける。
【００２７】
磁気テープはテープ・カートリッジ内に設けられ、カートリッジ取り入れ／取り出しステッパ・モータ２３がカートリッジを受け取る及び排出するための駆動素子を提供する。更に、テープ・ドライブ１０は、テープ・ヘッド１５を横切って長手方向にテープを移動させるためのモータ２９Ａ、２９Ｂによって駆動されるリール２８Ａ、２８Ｂを含む。カートリッジが存在するか又は不在であるかを表すために、ＬＥＤ又はＲＦレシーバのようなカートリッジ・センサ２６が設けられ得る。
【００２８】
更に、例示的な磁気テープ・ヘッド１５は、複合アクチュエータ１４を使用してテープに関して横方向にヘッドを適正に位置付けるために、磁気テープ上に記録されたサーボ情報を読み取ることができる。本発明を実施するために、サーボ・コントローラ２７が電子モジュール及びプロセッサを提供する。
【００２９】
図２及び図３は、米国特許第５，６８９，３８４号において開示されたタイプのタイミング・ベースのサーボ・パターンを示す。その米国特許では、磁気サーボ・トラック・パターンが、サーボ・トラックの幅にまたがって異なる方位角方向に記録された遷移を含む。図２の特定の例では、５つの長手方向のタイミング・ベースの規定のサーボ・トラック３０−３４が、これらの位置でトラック追従するために磁気テープ３６上に事前記録される。サーボ・トラックに記録された磁気遷移のパターンは、反復したフレーム・セット３８であり、そのフレームの各々は、異なる方位角方向の遷移である磁気遷移のバースト４０−４３を含む。図２の例では、テープ・ヘッド１５は、少なくとも１つの狭いサーボ読み取り素子４５を含み、この例では、第２の狭いサーボ読み取り素子４６も含む。２つのサーボ読み取り素子の場合、２つのサーボ・トラックが同時にセンスされ、出力が平均化される。
【００３０】
位置センスは、２つのサーボ・パターン・インターバルの比率を取り出すことによって達成され、テープ速度には無反応である。具体的に云うと、横方向の位置は、
（１）「Ａ」距離と呼ばれるバーストの遷移４０及び４１の間の時間の、
（２）「Ｂ」距離と呼ばれるバーストの遷移４０及び４２の間の時間に
対する比、即ち、Ａ／Ｂ比と呼ばれる比である。従って、テープ・ヘッドのサーボ読み取り素子４５、４６がテープ３６のエッジ４７に向けて移動する時、バーストの遷移４０及び４１の間の時間の、バーストの遷移４０及び４２の間の時間に対する比がより大きくなる。それは、バーストの遷移４０及び４１の間の距離がより大きくなり、一方、バーストの遷移４０及び４２の間の距離が変化しないままであるためである。
【００３１】
図２の例では、磁気テープ３６はテープのエッジに保護バンド４８、４９を備えており、規定のサーボ・トラックの間には４つのデータ・トラック領域又はロケーション５０−５３が設けられる。磁気テープ・ヘッド１５には、磁気テープ上のデータを読み取る及び（又は）磁気テープ上にデータを書き込むための複数の読み取り及び書き込み素子５７が設けられる。サーボ素子４５、４６がサーボ・トラック３０−３４に適正に位置付けられる時、磁気テープ３６のデータ・トラック・ロケーション５０−５３に関してデータを転送するように、読み取り及び書き込み素子５７が適正に位置付けられる。
【００３２】
図３を参照すると、データ・トラック密度を高めることによってデータ容量を増加させるために、データ・トラックは益々小さく、しかも接近したものになっている。高められたデータ・トラック密度は、個々にセンス可能なサーボ・トラック横切って横方向に等距離に間隔付けられているインデックスした規定のサーボ位置を設けることによって処理される。１つの例として、バースト４０及び４１によって示されるように、個々にセンス可能なサーボ・トラックに対して、６個の個別のインデックスした規定のサーボ位置６０−６５が設けられる。従って、２つのサーボ・パターン・インターバルの特定の比率が各インデックス位置を規定する。
【００３３】
図４は、１９９９年８月１３日出願の「ディジタル的にサンプルされたサーボ・トラックのデコーディング（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ Ｄｉｇｉｔａｌｌｙ Ｓａｍｐｌｅｄ Ｓｅｒｖｏ Ｔｒａｃｋｓ）」と題した出願番号第０９／３６５，８９８号の米国特許出願に開示されたタイプの振幅ベースのサーボ・パターンを示す。この米国特許出願では、インデックス位置が各エッジに関して或るオフセットで配置されて設けられ、２つのサーボ・パターン周波数の特定の比率がそれらインデックス位置の各々を規定する。その特定の比率は、中心合わせされたオン・エッジ比からの所定のオフセットにある。
【００３４】
図４の特定の例では、２つの外側トラック７０及び７２が中間トラック７４の両側に、単一の第１周波数の一定振幅信号の記録パターンを有する。その信号は、エッジ７７及び７８を与えるために異なる周波数一定振幅バースト信号及びヌル信号の間で交番する。２つの信号の振幅の特定の比は、サーボ読み取り素子、例えば、図２のサーボ読み取り素子４５の位置９０−９３によって識別されるように、インデックス位置８５−８８を規定するために所望のオフセットを定義すべく選択される。
【００３５】
サーボ・トラックの中心位置からインデックスするための他のシステムが考えられ得るし、例示的なインデックス・システムの修正バージョンが使用され得ることは当業者には明らかであろう。
【００３６】
図５は、コース・アクチュエータ部分がそれの動きの中心付近にファイン・アクチュエータ部分を維持するようにインデックス位置まで移動するという典型的な状況において所望のサーボ・トラック及びそのサーボ・トラックから所望のインデックス位置をアクセスするための従来技術の方法を示す。なお、コース・アクチュエータ部分は、ステップ駆動パルスによって前後に駆動されるステッパ・モータである。テープのエッジのような基準位置からのパルスの数がカウントされ、そして、各インデックス位置は、ステッパ・モータのステップ・カウントで位置指定される。
【００３７】
ステップ１００において、ターゲット・ステップ・カウントが所望のインデックスした規定のサーボ位置のステップ・カウントにセットされる。ステップ１００のターゲット・ステップ・カウントがステップ１０１において現ステップに比較される。それらが等しくない場合、ステップ１０２が複合アクチュエータのコース・アクチュエータ部分を動かす。そのプロセスは、コース・アクチュエータ部分が、所望のインデックスした規定のサーボ位置のステップ・カウントに達するまで継続する。しかる後、ステップ１０５において、ターゲットの横方向位置比率が所望のインデックスした規定のサーボ位置のそれにセットされ、ステップ１０６及び１０７において、ファイン・アクチュエータが、望ましくは、所望のインデックスしたサーボ位置にロックされるように、コース・アクチュエータ部分がファイン・アクチュエータ部分を所望の許容基準内にもたらすべく動かされ、ステップ１０８において、所望のインデックスした規定のサーボ位置を追従する。
【００３８】
しかし、上記のように、トラック追従動作時に、コース・アクチュエータ部分及びファイン・アクチュエータ部分の両方ともトラック追従要件を得るべくアクティブに制御され、その結果、コース・アクチュエータ部分に対する連続的に変化する横方向位置を生じる。更に、サーボ・トラック又はバンドの間でのヘッドの平行移動は、極めて多くのステップを必要とする長い距離の移動を含む。
【００３９】
従って、例えば、摩擦、バックラッシュ、非直線性、又はミス・ステップのためにステップが脱落する場合、コース・アクチュエータ部分のための位置制御装置が実際のコース位置及び仮定のコース位置の間の誤差を累積する。従って、隣接するインデックスした規定のサーボ位置の間のステップ数以上にカウントが容易に変化することがあり得るし、その結果、間違ったデータ・トラックがアクセスされることになる。
【００４０】
図６は、図１の複合アクチュエータを操作するための本発明によるサーボ・コントローラ２７を有するサーボ・システムの実施例を示す。サーボ・ディテクタ１１５がテープ・ヘッド１５のサーボ素子４５、４６に結合される。テープ・ヘッド１５は、規定のサーボ・トラックに関してヘッドの横方向位置をセンスするためのサーボ・センサ及びディテクタを含む。サーボ・ディテクタ１１５は、サーボ・コントローラ２７の電子モジュールを含み得る。位置制御装置１１６が設けられ、それは、サーボ動作及びデータ処理動作のための機構を制御ユニット内に含み得る。完全な制御装置は、位置制御装置のための情報及びプログラムを記憶するための不揮発性メモリ１１７を付加された Ｉｎｔｅｌ ｉ９３０ のようなマイクロプロセッサを含み得る。サーボ入力１１８が位置制御装置をサーボ・センサ１１５に結合する。
【００４１】
位置制御装置１１６は、例えば、アクチュエータ部分を位置付けるように複合アクチュエータを操作するためのディジタル・サーボ出力信号をサーボ出力１２０、１２１において供給する。サーボ・ディテクタ及び位置制御機能のための必要な信号を供給するために種々の装置が使用可能であるということは当業者には明らかであろう。ファイン・サーボ・ドライバ１２４は、出力１２０におけるトラック追従サーボ出力信号を、ファイン・アクチュエータ部分２０を操作するための適切な駆動信号に変換する。コース・サーボドライバ１２５は、出力１２１におけるコース・サーボ出力信号を、例えば、図１のコース・アクチュエータ部分１６のステッパ・モータ１８を操作するための適切なステップ駆動信号に変換する。位置制御装置は、コース・アクチュエータ部分２０の現在のステップ・カウントを追跡する。コース・アクチュエータ部分２０は、基準位置において操作を始めることによって開始時に初期設定され得る。しかし、本発明によれば、ステップ・カウントは、基準位置において複合アクチュエータを再初期設定することなく維持及び修正される。位置制御機能１１６、メモリ１１７、サーボ入力１１８、出力１２０、１２１、及びドライバ１２４、１２５もサーボ・コントローラ２７の電子モジュールを構成し得る。
【００４２】
本発明は、図７に示されたタイプの規定のサーボ位置のテーブル１３０を使用する。図７の特定のテーブルは、図２に示される磁気テープのための個々にセンス可能なサーボ・トラック及びその個々にセンス可能なサーボ・トラック内の横方向にインデックスした規定のサーボ位置を定義する。振幅ベースの個々にセンス可能なサーボ・トラック及び図４に示された磁気テープの横方向にインデックスした規定のサーボ位置に対しても同様のテーブルが形成され得る。図７の特定の配列は、サーボ・ディテクタ及び（又は）位置制御装置によって平均化される２つのセンサ素子によってセンスされるサーボ・トラックに対するものである。
【００４３】
図２における５個の個々にセンス可能なサーボ・トラック内の６個のインデックスした規定のサーボ位置及びそれら５個の個々にセンス可能なサーボ・トラックが、それぞれ、欄１３３及び１３４において定義される。欄１３４における図形はテーブルの一部ではなく、サーボ・トラック内の各インデックスした規定のサーボ位置における特定の位置を表すために与えられる。この特定の例では、「トップ」位置及び「ボトム」位置はサーボ・トラックのエッジにあり、インデックスした位置として使用されない。当業者には知られているように、欄１３４の特定のサーボ・トラックが、タイミング又はトラック間の長手方向位置を測定することによって、又は複合アクチュエータの全位置をセンスする個別のセンサによって規定され得る。
【００４４】
欄１３５は、インデックス位置の各々を規定する２つのサーボ・パターン・インターバルの特定の比率を表す。振幅ベースのシステムでは、欄１３５は、インデックス位置の各々を規定する２つのサーボ・パターン振幅の特定の比率を表す。
【００４５】
欄１３７は、例えば、各位置に対する正しいステップ・カウントによって、各サーボ・トラック・インデックス位置の所定の名目的位置表示を表す。
【００４６】
従って、本発明によれば、及び図１乃至図７を参照して、規定のサーボ・トラックに関して１つの予測位置にコース・アクチュエータ部分１６を位置付け、サーボ・センサ及びディテクタ４５、４６、１１５に応答して、例えば、最も近い規定のサーボ・トラックに関する欄１３７におけるコース・アクチュエータ部分の所定の名目的な横方向位置の表示を決定するためにテーブル１３０における欄１３３−１３５からその決定された規定のサーボ・トラックをルックアップすることにより、どのサーボ・トラックが予測位置に最も近いかを決定する。位置制御装置は、コース・アクチュエータ部分の位置表示を、その決定されて規定のサーボ・トラックの所定の名目的な横方向位置表示に、例えば、不揮発性メモリ１１７においてセットされ、それによって、コース・アクチュエータ部分の位置の表示を修正する。インデックス位置がまったく使用されない場合、本発明が、例えば、欄１３４のサーボ・トラックに等しく適用可能であることは当業者には明らかであろう。
【００４７】
図８は、図６によって行われる本発明の方法の実施例を示し、それはステップ１４０において開始する。その方法も、所望のサーボ・トラックにインデックス位置をロックし、ステップ・カウントを修正する。
【００４８】
２つのモードが示され、そのうちの正規モードは正しいステップ・カウントを維持するためのモードであり、獲得モードは、エラー回復の結果としてターゲット・トラックをロックするために操作を開始する時の初期設定時、又はサーボ・トラック又はバンド変更が生じたターゲット・トラックを獲得する時、サーボの状態をチェックするために必要なモードである。ステップ１４１は、モード選択を含む。初期設定、エラー回復、又はバンド変更が必要とされる場合、「イエス」ステップ１４３が、バンド又はサーボ・トラックの中心をターゲット位置としてセットする。ステップ・カウントが正しくない場合、従って、本発明によれば、サーボ・トラック、例えば、図２におけるトラック３１−３３が脱落するというようことを少なくするために、中心位置が選択される。また、サーボ・トラックのエッジは、検出の精度を低くする変動が生じることがある。図３の例では、中心位置はインデックス位置６２又はインデックス位置６３を含み得るし、或いは、図４の例では、中心位置はインデックス位置８６又はインデックス位置８７を含み、それらのすべてが中心から等距離になり得る。
【００４９】
一方、ステップ１４１における「ノー」のように、モードが正常である場合、ステップ１４４において、所望のサーボ・トラック・インデックス位置が直接にセットされる。ステップ１４５は、例えば、サーボ・センサ４５、４６、１１５が使用可能でない場合、重大なエラー状況を表し、ステップ１４６において現在のプロセスを終了させ、エラー回復プロセスに導く。
【００５０】
ステップ１５０において、ターゲット・ステップ・カウントが現在のステップ・カウントに比較され、それらのカウントが等しくないか、即ち、「ＮＥ」であるかどうかを決定する。それらのカウントが等しくない、即ち、「イエス」である場合、ステップ１５１において、コース・アクチュエータ部分が移動する。プロセスは、コース・アクチュエータ部分がターゲット・ステップ・カウントまで移動してしまうまで、即ち、ステップ１５０において「ノー」となるまで、繰り返される。
【００５１】
ターゲット・ステップ・カウントに達した時、ステップ１５５において、例えば、図７のテーブル１３０における欄１３５のターゲット横方向位置比率が予測のインデックスした規定のサーボ位置のそれにセットされ、エラー・ステップ１５８の後、ステップ１６０及び１６２において、Ａ／Ｂの比率を５％以内のような所望の位置誤差（ＰＥＳ）許容基準内にするようにコース・アクチュエータ部分が移動し、従って、ファイン・アクチュエータ部分は、最も近いインデックスしたサーボ位置の範囲内になる。この時点で、脱落したステップの累積又は集積があったであろうが、そのアクチュエータ部分は、Ａ／Ｂ比率を使用してステップ１６０及び１６２により予測のサーボ・インデックス位置に到達するであろう。
【００５２】
エラー・ステップ１６４の後、ＰＥＳの有効性チェックが継続し、サーボ・ポジショナがファイン・アクチュエータ部分を中心合わせする必要がある時にコース・アクチュエータ部分を移動する。この時点で、位置制御装置が、規定のサーボ・トラックに関して予測位置にコース・アクチュエータ部分を位置付けており、例えば、Ａ／Ｂ比率に基づいて、どの規定のサーボ・トラックのインデックス位置が予測位置に最も近いかを決定している。
【００５３】
従って、ステップ１７０において、位置制御装置は、例えば、図７におけるテーブル１３０の欄１３７から決定されるように、コース・アクチュエータ部分の位置表示をその規定のサーボ・トラックの所定の正規の横方向位置表示にセット又はリセットする。その結果、コース・アクチュエータ部分の位置の表示における如何なる脱落ステップ又はエラーも修正される。
【００５４】
しかる後、複合アクチュエータによる正規のトラック追従がステップ１８０において行われる。エラー・ステップ１８２の後、ステップ１８３は、新たなターゲットがリクエストされているかどうかを決定するためのルーチンを含み、それがリクエストされていない場合、トラック追従が継続する。新たなターゲットがリクエストされている場合、プロセスはステップ１４４にサイクル・バックし、所望のサーボ・トラック・インデックス位置を再びセットする。
【００５５】
従って、本発明は、横方向位置が有効なものとして識別された後、現在のコース・アクチュエータの位置表示を、例えば、図７の参照テーブルにおいて既に計算及び作成された正規の位置表示に更新する横方向位置回復システムを含む。このシステムは、コース・アクチュエータが移動した後、（累積した）横方向位置オフセットを打ち消す。更に、コース・アクチュエータ・ターゲット位置をターゲット・サーボ・バンドの中心位置として選択する横方向位置回復システムは、初期設定又はエラー回復時にターゲット位置の代わりに又は横方向位置がサーボ・バンドの変化と共に変化する時、正しい横方向位置の識別のために信頼し得る基準を与える。更に、サーボ・バンドの変化が存在しない場合のターゲット・トラックの直接選択は、データ・トラック間の高パフォーマンスの切替を可能にする。
【００５６】
図８のステップがそれとは異なって配列され得ること、及び図６の素子の機能が再配列又は修正され得ることは当業者には明らかであろう。その方法は、例えば、サーボ・システムを操作するために、マイクロコードで実施され、図６の不揮発性メモリ１１７に記憶され、又はモジュールに分散され得る。
【００５７】
本発明の望ましい実施例を詳しく説明したけれども、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的範囲から逸脱することなく、それらの実施例に対する修正及び改変が当業者に想起し得ることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施し得る複合アクチュエータ及びサーボ・システムを有する磁気テープ・ドライブの部分的に展開した等角図である。
【図２】図１の磁気テープ・ドライブにおいて使用するための複数のタイミング・ベースのサーボ・トラックを有する従来技術の磁気テープの概略図である。
【図３】図２における従来技術のタイミング・ベースのサーボ・トラックの一部分の拡大従い略図である。
【図４】図１の磁気テープ・ドライブにおいて使用するための振幅ベースのサーボ・トラックを有する従来技術の磁気テープの概略図である。
【図５】サーボ・トラックをアクセス及び追従するための従来技術の方法を示すフローチャートである。
【図６】図１の複合アクチュエータを操作するための本発明によるサーボ・システムの実施例のブロック図である。
【図７】図６のサーボ・システムによって使用される規定のサーボ位置のテーブルの概略図である。
【図８】図６のサーボ・システムによって実行される本発明の方法の実施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０　磁気テープ・ドライブ
１１　テープ・ドライブ・シャーシ
１２　ヘッド及びアクチュエータ・アセンブリ
１４　複合アクチュエータ
１５　テープ・ヘッド
１６、１７　コース・アクチュエータ部分
１８　ステッパ・モータ
２０　ファイン・アクチュエータ部分
２２　ギア
２３　テープ・カートリッジ取り込み／取り出しステッパ・モータ
２６　カートリッジ・センサ
２７　サーボ・コントローラ
２８Ａ、２８Ｂ　リール
２９Ａ、２９Ｂ　モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際公開パンフレット】
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2004507014.tif 000036
【国際調査報告】
2004507014.tif 000037
2004507014.tif 000038