(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動する磁気記憶媒体の表面上の少なくとも１つのトラックに記録されたサーボ・パターンを読み取るために前記表面に隣接して磁気ヘッドを位置づけるためのサーボ制御システムにして、
前記記憶媒体上のサーボ・パターンを変換方向に読取るための少なくとも１つのサーボ読取りヘッドを有し、前記サーボ・パターンを表す読取りヘッド信号を発生するためのヘッド・アセンブリと、
前記サーボ読取りヘッド信号を受け取り、それをデコードして、前記サーボ・パターンに関する前記サーボ読取りヘッドの位置を表す位置信号を発生するためのサーボ・デコーダと、
前記記憶媒体に関して前記ヘッド・アセンブリを位置づけるように作動される移動アセンブリと、
前記位置信号に従って前記移動アセンブリを作動するためのサーボ・コントローラとを備え、
前記サーボ・デコーダは、前記サーボ・パターンにおける複数の所定の磁束遷移対相互間の時間インターバルを決定し且つ当該時間インターバルの関数である速度不変の前記位置信号を発生するための手段と、前記サーボ・デコーダが前記サーボ読取りヘッド信号と前記記憶媒体上に記録された所定のサーボ・パターンとを相関させるように、前記サーボ読取りヘッド信号のパターン認識により与えられる偏差を使用して前記位置信号におけるエラーを検出するための手段とを含み、前記サーボ読取りヘッド信号により与えられる前記偏差が予め設定された限界を超えた場合に、前記サーボ・デコーダが前記サーボ読取りヘッド信号におけるエラー状態を表すことを特徴とする、サーボ制御システム。
【請求項２】
前記サーボ・デコーダのエラーを検出するための手段は、周期的な同期フィーチャを含み、磁束遷移により循環シーケンスを構成する前記サーボ・パターンを検出し、
前記サーボ・デコーダは、前記サーボ読取りヘッド信号を相関させるために、前記同期フィーチャ相互間で生じる磁束遷移の数をカウントし且つ当該カウントされた磁束遷移の数を前記所定のサーボ・パターンにおける磁束遷移の数と比較し、前記カウントされた磁束遷移の数が前記所定のサーボ・パターンにおける磁束遷移の数に等しくない場合、前記サーボ・デコーダが前記サーボ読取りヘッド信号におけるエラー状態を表すことを特徴とする、請求項１記載のサーボ制御システム。
【請求項３】
前記サーボ・デコーダのエラーを検出するための手段は、前記サーボ・パターンを表すサーボ読取りヘッド信号をデコードし、
前記サーボ・パターンを構成する前記磁束遷移は、前記トラックの幅を横切って連続的に延び、前記磁気ヘッドが前記トラックの幅を横切って移動するにつれて前記サーボ読取りヘッド信号が変化するサーボ・パターン・ストライプを定義し、
前記ストライプは、少なくとも第１方位角の向き及び当該第１方位角の向きに対し平行ではない第２方位角の向きを有する構成とされ、
前記ストライプは、前記第１方位角の向きの複数の連続ストライプを有するグループと、前記連続ストライプに隣接する前記第２方位角の向きの複数の連続ストライプを有するグループとして配列されていることを特徴とする、請求項２記載のサーボ制御システム。
【請求項４】
前記サーボ・パターンの同期フィーチャは、磁極性を有する磁束遷移を含まない少なくとも１つの遷移フリー・スペースを含んで構成され、
前記遷移フリー・スペースの前記変換方向における最小長は、同じ方位角の向きの連続ストライプを有する１つのグループにおけるストライプ相互間の前記変換方向における最大長を越えることを特徴とする、請求項３記載のサーボ制御システム。
【請求項５】
前記サーボ・デコーダのエラーを検出するための手段は、前記サーボ・パターンを表す前記サーボ読取りヘッド信号をデコードし、
前記サーボ・パターンを構成する前記磁束遷移は、前記トラックの幅を横切って連続的に延び、前記磁気ヘッドが前記トラックの幅を横切って移動するにつれて前記サーボ読取りヘッド信号が変化するようなサーボ・パターン・ストライプを定義し、
前記ストライプは、少なくとも第１方位角の向き及び当該第１方位角の向きに対し平行ではない第２方位角の向きを含んで構成され、
前記ストライプは、それぞれ前記サーボ・デコーダによって検出可能な同期フィーチャによって互いに分離された複数のグループを構成し、前記グループは、各々、前記第１方位角の向きの連続ストライプおよび前記第２方位角の向きの連続ストライプを含んで構成されていることを特徴とする、請求項２記載のサーボ制御システム。
【請求項６】
前記サーボ・パターンの同期フィーチャは、磁極性を有する磁束遷移を含まない少なくとも１つの遷移フリー・スペースから構成され、
前記遷移フリー・スペースの前記変換方向における最小長は、同じ方位角の向きの連続ストライプを有する１つのグループにおけるストライプ相互間の前記変換方向における最大長を越えることを特徴とする、請求項５記載のサーボ制御システム。
【請求項７】
前記サーボ・デコーダのエラーを検出するための手段は、磁束遷移により循環シーケンスを構成する前記サーボ・パターンを検出し、
前記サーボ・デコーダは、前記サーボ読取りヘッド信号を相関させるために、前記サーボ・パターンを構成する前記磁束遷移のうち複数の所定の磁束遷移対相互間の時間インターバルを決定し且つ当該決定された時間インターバルを所定の時間インターバルと比較し、前記時間インターバル相互間の関係がエラー限界内の所定の関係に等しくない場合、前記サーボ・デコーダが前記サーボ読取りヘッド信号におけるエラー状態を表すことを特徴とする、請求項１記載のサーボ制御システム。
【請求項８】
前記サーボ・デコーダのエラーを検出するための手段は、前記磁束遷移対相互間の複数の時間インターバルを同一性に関して比較し、当該時間インターバルが所定のエラー限界を超えて相互に異なっている場合、前記サーボ・デコーダがエラー状態を表すことを特徴とする、請求項７記載のサーボ制御システム。
【請求項９】
前記サーボ・デコーダのエラーを検出するための手段は、前記磁束遷移対相互間の複数の時間インターバルの和を同一性に関して比較し、当該時間インターバルの和が所定のエラー限界を超えて相互に異なっている場合、前記サーボ・デコーダが前記サーボ読取りヘッド信号におけるエラー状態を表すことを特徴とする、請求項７記載のサーボ制御システム。
【請求項１０】
前記位置信号は一連の値から成り、前記サーボ・デコーダが前記サーボ読取りヘッド信号におけるエラー状態を表す場合、現在の位置信号の値は当該エラー状態の前に生じた１つ以上の位置信号の値から取り出された値でもって置換されることを特徴とする、請求項１記載のサーボ制御システム。
【請求項１１】
前記置換される値は、前記エラー状態が表される前に前記サーボ・デコーダによって発生された最後の位置信号の値であることを特徴とする、請求項１０記載のサーボ制御システム。
【請求項１２】
前記位置信号は一連の値から成り、前記サーボ・デコーダが前記サーボ読取りヘッド信号におけるエラー状態を表す場合、現在の位置信号の値は廃棄されることを特徴とする、請求項１記載のサーボ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、概して云えば、磁気記憶媒体におけるデータの記録及び読取りに係り、更に詳しく云えば、磁気記憶媒体におけるトラックに関して磁気ヘッドの位置を維持するサーボ制御システムに係る。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記憶媒体上のトラックにおけるデータの記録及び読取りは、磁気読取り／書込みヘッドを正確に位置付けることを必要とする。磁気読取り／書込みヘッドは、データの記録動作及び読取り動作が生じる時、特定のトラックに素早く移動し且つその上に中心合わせして維持されなければならない。磁気ヘッドと磁気記憶媒体との間で変換方向（transducing direction）に相対的移動が生じた時、それら磁気ヘッドはデータを記録し及び読取ることができる。磁気ヘッドは、変換方向に対して直角の移動方向（translating direction）にトラックの幅を横切ってトラックからトラックへ移動させられる。
【０００３】
例えば、記録可能なディスクは、一般には、同心円のデータ・トラックを有し、磁気ヘッドの下で回転する。その回転の方向が変換方向として定義される。トラック相互間の半径方向の移動が移動方向として定義される。磁気テープは、一般に、テープ・エッジに平行にそのテープの長さ方向に沿って変換方向に延びるデータ・トラックを有する。しかし、磁気テープの螺旋状走査システムでは、テープはヘッドの下を移動し、ヘッドは或る角度でそのテープの幅を横切って移動するので、その斜め方向が変換方向として定義される。
【０００４】
磁気記憶媒体上でデータを読取り及び記録する記憶装置は、一般には、移動方向にデータ・ヘッドを適正に位置づけるためにサーボ制御システムを使用する。サーボ制御システムは、その記憶媒体上のサーボ・トラックに記録されたサーボ制御情報を読み取るサーボ読取りヘッドから位置信号を抽出する。一般には、サーボ制御情報は、２つの平行するが異なるパターンから成る。サーボ読取りヘッドは、データ・トラックと並んで記録された２つの異なるサーボ・パターンの間の境界を追従する。サーボ読取りヘッドがそれらサーボ・パターンの間の境界に関して位置決めされる時、関連する読取り／書込みヘッドもデータ・トラックに関して位置決めされる。
【０００５】
サーボ・パターンは、サーボ・トラックを横切って途中まで延び且つ異なる位相又は周波数を有する、２つの半分幅の磁束遷移のバーストより成るものでもよい。これらのパターンは、１つのサーボ位置が隣接した１対のパターンによって定義されるため、「ハーフ・トラック」と呼ばれることが多い。一般に、サーボ読取りヘッドは、サーボ・トラックのほぼ半分の幅よりも大きいか又は等しい幅を有する。半分幅のサーボ読取りヘッドの場合、そのヘッドがトラックの半分よりも大きく中心からずれて移動するまで、ヘッドを位置決めのために移動させるべき方向を容易に決定することができる。トラック幅の半分よりも小さいサーボ読取りヘッドは、ヘッドがそのサーボ・トラックの一方の半分又は他方の半分を完全に越えてしまうと、移動させるべき方向を決定することができないであろう。トラック幅の半分よりも大きいサーボ読取りヘッドは、サーボ用及びデータ用に同じ読取りヘッドを使用する組込型サーボ制御システムにおいて最も普通に使用される。そのようなサーボ制御システムの場合、ヘッドが隣接のトラック・パターンに入り込むという問題を避けるために、パターンは１つおきに異なるように作られる。そうしないと、ヘッドを移動させるべき方向を決定することができない。
【０００６】
このハーフ・トラック・サーボ制御方法に対する１つの代替方法が、米国特許第３６８６６４９号に開示されている。この特許は、サーボ制御情報を使用したディスク・ドライブ用のサーボ制御システムを開示しており、そのサーボ制御情報は、ディスクの半径に平行な線から２つの異なる角度でサーボ・トラック幅を横切って延びる磁束遷移の線より成る。１対のそのような磁束遷移線は、対称的な台形の形をした制御ゾーンを定義する。制御ヘッドは、第１磁束遷移によって発生された正変位パルス及び第２磁束遷移によって発生された負変位パルスを検出する。そのようにして発生された信号はパルス形式の位置信号を構成し、これを基準信号と比較すると、制御ヘッドがサーボ・トラックの中心線からどのくらい逸脱しているかを示すことができる。そのサーボ制御システムは、記憶ディスク上で２５.４ミリメートル（１インチ）当たり２００トラック以上を許容すると云われている。それにも拘わらず、遥かに大きい記憶密度のディスク記憶装置及びテープ記憶装置に対する需要がある。例えば、通常のディスク・ドライブは、２５.４ミリメートル当たり５０００トラックを設けることが可能である。
【０００７】
ハーフ・トラック・サーボ制御方法は、ディスク・ドライブのような直接アクセス記憶装置にとって概して満足すべきものであることがわかった。テープ記憶システムは独特な特性の下で動作し、高い記憶密度を与えることが極めて困難である。磁気テープ記憶システムでは、記憶媒体−磁気ヘッドのインタフェースは、ディスク・システムにおいて一般に見られる環境のようにクリーンなものではなく、殆どのディスク・システムと違って、磁気テープは、実質的に、磁気ヘッドと接触して動作する。比較的汚れた環境、媒体とヘッドとの間の連続した接触、及びサーボ読取りヘッドの比較的大きい幅は、媒体及びサーボ読取りヘッドの両方に大きな磨耗及び傷を生じさせ、それら両方の表面における汚染領域の形成を生じさせる。その結果、サーボ制御情報に対するサーボ読取りヘッドの空間的応答は、時間に従って、即ち、長時間にわたる磨耗の結果として徐々に、及び汚染屑との相互作用の結果として突然に変化する。
【０００８】
サーボ読取りヘッドの空間的応答の変化は位置信号のエラーを生じさせるので、サーボ読取りヘッドがサーボ・トラックの中心線から実際に変位した場合であっても、不正なトラック位置決めがないことを位置信号が表すことがある。位置信号におけるエラーは、一般には、位置信号そのものから検出することは困難である。その結果、信頼性を高めるために冗長なサーボ・トラックがよく使用される。その場合、サーボ制御システムは、２つ以上の冗長トラックからのデータが一致する場合だけ、位置信号データを使用する。冗長なサーボ・トラックは、データ記録のために利用可能なテープ記憶媒体の表面領域を減少させ、更に多くのヘッド及び支持電子装置を必要とする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述の説明から、サーボ読取りヘッドにおける磨耗及び屑による位置信号エラーの大きさを減少させ、位置信号エラーが更に容易に検出されることを可能にする、特に磁気テープ環境に適合したサーボ制御システムに対する必要性があることは明らかである。本発明はこの必要性を満足させるものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、磁気媒体記憶装置におけるサーボ制御システムが、１つ以上の特別にパターン化されたサーボ・トラックからヘッド位置情報を抽出する。そのサーボ・パターンは、サーボ・トラックにおいて複数の方位角の向きに記録された磁束遷移より成り、サーボ読取りヘッドがサーボ・トラックの幅を横切って移動する時、そのパターン上の任意の点からそのパターンを読取ることによって抽出されるサーボ位置信号パルスのタイミングが連続的に変わるようになっている。サーボ読取りヘッドによって発生されたパルスのタイミングを適当な回路によってデコードして速度不変の位置信号を与えると、サーボ制御システムは、この位置信号を使用してデータ・ヘッドを記憶媒体における所望のデータ・トラック上に位置づけることができる。
【００１１】
本発明の１つの特徴では、サーボ・パターンは、２つの異なる方位角（azimuth）の向きを有する磁束遷移の反復する循環シーケンスより成る。例えば、そのサーボ・パターンは、トラックの長さ方向に対して実質的に直角な直線状の磁束遷移と、これに交互に現れる方位角的に傾いた又は傾斜した磁束遷移より成る。即ち、方位角的に傾斜した磁束遷移は、変換方向に対して或る角度でトラックの幅を横切って延びている。サーボ読取りヘッドによって読取られた磁束遷移の相対的タイミングは、トラックの中心に関するサーボ読取りヘッドの位置に従って直線的に変化する。速度不変性は、２つのタイミング・インターバルの比率を決定することによって与えられる。特に、その比率は、同様の磁束遷移相互間で測定されたインターバルでもって異なる磁束遷移相互間の可変的な時間インターバルを正規化することによって決定可能である。サーボ・パターンの幅及びデータ・トラック幅に関して狭いサーボ読取りヘッドを使用することによって、最大のダイナミック・レンジ及び直線性が得られる。サーボ・パターンに対するサーボ・デコーダ（以下、特記しない限り、「デコーダ」と略記）の同期は、同期フィーチャ又は同期ギャップと呼ばれる周期的なスペーシング・インターバルをサーボ・パターン内に設け、これをサーボ・パターン開始点として認識することによって達成される。
【００１２】
本発明のもう１つの特徴では、エラー検出及び訂正は、サーボ・パターン・シーケンスの認識を通して達成される。例えば、もし、サーボ・パターンが同期ギャップ相互間に所定数の磁束遷移を有するのであれば、ギャップ相互間で予測した数の磁束遷移に遭遇できなかったことは、サーボ・トラックの不完全な読取りを表す。同様に、サーボ・パターン・シーケンス内の種々なインターバルのタイミングは、既知のフォーマットに適合しなければならない。即ち、或るパラメータで一致し得ないことは、サーボ・トラックの読取り誤りを表す。エラーを検出した場合、サーボ制御システムは、異なる（冗長な）サーボ・トラックからの情報を代用することによって、又は算定された値の情報を一時的に代用することによって、障害のある情報を訂正することが可能である。
【００１３】
テープ記憶媒体上のサーボ・パターンは、複数ギャップのサーボ書込みヘッドを使用して発生可能である。サーボ書込みヘッドのギャップは、前述のサーボ・パターンを発生するのに適した形状を有する。２つの異なる方位角の向きを有する直線的な磁束遷移から構成されたサーボ・パターンに対しては、各向きにおいて１つの狭い真っ直ぐなギャップを有するデュアル・ギャップ・ヘッドが十分である。本発明の１つの特徴では、サーボ書込みヘッドのパターン化されたギャップは、フェライト・リング・ヘッド構造体上にパーマロイ材料を写真平板的に形成されたメッキを施すことによって作られる。サーボ書込みヘッドの巻線を通る電流パルスは、当該ヘッド上のギャップの幾何学的パターンを、磁気テープ上の同様の磁化パターンに変換する。それらの電流パルスのタイミングを適正に調整すると、所望のサーボ・パターン・シーケンスを発生することができる。
【００１４】
本発明に従って、記憶媒体上のデータ・トラックに比べて狭いサーボ読取りヘッドを使用することにより、誤りの位置信号に起因するトラッキング・エラーを最小にすることができる。サーボ読取りヘッド又は記憶媒体上のサーボ・パターンの障害及び磨耗があっても、サーボ読取りヘッドが狭ければ、わずかな位置エラーしか生じない。同様に、記憶媒体又はサーボ読取りヘッドにおける塵埃の一時的又は恒久的な集積があっても、サーボ読取りヘッドがデータ・トラック幅に関して狭ければ、わずかな位置感知エラーしか生じない。このサーボ制御システムは、データ・トラックとは別個の専用のサーボ・トラックと共に使用するのに特に適している。しかし、このサーボ制御システムは、組込み式のサーボ・トラックと共に使用することも可能である。
【００１５】
本発明のもう１つの特徴では、サーボ制御システムは、第１磁極性を有する磁束遷移に対応するサーボ読取りヘッドからの信号を検出し、そして第２磁極性を有する磁束遷移に対応するサーボ読取りヘッドからの信号を無視する。従って、サーボ・パターンを構成する複数のグループは、同じ磁極性を有する磁束遷移相互間だけ計時される。こうして、実際のサーボ・パターン書込みプロセスにおけるサーボ書込みヘッドの製造における非対称性、磁気テープの性質、及びサーボ読取りヘッド自体のために生じ得る、逆磁極性の磁束遷移に関する計時のシフトを回避することができる。望ましい場合には、逆磁極性を有する磁束遷移の冗長な第２セットを使用することによって、信号対ノイズの比を更に改良することができる。
【００１６】
【実施例】
図１は、本発明に従って構成されたタイミング・ベースのサーボ制御システムを包含するテープ・システム１０を示す。テープ・システム１０はテープ・ドライブ１２を含む。テープ・ドライブ１２はテープ・カートリッジ１４を収納し、データ・ケーブル１８によってホスト・プロセッサ１６に接続される。カートリッジ１４は、磁気テープ２０のループを有するハウジング１９を含む。そのサーボ制御システムは、サーボ制御情報として、磁束遷移の反復する循環シーケンスから成るサーボ・パターンを使用するように構成される。これらの磁束遷移は、カートリッジ１４における磁気テープ２０上のトラックに記録され、サーボ読取りヘッドがトラックの幅を横切って移動方向に移動される時、サーボ・パターンを読取ることにより発生されるサーボ読取りヘッド信号が連続的に変化して、そのトラック内のサーボ読取りヘッドの相対的位置を表すように、トラックの幅を横切って延びている。テープ・ドライブ１２は、サーボ・パターンを読取り、関連するデータ読取りヘッドの位置を制御するように位置信号を発生することができ、或いは、磁気サーボ書込みヘッドを使用してカートリッジ１４上の磁気テープ２０のトラックにサーボ制御情報を書込むことができ、或いは、その両方を行うことができる。そのサーボ制御システムは、磁気テープ環境に対して最適化されているので、磨耗及び塵埃による位置信号エラーの大きさが減少され、しかもそのようなエラーを検出し易くなっている。
【００１７】
テープ・ドライブ１２は、カートリッジ１４が挿入されるスロット２２を有する。ホスト・プロセッサ１６は、例えば、ＩＢＭ社の「ＰＳ／２」パーソナル・コンピュータ、同社の「ＲＳ６０００」ワークステーション、同社の「ＡＳ４００」コンピュータ、又はこれらの同等のコンピュータでもよい。テープ・ドライブ１２は、そのようなホスト・コンピュータと接続可能であり、例えば、ＩＢＭ社の「３４８０」及び「３４９０」テープ駆動装置のようなカートリッジを使用するテープ・ライブラリ・システムであるのが望ましい。カートリッジ１４は、例えば、通常の８ｍｍ、４ｍｍ、１／４インチ、及び１／２インチ用データ・カートリッジ・フォーマットを含む種々のカートリッジ・フォーマットのうちの任意のフォーマットをとることができる。
【００１８】
図２は、テープ・ドライブ１２のヘッド・アセンブリ２４を通過するカートリッジ１４（図１）の磁気テープ２０の一部を上から見た図である。テープ２０は、それがヘッド・アセンブリ２４の下を通過している部分を破線で示される。ヘッド・アセンブリ２４は実線で示され、テープ２０のサーボ・トラック２７に記録されたサーボ・パターンを検出する比較的狭いサーボ読取りヘッド２６を有する。更に、相対的な大きさを表すために、ヘッド・アセンブリ２４のデータ読取りヘッド２８が示され、そのヘッド２８は、データ・トラックに記録されたデータを読取るために、複数のデータ・トラックを含むテープ２０のデータ・トラック領域２９上に位置づけられる。図２は、説明を簡単にするために、１つのサーボ読取りヘッド２６及び１つのデータ読取りヘッド２８を示す。当業者には明らかなように、殆どのテープ・システムは、複数のサーボ・トラック、複数のサーボ読取りヘッド、及び複数のデータ読取り及び書込みヘッドを有している。
【００１９】
図２には、テープ２０の長さ方向に沿って延びるサーボ・トラックの中心線３０が示される。図２は、サーボ読取りヘッド２６が比較的狭く、サーボ・トラック２７の幅よりもかなり小さい幅を有することを示している。更に詳しく云えば、好適な実施例では、サーボ読取りヘッドは、一般には単一のサーボ・トラックよりもずっと狭い単一のデータ・トラックの（図示されていない）幅の半分よりも小さい幅を有する。
【００２０】
図２において、サーボ読取りヘッド２６がサーボ・パターンを読取ることができるテープ−ヘッドの変換方向の相対的移動は、テープ２０がサーボ・トラックの中心線３０の長さ方向に沿って、サーボ読取りヘッド２６に関して真っ直ぐに移動する時に生じる。そのような移動が生じる時、サーボ読取りヘッド２６は、磁束遷移のサーボ・パターンを検出し、アナログ形式のサーボ読取りヘッド信号を発生して、これをサーボ信号線３４を介して信号デコーダ３６に供給する。信号デコーダ３６は、このサーボ読取りヘッド信号を処理し、位置信号を発生して、これを位置信号線３８を介してサーボ・コントローラ４０に供給する。サーボ・コントローラ４０は、サーボ機構制御信号を発生し、これを制御線４２を介してヘッド・アセンブリ２４に供給する。ヘッド・アセンブリ２４のサーボ機構は、サーボ・コントローラ４０からの制御信号に応答して、サーボ読取りヘッド２６を、サーボ・トラック３０の幅を横切って移動方向に移動させる。サーボ・コントローラ４０は、信号デコーダ３６からの位置信号をモニタし、所望の位置に到達するに必要な制御信号を発生する。その制御信号は、サーボ読取りヘッド２６が所望の目的位置に達した時の信号に等しい。
【００２１】
図３は、本発明に従って構成された複数のサーボ・トラックを対象とする、複数のサーボ読取りヘッドから成るヘッド・アセンブリを示す。そのヘッド・アセンブリは、次のような例外を除くと、図２に示されたヘッド・アセンブリと同じである。図３のヘッド・アセンブリ２４'は、テープ・データ領域２９'のデータ・トラックにおいて、それぞれデータを読取り及び書込むためのデータ読取りヘッド２８ａ及びデータ書込みヘッド２８ｂを含む。図３に示された磁気テープ２０'は、第１サーボ・トラック２７に加えて第２サーボ・トラック２７'を含み、それらサーボ・トラックはデータ領域２９'の両側に配置される。第２サーボ・トラックの中心線３０'も示される。図３は、ヘッド・アセンブリ２４'が第２サーボ・トラック２７'に記録されたサーボ情報を読取るための第２サーボ読取りヘッド２６'を含むことを示している。ヘッド・アセンブリ２４'が２つのサーボ読取りヘッド信号（各サーボ読取りヘッド毎に１つ）を発生することに留意すべきである。そのヘッド・アセンブリは、第１サーボ読取りヘッド２６から信号線３４を介して対応する信号１デコーダ３６にサーボ読取りヘッド信号を与え、第２サーボ読取りヘッド２６'から信号線３４'を介して対応する信号２デコーダ３６'にサーボ読取りヘッド信号を与える。これらの信号デコーダは、それらの位置信号をサーボ・コントローラ４０に供給する。殆どのテープ・システムが複数のデータ読取り及び書込みヘッドを含むこと及び、説明の便宜上、図３には１つの対しか示されていないことに留意すべきである。
【００２２】
前述のように、本発明によるサーボ・パターンは、サーボ読取りヘッドが各サーボ・トラックの幅を横切って移動する時、そのサーボ・パターンを読取ることによって発生されるサーボ読取りヘッド信号が連続的に変化するように、サーボ・トラックの幅を横切って延びる磁束遷移より成る。図４〜図６は、本発明によるサーボ・パターンの種々の実施例を示す。当業者には明らかなように、黒の垂直なバンド（以下、ストライプと呼ぶ）は、サーボ・トラックの幅を横切って延びる記録された磁束の磁化領域を表し、それらストライプのエッジは、サーボ読取りヘッド信号を発生するために検出される磁束遷移より成る。それら磁束遷移は、２つの磁極性（ストライプの各エッジに１つ）を有する。サーボ読取りヘッドが１つの磁束遷移を横切る時、それはその磁束遷移の磁極性によって決定される極性を有するパルスを発生する。例えば、サーボ読取りヘッドは、（ストライプに遭遇する時）各ストライプのリーディング・エッジ、即ち、前端において正のパルスを発生し、（ストライプを離れる時）トレーリング・エッジ、即ち、後端において負のパルスを発生する。各サーボ・パターンは、異なるストライプの反復する循環シーケンスより成り、そしてこれらの異なるストライプは、サーボ・トラックの幅を横切る少なくとも２つの方位角の向き（第１方位角の向きは第２方位角の向きに平行ではない）を有する。
【００２３】
例えば、図４のサーボ・パターン４４は、サーボ・トラックの変換方向に対してほぼ垂直にサーボ・トラックの幅を横切って延びる第１ストライプ４６及びサーボ読取りヘッドに関して或る方位角の傾斜を有する第２ストライプ４８の交互シーケンスより成る。即ち、第２ストライプは、長さ方向に延びるサーボ・トラックの中心線４９に関して傾いている。図５のサーボ・パターン５０は、サーボ・トラックの中心線５５に対して垂直な向きの真っ直ぐな第１ストライプ５２及び２つの脚部（各々がサーボ・トラックの中心線５５に関して他方から対称的に或る方位角の傾斜を有する）を有するシェブロン（chevron）型の第２ストライプ５４の交互シーケンスより成る。即ち、サーボ・パターン５０は、相互に倒影である２つのサーボ・トラック（各サーボ・トラックはそれぞれシェブロンの一方及び他方の脚部５４を含む）から形成されるものとして特徴付け可能なサーボ・トラック・バンドより成る。図６のサーボ・パターン５６は、サーボ・トラックの中心線６２に関して対称的な菱形サーボ・パターンを形成するように背面を対向させて配置されたシェブロン型の第１ストライプ５８及び第２ストライプ６０より成る。このサーボ・パターン５６も、中心線６２に関して倒影となる２つのサーボ・トラックより成るサーボ・トラック・バンドとして特徴付け可能であることは明らかである。
【００２４】
図４〜図６のサーボ・パターン４４、５０、５６の何れかを使用すると、テープ２０がサーボ読取りヘッドに関して直線的に変換方向において移動する時にテープ２０に関して位置づけられるサーボ読取りヘッドは、当該ヘッドがサーボ・トラックの幅を横切って移動方向に移動するにつれてピーク間タイミングが変化するピークを有するサーボ読取りヘッド信号を発生する。更に十分に後述するように、かかるタイミングの変動は、サーボ・トラック内のサーボ読取りヘッドの相対的位置を決定するために使用される。
【００２５】
図４〜図６のサーボ・パターン４４、５０、５６は、それぞれＡインターバル及びＢインターバルと呼ばれる第１インターバル及び第２インターバルを定義する第１ストライプ及び第２ストライプを含む。それらのインターバルは、テープ速度に関係なく位置信号を発生するために使用される。位置信号は、それらのインターバルを計時し且つそれらの比を計算することによって発生される。図４〜図６のサーボ・パターンに対して、Ａインターバルは、或るタイプの１つのストライプから他のタイプの次のストライプまでのテープ変換方向に沿ったインターバルとして定義され、一方、Ｂインターバルは、同じタイプの２つのストライプ相互間のテープ変換方向に沿ったインターバルとして定義される。ストライプからストライプへのタイミング・インターバルは、サーボ読取りヘッドがトラックの幅を横切って移動方向に移動するにつれて変わることは明らかである。又、Ａインターバルだけが変わり、Ｂインターバルは位置に関係なく一定であることに留意すべきである。
【００２６】
従って、図４において、第１のＡインターバル（Ａ１と呼ぶことにする）は、第１の垂直ストライプから或る方位角の傾斜を有する第１のストライプまで延び、第１のＢインターバル（Ｂ１と呼ぶことにする）は、第１の垂直ストライプから次の垂直ストライプまで延びている。その後のインターバルＡ２、Ａ３、・・・及びＢ２、Ｂ３、・・・は、以下同様に定義可能である。図５では、インターバルＡ１は第１の垂直ストライプから第１のシェブロン型ストライプまで延び、一方、インターバルＢ１は第１の垂直ストライプから第２の垂直ストライプまで延びる。インターバルＡ２は、第２の垂直ストライプから第２のシェブロン型ストライプまで延びる。インターバルＢ２は、第２の垂直ストライプから第３の垂直ストライプまで延びる。図６では、インターバルＡ１は第１の菱形の左側を構成する第１のシェブロン型ストライプから第１の菱形の右側を構成する次のシェブロン型ストライプまで延び、一方、インターバルＢ１は第１の菱形の左側を構成する第１のシェブロン型ストライプから第２の菱形の左側を構成する第３のシェブロン型ストライプまで延びる。インターバルＡ２は、第２の菱形の左側を構成する第３のシェブロン型ストライプから第２の菱形の右側を構成する第４のシェブロン型ストライプまで延びる。インターバルＢ２は、第２の菱形の左側を構成する第３のシェブロン型ストライプから第３の菱形の左側を構成する第５のシェブロン型ストライプまで延びる。最後のストライプはインターバルを形成するために使用されないことに留意すべきである。
【００２７】
本発明に従って構成されるサーボ制御システムは、サーボ・パターンの始め及び終わりに関するサーボ読取りヘッドの位置を決定する手段を与える。このようにサーボ・パターン内の位置が決定されると、サーボ制御システムは、読取られる次のストライプの性質を知ることに加え、エラー検出（及び望ましい場合にはエラー訂正）を行うことができる。例えば、図４のサーボ・パターン４４が使用される場合、サーボ制御システムは、読取られるべき次のストライプが真っ直ぐな遷移であるか又は方位角的に傾斜した遷移であるかを知るであろう。好適な実施例では、位置決定は、サーボ・デコーダによって検出されるサーボ・パターンにおける周期的な同期フィーチャによって行われる。
【００２８】
図４〜図６のサーボ・パターンでは、同期フィーチャは、ストライプのグループ相互間のスペーシング・インターバルより成る。スペーシング・インターバルには磁束遷移がないので、１つのグループ内の任意の２つのストライプ相互間の最大インターバルよりも大きいインターバルの間、変換方向においてストライプは生じない。望ましい場合には、サーボ制御情報以外の情報をスペーシング・インターバルに置くことが可能である。例えば、もし、ストライプ相互間のギャップが少なくとも２つの異なる長さを有するのであれば、情報をギャップ長のシリアル・コードとして同期フィーチャを構成するスペーシング・インターバルに書込むことが可能である。そのような情報は、データ・ブロック位置、テープの長手方向位置、又はそのドライブの動作に有用な他の情報を表すために使用可能である。サーボ制御システムは、スペーシング・インターバル後の次の磁束遷移が垂直グループのストライプであることを知っているので、位置決定を行うためにスペーシング・インターバルと同期可能である。連続したスペーシング・インターバル相互間のストライプのグループは、「サーボ・バースト」と呼ばれる。各サーボ・バーストは、後述のように、エラー検出及び訂正において使用可能な所定数のストライプ及び遷移を含む。１バースト当たりのストライプの数は、適正な同期用の異なるストライプの各対の後に、同期フィーチャを必要としないように、テープ媒体を効率的に使用しながら十分なサーボ制御同期を与える。
【００２９】
例えば、図４の第１のサーボ・パターン・グループ６６及び第２のサーボ・パターン・グループ６８は、スペーシング・インターバル７０より成る同期フィーチャによって分離されている。そのスペーシング・インターバル７０は、テープに沿って変換方向に延びており、第１の垂直の向きの或るストライプから第２の方位角の向きの或るストライプまでのＡインターバルよりも大きい。同様に、図５はサーボ・バースト７４、７６の間のスペーシング・インターバル７２を示し、図６はサーボ・バースト８０、８２の間のスペーシング・インターバル７８を示す。前述のように、サーボ制御情報以外の情報がこれらのインターバルに書込まれる。
【００３０】
ヘッド不規則性の可能性及びサーボ読取りヘッド信号の歪みによるサーボ制御システムの異常の可能性を減少させるために、本発明によるサーボ制御システムは、同じ磁極性を有する磁束遷移の間だけＡ及びＢインターバルを計時する。これが行われるのは、例えば、製造時におけるサーボ書込みヘッドにおける不均整、実際のサーボ書込みプロセスにおける変動、及びテープ自体の性質又は読取りヘッドの性質による他の困難性が、反対の磁極性を有する磁束遷移の計時の明らかなシフトを生じさせることがあるためである。同じ磁極性の磁束遷移相互間の計時は、それら磁極性の間の相異による計時誤差をなくする。例えば、ストライプの前端を横切って移動するサーボ読取りヘッドによって発生されるようなサーボ読取りヘッド信号のパルスだけが使用される。ストライプの後端を横切って移動することによって発生されるサーボ読取りヘッド信号のパルスは無視される。
【００３１】
信号対ノイズ比は、反対の磁極性を有する第２磁束遷移の冗長なセットを使用することによって更に改良可能である。そのような場合、冗長なサーボ・パターン・デコード機構が設けられ、両磁極性を有する磁束遷移から別々に位置信号をデコードする。この詳細な説明のために、次に、一方の磁極性と関連したデコード機構を説明する。しかし、反対磁極性を有する磁束遷移に対しても同様のデコード機構を設けることができることは勿論である。
【００３２】
図７は、図２のサーボ読取りヘッド２６が図４のサーボ・パターン４４を読取る時に発生されるサーボ読取りヘッド信号８４のグラフを示す。図示のように、サーボ読取りヘッド２６が図４の第１ストライプの前端を横切る時にサーボ読取りヘッド信号８４の第１のピーク８６が生じる。サーボ読取りヘッド信号８４における第１の負のピーク８８は、サーボ読取りヘッド２６が図４の第１ストライプの後端を横切る時に生じる。この第２磁束遷移に対応するサーボ読取りヘッド信号８４の負のピークは無視される。サーボ制御システムの残りの説明は、サーボ読取りヘッド信号８４の正のピークだけを検出することに関連する。
【００３３】
図８は、サーボ読取りヘッドが図６の菱形サーボ・パターン５６を追従する場合のパス９０と、サーボ読取りヘッドが図示のＡ及びＢインターバルを有するサーボ・パターン・ストライプを横切る時にそのサーボ読取りヘッドによって発生される対応したサーボ読取りヘッド信号９２を示す。前述のように、連続したＡインターバルの各々はＡ１、Ａ２等と呼ばれ、Ｂインターバルは同様にＢ１、Ｂ２等と呼ばれる。図８は、各ストライプを横切るごとに正のピークが発生されて、パターン・インターバルを定義するが、位置信号の発生のためのタイミング・インターバルを決定するに当たっては負のピークが無視されることを示す。図８は、サーボ・パターンがほぼ４０８ミクロンの幅及び４３４ミクロンの長さであることを表す。
【００３４】
図９は、サーボ読取りヘッドが追従するパス９６の表示と共に、代替の組重ねられた又はインタリーブした菱形サーボ・パターン９４を示し、その下には、サーボ読取りヘッドがサーボ・パターン・バンドを横切る時に発生されるサーボ読取りヘッド信号９７の表示及びＡ及びＢインターバルを示す。インタリーブした菱形サーボ・パターン９４は、シェブロン型ストライプによって形成された５つのインタリーブした菱形、それに続く４つのインタリーブした菱形のシーケンスより成る。このシーケンスが反復されて菱形サーボ・パターン９４を形成する。
【００３５】
図９に示された５つの菱形から成る１つのグループ及び４つの菱形から成る次のグループは、比較的短いスペーシング・インターバル９９によって互いに分離される。スペーシング・インターバル９９は、その最も狭い箇所においても、１つの菱形グループにおける任意の２つの同じシェブロン型ストライプ相互間の最大間隔及び任意の２つの菱形グループ相互間の最大間隔よりも広い。磁束遷移を有さないもう１つのタイプの内部ギャップ９８が、図９の各菱形グループ内にあることは明らかである。これらの内部ギャップ９８は、４つの菱形から成る１つのグループの中間及び５つの菱形から成る他のグループの中間で生じるので、デコーダの制御回路によって容易に判別可能である。対照的に、スペーシング・インターバル９９は、４つのシェブロン型ストライプが２回連続して現れるか、又は５つのシェブロン型ストライプが２回連続して現れた後にだけ生じるので、これも容易に認識可能である。
【００３６】
好適な実施例のサーボ・パターンが図９によって与えられる。その大きさは次のようである。変換方向におけるストライプ幅は、２.５ミクロンである。グループ内のストライプの周期は５ミクロンである。変換方向に対して垂直なサーボ・パターンの幅は４０８ミクロンであり、幅２０４ミクロンの２つの対照的な半分に分けられる。それらストライプは、変換方向に対して垂直な線に関して７.４゜の角度で傾けられる。次のような寸法では、すべての長さが１つのストライプの前端から他のストライプの前端まで測定される。即ち、菱形グループ相互間のスペーシング・インターバル９９は、１５ミクロンである。４つの菱形から成るグループの内部ギャップ９８は１５ミクロンであり、５つの菱形から成るグループの内部ギャップ９８'は１０ミクロンである。
【００３７】
図示のように、Ａインターバルは、１つの菱形の左側を構成するストライプからその菱形の右側を構成する対応するストライプまで延びているものとして定義される。例えば、第１のＡインターバルＡ１は、第１の菱形の左側を構成する第１のストライプから第１の菱形の右側を構成する第１のストライプまで延びる。対応するＢインターバルは、菱形の左側を構成するストライプから次の菱形の左側を構成する対応するストライプまで延びる。
【００３８】
図９のサーボ・パターン９４は、トラック長を最大限に利用して位置信号を発生する。サーボ・パターン９４は、２２１ミクロン毎に反復し、従って、そのサンプリング周期は、他の図示したサーボ・パターンの長いサンプリング周期よりもずっと短く、２２１ミクロンの長さであるに過ぎない。図９のサーボ・パターン９４のインタリーブした各菱形は所定の数のストライプを含むので、スペーシング・インターバル（同期フィーチャ）９９は、サーボ読取りヘッドが通過したストライプの数をカウントすることによって検出可能である。サーボ・パターン９４を５つの菱形から成るグループ及びこれに後続する４つの菱形から成るグループにグループ分けすることにより、デコーダは、トラックに関するサーボ読取りヘッドの変換方向における位置を決定することができる。更に詳しく云えば、デコーダは、たとえそれがストライプを見つけ損なっても、それ自身を同期させることができる。なぜなら、デコーダは、それぞれ５つのストライプから成る２つのバーストを受け取った後、次に、それぞれ４つのストライプから成る２つのバーストを受け取り、その後に、それぞれ５つのストライプから成る更に２つのバーストを受け取る（以下同様）ことを予測することができるからである。これは、比較的簡単なエラー検出及び訂正方法を実現することを可能にする。
【００３９】
図９のサーボ・パターン９４の大きさは、３つのサーボ要件（サーボ・パターンの幅、サンプル率、及び位置信号のノイズ）を平衡させる好適な設計を表す。サーボ・パターンの幅（図９では、４０８ミクロンとして示される）は、サーボ読取りヘッド信号の範囲を決定する。この範囲は、幾つかのデータ・トラック（図示されてない）の幅であってもよい。この実施例では、サーボ・パターンの幅は、ほぼ８つのデータ・トラックの幅に等しいので、１つのサーボ読取りヘッドを使用して８つの異なるデータ・トラック上に所与のデータ読取りヘッドを位置づけることができる。
【００４０】
サーボ読取りヘッド信号のサンプル率は、サーボ・パターン９４の長さ及びテープ速度によって決定される。好適な実施例では、サーボ・パターン９４は、２２１ミクロンの長さである。それは、そのスペースにおける２つのデータ点、即ち、インターバルＢ４の終わりにおけるデータ点及びインターバルＢ８の終わりにおけるデータ点を生じる。ほぼ２.０ｍ／秒という代表的なテープ速度では、これは、１８１００サンプル／秒というサンプル率を生じる。サンプル率の要件は、サーボ制御システムの構成要素の残りによって決定される。もし、サンプル率が低すぎれば、サーボ制御システムの十分な制御ループ安定のための十分な位相余裕を維持するために、ループのダイナミック・レスポンスは緩和されなければならない。
【００４１】
位置信号のノイズは、３つの要素、即ち、前述のインターバルを測定する際のノイズ、１サンプル当たりに測定されるインターバルの数、及びインターバル時間を位置信号に変換するスケーリング係数によって決定される。インターバルを測定する際のノイズは、媒体ノイズ及び電子的ノイズのような要素によって決定され、サーボ・パターンの寸法とは全く無関係である。そのノイズは、この説明では一定であると考えられる。測定されるインターバルの数は、平均化のために位置信号のノイズに影響を与える。図９のサーボ・パターン９４では、４つのＡインターバル及び４つのＢインターバルがサンプル毎に測定される。デコーダでは、これらの４つの測定結果が平均化されて、そのサンプルに対する位置信号を発生する。そのサーボ・パターンにおいて一層多くのストライプ、従って、一層多くの磁束遷移を含ませると、その平均化の結果が増大してノイズを小さくするであろうが、その反面では、一層長いサーボ・パターンが必要となってサンプル率を下げることになろう。インターバル時間を位置信号に変換するスケーリング係数は、ストライプの傾斜によって与えられる。
【００４２】
ストライプがサーボ・トラックの中心線に対して垂直とならずに更に方位角的に傾斜されるにつれて、ストライプ相互間の計時結果は、サーボ読取りヘッドの位置によって更に変わるであろう。これらの大きな計時差は、位置信号におけるノイズを少なくする。しかし、傾斜を増加させると、サーボ・パターンが更に長くなり、その結果、サンプル率が下がることになる。増加した傾斜は、前述のインターバルの測定におけるノイズに影響する方位角のために、サーボ読取りヘッドからの信号の強度を減少させることに留意すべきである。所与のアプリケーションに対する最適なサーボ・パターンを決定する時には、これらの要素のすべてが考慮されなければならない。しかし、図９のサーボ・パターン９４は、好適な設計を表しているので、そのパターン・レイアウト及び寸法を調節することによって、他の設計目標を容易に達成可能である。
【００４３】
図１０〜図１２は、図２の信号デコーダ３６をブロック形式で示す。後述するように、デコーダ３６は、エラー検出及び訂正回路を含むことが望ましい。当業者には明らかなように、これらの２つの機能は同じ回路内に設けられるか、又は別の回路モジュールによって与えられる。図１０は、デコーダ３６がサーボ読取りヘッドから線３４を介して、図７に示されるようなアナログ形式のサーボ読取りヘッド信号を受け取り、そしてピーク検出器１０２を使用してその信号をパルス化論理信号に変換することを示す。好適な実施例では、ピーク検出器１０２からの出力信号は、正に向かう遷移（前端）において高くなり、負に向かう遷移において低くなるので、デコーダ３６が２つの磁極性の間を区別することを可能にする。
【００４４】
前述のように、位置信号は、ディジタル形式の信号デコーダ３６（図２）によってデコードされる。デコーダ３６の機能は、Ａ及びＢ時間インターバルを測定すること、及び位置信号をサーボ制御システムの残りの部分にとって利用可能にするために必要な計算を行うことである。更に、エラー検出及び訂正はデコーダ３６内で適用可能である。当業者には明らかなように、デコーダ３６の設計及び動作は使用される特定のサーボ・パターンに適合されなければならないので、種々のハードウェア及びソフトウェア方法を通してその機能を達成するための多くの方法がある。説明の便宜上、図４の簡単なサーボ・パターンを使用するためのデコーダ及びエラー訂正回路が図１０及び図１１に示される。
【００４５】
図７は、図４のサーボ・パターンを読取った結果としてサーボ読取りヘッドから取り出されるアナログ形式のサーボ読取りヘッド信号を示す。図１０に示されるように、このアナログ信号は、ピーク検出器１０２によってディジタル信号に変換される。そのピーク検出器１０２の出力は、正ピークの検出の際に論理「低レベル」から論理「高レベル」に切り替わり、負ピークの検出の際には論理「高レベル」から論理「低レベル」に切り替わる。デコーダはすべてのインターバルの計時を、前述のような磁気遷移の単一の磁極性に対応する唯一の極性のピーク信号からトリガするように設計される。
【００４６】
そのデコーダでは、多くのカウンタが同期及びインターバル計時の目的で、タイマとして働く。スタート・カウンタ１０４は、或るバースト内で許される最大のものよりも長い遷移なしのインターバルを探索することによって、スペーシング・インターバル７０（図４）を検出する。スペーシング・インターバル７０が検出される時、同期及び制御回路１１１は、新しいバーストのデコードを開始するようにリセットされる。サーボ・パターンにおける各ピークに遭遇する時、適当なカウンタがイネーブルされ、適当なＡ及びＢインターバルを計時するためにリセットされる。単一の「Ｘ」カウンタ１０６は各Ａインターバルを計時する。一方、Ｂインターバルは互いに連続しており、また或るカウンタの合計を出力し且つこのカウンタをリセットするために一定の時間が必要であるという理由で、Ｂインターバルを計時するために２つの「Ｙ」カウンタ、即ち、Ｙ１カウンタ１０８及びＹ２カウンタ１１０が交互に使用される。所望の位置信号は、Ａ及びＢの比率であり、この例では、以下のように計算される。完全なディジタルの除算は大規模な回路を必要とするため、Ｂ値の予測される範囲が小さい場合（テープ速度が制限された範囲にわたって変化すると仮定して）、ＲＯＭルックアップ・テーブルと組み合わせて乗算器を使用することが有利である。Ｂ値（２つのＹカウンタのうちの１つの出力）はＹ１／Ｙ２カウンタ選択手段１１２によって選択され、ＲＯＭテーブル１１６によって１／Ｂ値に変換された後、乗算器１１４においてＡ値と乗算される。従って、生の位置信号１１８は、Ａ及びＢ値の各対の完了時の値Ａ／Ｂ（各バーストでは８個）より成る。
【００４７】
図１１は、図１０のデコーダに付随する実用的なエラー検出及び訂正回路をブロック形式で示す。図示の回路は、各バーストに関するエラー検査を行い、各バースト毎に１つの位置信号値を出力する。エラーが見つからなかった場合、バースト出力はそのバースト内で見つかった８つの個々のＡ／Ｂ値の平均値である。もし、エラーが検出されるのであれば、現在の誤りのバースト出力値を最も新しいエラーのない値でもって置換するための簡単な方法が使用される。これらの機能は次のようにして達成される。
【００４８】
遷移カウンタ１２０は、各バーストにおいて生じた遷移の数をカウントする。この点に関連して実験的にわかったことは、殆どのエラーが余分な遷移を偶然に検出するか、又はノイズ、ドロップアウト、塵埃等の他の原因のために、正当な遷移を検出できないことから引き起こされる、ということである。そのようなエラーが生じた時、遷移カウンタ１２０は、正しい数（この例では、１８）以外の１バースト当たりの遷移の数をカウントし、エラー信号を出力するであろう。各バースト内で発生された８個のＡ／Ｂ値の連続値を比較することによって、更なるエラー検出が達成される。偏差アキュムレータ１２４は、８個のＡ／Ｂ値のうちの４個を合計し、残りの４個を減算して、それら８個の値の不等の程度を表す偏差結果を与える。もし、この偏差値が予め設定された或る限界を越えれば、偏差限界検出器１２６がエラー信号を発生する。これらのエラー信号は、エラー・ゲート／制御ロジック１２１によって処理される。エラーが検出されない時、そのロジック１２１は、バースト・データ・レディ信号を線１２２上に発生して、バースト平均アキュムレータ１２８からの良好なバースト・データの使用可能性を表す。もし、エラーが検出されるのであれば、その新しいバースト平均データは拒否され、最も新しいエラーのない値でもって置換される。これは、アキュムレータ１２８からの最後の良好なバースト平均値をデータ選択手段１３２へ供給させるラッチ１３０によって達成される。バースト・エラー線１２３は、現在の出力値が新しいエラーのない値又は前の保持された値であるかどうかを表す。
【００４９】
サーボ制御システムは、バースト・エラー線１２３及びバースト・データ・レディ線１２２を利用して、位置信号の整合性が完全なサーボ制御動作に対して十分であるかどうかを決定する。例えば、サーボ制御システムは、或る数の連続したエラーが検出された後、又は新しいエラーのないデータを受け取ることなく所定の時間インターバルが経過した後の位置データを拒否することができる。そのようなエラー状態が生じた時、サーボ制御システムは他の冗長サーボ・トラックからの位置信号データを受付けるよう選択可能である。又は、どのサーボ・トラックもエラーのないデータを発生していなければ、サーボ制御システムは、データの書込みを防止して、新しいデータがトラックから外れて書き込まれたり、隣接トラック上の所望のデータを間違って消去することを回避することができる。そのような構成が図１２に示される。
【００５０】
図１１のエラー検出及び訂正回路は、エラーが検出された時には、いつも最も新しいエラーのない値で置換するだけでエラー訂正を達成することができる。当業者には明らかなように、現在の値を推定してこの値で置換するような他のアルゴリズムがサーボ制御システムに対して或る利点を与える。
【００５１】
図１２は、バースト・データ信号が有効であるか、又は無効であるかを決定する弁別回路１４０をブロック形式で示す。タイムアウト・タイマ１４２及び連続エラー・カウンタ１４４は、線１２２を介してバースト・データ・レディ信号を受け取る。バースト・エラー・イン信号は、図１１のエラー・ゲート／制御ロジック１２１から受け取られる。もし、タイムアウト・タイマ１４２が所定の時間インターバルの間にエラーのないサーボ・バースト信号を受け取らなければ、タイムアウト・タイマ１４２は、エラー信号をエラー・ゲート１４６に供給する。もし、連続エラー・カウンタ１４４がエラーを有する所定数のエラー・バーストをカウントすれば、それはエラー・ゲート１４６にエラー表示を与える。もし、タイムアウト・カウンタ１４２及び連続エラー・カウンタ１４４のどちらもエラー・ゲート１４６にエラーを表示しなければ、デコードされた信号は有効であると見なされる。そこで、ラッチ１４８は、有効出力を表す高レベルにデータ有効信号１５０を設定する。
【００５２】
図１０〜図１２に関連して説明したデコーダは、タイミング・ベースのパターン・デコーディングとエラー検出及び訂正とを示す比較的簡単なケースである。本発明の好適な実施例は、図９のインタリーブしたサーボ・パターン９４を使用し、幅広いサーボ・トラック幅、高い信号対ノイズ比、高いサンプリング率、及び良好なエラー検出機能の組み合わせに対して最適化されている。
【００５３】
本発明に従って構成されたデコーダの好適な実施例は、図１３〜図１６においてブロック形式で示される。図１７は、図９のサーボ・パターン９４の一部分に関するサーボ読取りヘッドのパスを、サーボ読取りヘッドから発生されたアナログ形式のサーボ読取りヘッド信号、並びに計時されるべきＡ及びＢインターバルと共に示す。図９のサーボ・パターン９４は、各々が４つ及び５つのインタリーブした菱形の交互のバーストより成り、それらのバーストは最も狭い箇所でもバースト内で遭遇した如何なる内部ギャップ９８又は９８'の長さも越えるスペーシング・インターバル９９によって分離されている。認識可能なスペーシング・インターバル９９によって分離された４つ及び５つの菱形の交互グループの組み合わせは、デコーダ用の周期的な同期情報を与える。
【００５４】
計時されるべきインターバルがインタリーブされ且つＢインターバルの場合にはそれが連続的であるため、デコーダは、「１」又は「２」の添字によって示された２つのサブデコーダに分けられる。これらのサブデコーダは、位置信号を発生するように交互に動作し、それぞれが１つおきの位置信号値を出力する。これらのサブデコーダの各々は、図１７の４つのＡインターバル及び４つのＢインターバルを計時する。図１７のＣＬＲ１、ＣＬＲ２、ＯＵＴ１、及びＯＵＴ２として示されたタイミング点は、各サブデコーダがクリアされる場合の時点及びそれぞれが位置信号値を発生する場合の時点を表す。インターバル計時回路及びエラー検出回路を含む各サブデコーダの主要な回路が、図１３〜図１６に示される。図示の回路はエラー検出機能を含むが、エラー訂正機能を含まない。この機能は、前述と同様の原理を使用して、サーボ・コントローラによって処理されるものと仮定する。同様に、商Ａ／Ｂは、このデコーダでは計算されず、サーボ・コントローラがこの機能を遂行する。そのような回路の詳細は、この説明と関連して、当業者により容易に決定可能である。
【００５５】
インタリーブしたＡ及びＢインターバルは、個々の専用カウンタでもって計時可能であるけれども、同じ機能が各サブデコーダにおける単一のアキュムレータによって遂行可能である。例えば、第１のサブデコーダにおけるＡ値の計時は、次のようにして行われる。即ち、Ｘ１アキュムレータが、先ず、（ＣＬＲ１によって）ゼロ値にクリアされる。遷移カウンタＴＣ１は、サーボ・パターンにおけるサーボ読取りヘッドの位置（横切ったストライプの数によって決定される）を追跡する。サーボ・パターンにおけるサーボ読取りヘッドの位置がＡインターバルの外にある時、Ｘ１増分ＲＯＭはＸ１アキュムレータに対するゼロの値を発生し、その値をゼロに保持する。他の時点で、遷移カウンタＴＣ１及びＸ１増分ＲＯＭは、現在計時されているＡインターバルの数に等しい増分値をＸ１アキュムレータに与える。Ｘ１アキュムレータは、各クロック・サイクルにおいて、その合計にこの数を加える。この方法では、Ｘ１アキュムレータは、複数の並列タイマの役目を果たす。
【００５６】
これらのインターバルが完了した後、Ｘ１アキュムレータが４つのＡ値（これはそのバースト・グループに対する望ましいＡ出力値である）を保持することに留意すべきである。前述と同様に、Ｙ１アキュムレータは、４つのＢインターバルを合計する。第１の偏差アキュムレータ、即ち、Ｄ１アキュムレータは、Ａ及びＢインターバルの両方を交互に加算及び減算する。従って、すべてのＡインターバルが等しい長さを有し且つすべてのＢインターバルが等しい長さを有する場合、その合計がゼロになる。これらの等値性が保たれない範囲は、Ｄ１アキュムレータにおける和をゼロから偏移させる。ＤＥＶ  ＭＡＸ及びＤＥＶ  ＭＩＮと表記された比較器は、偏差限界回路として動作し、エラー状態を表す所定の限界をその偏移が越えたかどうかを決定する。エラー検査は、２つの絶対値比較器＃１及び＃２によって行われる遷移カウンティングも含む。予測される遷移の合計数が各サブデコーダ毎に異なる（１３又は１４）ため、それぞれに対して別個のカウンタ及び絶対値検査装置が設けられる。どのサブデコーダが現在使用中であるかは選択信号によって決定される。この選択信号及び図１３の他の信号については、図１４〜図１６に関連して説明する。
【００５７】
図１３のデータ良好信号は、データ・レディ信号（図１６）の時間にＸＯＵＴ及びＹＯＵＴデータ線上に発生されている現在の値に対して、遷移カウンタＴＣ１、ＴＣ２或いは偏差限界回路ＤＥＶ  ＭＡＸ及びＤＥＶ  ＭＩＮによってエラー状態が検出されたかどうかを表す。データ良好線の状態は、エラー訂正の目的で、サーボ・コントローラによって使用される。
【００５８】
図１４は、それぞれパルス形式のＰＫ信号及び他の３つの中間信号、即ち、ＧＡＰ、ＦＯＵＲ、及びＦＩＶＥ信号の発生を示す。ＰＫ信号は、アナログ信号をディジタル・パルスに変換するために磁気ディスク・ドライブ又は磁気テープ・ドライブにおいて一般に使用される、通常のピーク検出器１６０によって発生される。ピーク検出器１６０は、それが正に向かうピーク時にだけパルスを発生するという点で、最も一般的なドライブにおいて使用されるものとはわずかに異なる。磁気ドライブにおいて使用される代表的なピーク検出器は、通常、正に向かうピーク及び負に向かうピークの両方においてパルスを発生する。好適な実施例において使用されるピーク検出器１６０は、当業者にとって周知のものであり、従ってこれ以上説明する必要はないであろう。
【００５９】
ピーク検出器１６０の出力であるＰＫ信号は、図１３の回路に供給され且つダウン・カウンタ１６２にも供給される。ダウン・カウンタ１６２はシステム・クロック信号１６３及びギャップ長信号も受け取る。そのギャップ長信号は、例えば、図９の菱形グループにおけるストライプ相互間の間隔に対応した所定値にユーザによって設定可能である。ＧＡＰ信号がダウン・カウンタ１６２から発生されるのは、ピーク検出器１６０からのＰＫ信号が検出されない間に、所定のギャップ長を越えた時間インターバルが検出された時である。即ち、ギャップ長に相当する期間の後にＰＫ信号が検出されなければ、ダウン・カウンタ１６２は、タイム・アウト、即ち、ゼロまでカウント・ダウンする。所与のテープ速度及びサーボ・パターンのサイズに対して、適当なギャップ時間の限界が選択される。好適な実施例では、テープ速度は約２.０ｍ／秒であり、サーボ・パターンは５ミクロン離れた４つのストライプ及び５つのストライプのサブグループより成るから、好適なギャップ時間の限界は３.７５ミリ秒になるように選択される。その結果、発生されるＧＡＰ信号は、４つのストライプ及び５つのストライプの間の各ギャップにおけるパルスより成る。前述のように、スペーシング・インターバル９９（図９）は、遭遇したストライプの数の追跡に基づいて、内部ギャップ９８から容易に区別可能である。これについては、後述することにする。
【００６０】
ＰＫ信号及びＧＡＰ信号は、それぞれ、ＦＯＵＲ信号及びＦＩＶＥ信号を発生するために使用される。ＦＯＵＲ信号は、ギャップ後に４つのストライプが検出された時にいつも高レベルになる．ＦＩＶＥ信号は、ギャップ後に５つのストライプが検出された時にいつも高レベルになる。アップ・カウンタ１６４はクロック入力にＰＫ信号を受け取り、クリア入力にＧＡＰ信号を受け取る。アップ・カウンタ１６４は、３対８ライン・デコーダ１６６の入力線にそのカウント出力を与える。当業者には周知のように、３対８ライン・デコーダ１６６はＦＯＵＲ信号及びＦＩＶＥ信号を発生する。
【００６１】
図１５は、主制御信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、ＣＬＲ１、及びＣＬＲ２を発生するために、ＦＯＵＲ、ＦＩＶＥ、及びＧＡＰ信号がどのように使用されるかを示す。図９のサーボ・パターン９４に対して、ＯＵＴ１及びＯＵＴ２信号は各スペーシング・インターバル９９において発生され、一方、ＣＬＲ１及びＣＬＲ２信号は内部ギャップ９８において発生される。それらの制御信号を発生するために、フリップ・フロップのアレイが２つのＯＲゲートに関連して使用される。ＧＡＰ信号が、４つのフリップ・フロップ１７２、１７６、１７８、１８８のクロック入力に与えられる。反転ＦＩＶＥ信号が、第１のフリップ・フロップ１７２及びＯＲゲート１７４に与えられる。ＯＵＴ１信号は、２つのＦＩＶＥ信号の後にギャップが検出された時にいつも単一のパルスを生じる。従って、第１のフリップ・フロップ１７２のＱ出力はＯＲゲート１７４の他方の入力に与えられる。ＯＲゲート１７４の出力は第３のフリップ・フロップ１７８のＤ入力線に与えられ、第１のフリップ・フロップ１７２の反転Ｑ出力は第４のフリップ・フロップ１８０のクロック入力として与えられる。第４のフリップ・フロップ１８０のＤ入力は接地される。第５のフリップ・フロップ１８２は第３のフリップ・フロップ１７８からＱ出力信号を受け取り、システム・クロック信号１６３をそのクロック入力に受け取る。第５のフリップ・フロップ１８２はＯＵＴ１信号をその反転Ｑ出力線から発生する。
【００６２】
ＣＬＲ２線は、正確に１つのＦＩＶＥ信号の後にＧＡＰ信号が検出された時、単一のパルスを発生する。従って、第４のフリップ・フロップ１８０からのＱ出力が第６のフリップ・フロップ１８４のＤ入力線で受け取られる。又、第６のフリップ・フロップ１８４はそのクロック入力においてシステム・クロック信号１６３を受け取る。第６のフリップ・フロップ１８４の反転Ｑ出力はＣＬＲ２信号を供給する。
【００６３】
２つのＦＯＵＲ信号の後にＧＡＰ信号が生じた時、ＯＵＴ２信号線がパルスを発生し、一方、正確に１つのＦＯＵＲ信号の後にＧＡＰ信号が生じた時、ＣＬＲ１線がパルスを発生する。図１５に示されるように、このパルスを供給するには、反転ＦＯＵＲ信号をＯＲゲート１８６の１つの入力、及び第２のフリップ・フロップ１７６のＤ入力に接続すればよい。第２のフリップ・フロップ１７６のＱ出力はＯＲゲート１８６の他方の入力に供給される。ＯＲゲート１８６の出力は第７のフリップ・フロップ１８８のＤ入力として与えられる。第７のフリップ・フロップ１８８へのクロック入力としてＧＡＰ信号が供給される。第７のフリップ・フロップ１８８のＱ出力は第８のフリップ・フロップ１９０のＤ入力として供給される。第８のフリップ・フロップ１９０はそのクロック入力線においてシステム・クロック信号１６３を受け取る。第８のフリップ・フロップ１９０からの反転Ｑ出力はＯＵＴ２信号を発生する。
【００６４】
ＣＬＲ１信号は第９のフリップ・フロップ１９２によって発生される。第９のフリップ・フロップ１９２のＤ入力は接地され、そのクロック入力は第２のフリップ・フロップ１７６の反転Ｑ出力から与えられる。第９のフリップ・フロップ１９２のＱ出力は第１０のフリップ・フロップ１９４のＤ入力に供給される。第１０のフリップ・フロップ１９４はそのクロック入力線においてシステム・クロック信号１６３を受け取る。第１０のフリップ・フロップ１９４の反転Ｑ出力はＣＬＲ１信号である。
【００６５】
図１６は、選択信号及びデータ・レディ信号を発生する方法を示す。ＯＵＴ１又はＯＵＴ２信号が発生する時にはいつもデータを出力する準備ができている。即ち、サーボ読取りヘッドは、菱形サーボ・パターン９４を構成する１つの菱形グループ（即ち、４つのインタリーブした菱形のグループ又は５つのインタリーブした菱形のグループ）の終わりにある。選択信号は、適正なレジスタ及びデータ・レディ信号を選択するために使用される。選択信号を発生するＪ−Ｋフリップ・フロップ１９６は、ＯＵＴ２信号に接続されたＪ入力線及びＯＵＴ１信号に接続されたＫ入力線を有する。Ｊ−Ｋフリップ・フロップ１９６のクロック入力は、システム・クロック信号１６３を受け取る。Ｊ−Ｋフリップ・フロップ１９６のＱ出力が選択信号を発生する。ＯＵＴ１及びＯＵＴ２信号はＯＲゲート１９８の入力線に接続され、ＯＲゲート１９８の出力はデータ・レディ信号を発生する。
【００６６】
図９の菱形サーボ・パターン９４に関する位置信号の発生は、次のような図に関連してより良く理解されるであろう。図１３は位置信号を発生する位置信号発生回路を示し、図１７はかかる菱形サーボ・パターン及びサーボ読取りヘッド信号を示し、図１５はＯＵＴ信号及びＣＬＲ信号を発生する回路を示す。図１３に示されるように、位置信号はＸＯＵＴ及びＹＯＵＴと表記された交互の値より成る。前述のように、図１３は、ＸＯＵＴ及びＹＯＵＴ値を交互に発生する「１」及び「２」の添字により識別された２つの完全に冗長な位置信号発生回路があることを示す。従って、１つのＸＯＵＴ値はＸ１要素によって発生され、続いてＹＯＵＴがＹ１要素によって発生され、続いて次のＸＯＵＴ値がＸ２要素から生じ、次のＹＯＵＴ値がＹ２要素から生じ、次のＸＯＵＴ値がＸ１要素から生じる。それらのＸＯＵＴ及びＹＯＵＴ値のシーケンスが位置信号を構成する。回路動作の説明は、先ず、「１」の添字によって表された冗長な位置信号発生回路の最初のものだけについて行う。
【００６７】
位置信号は、図４〜図６、図８及び図９と関連して前述した４つのＢインターバル値の和でもって除算された４つのＡインターバル値の和である。図１３のアキュムレータＸ１、Ｘ２、Ｙ１、及びＹ２は、Ａ及びＢの除算又は逆数による乗算を行った後にその商を加算するか、又はＡ及びＢの和を計算した後にそれらの除算を行って、ＸＯＵＴ値及びＹＯＵＴ値を発生することができる。Ａ及びＢインターバルは、図１７において図式的に表されている。
【００６８】
図１７は、インターバルＡ１〜Ａ４が、その対応するインターバルＢ１〜Ｂ４と同様に、相互に時間的に重畳することを示している。Ａ及びＢインターバルの各々を計時するために別個のカウンタを使用できるが、この方法は８つのカウンタを必要とする。前述のように、好適な実施例では、その加算は、対のアキュムレータを有する２つの並列な位置信号発生回路を使用して行われる。図１３に示されるように、第１の位置信号発生回路は２つの対のアキュムレータＸ１及びＹ１を含み、一方、第２の位置信号発生回路は２つのアキュムレータＸ２及びＹ２を含む。各アキュムレータは「クリア（ＣＬＲ）」及び「増分（ＩＮＣ）」用の入力線を有し、そしてクロック入力（図示されていない）も受け取る。各クロック・サイクル時に、各アキュムレータは増分ＲＯＭから得られた増分値をデータ出力信号に加える。各アキュムレータは、サーボ読取りヘッドが横切ったばかりのサーボ・パターン・バンドに依存して、０、１、２、３、又は４の増分値を加える。それぞれの位置信号発生回路に関連するクリア線上の信号（ＣＬＲ１又はＣＬＲ２）はアキュムレータ出力をゼロにリセットする。それらのアキュムレータは増分ＲＯＭからそれらの増分命令、各クロック・サイクル時に加えるべき増分値を得る。一方、増分ＲＯＭは遷移カウンタＴＣ１及びＴＣ２によってアドレスされる。
【００６９】
動作においては、ＣＬＲ１信号が生じる時、第１遷移カウンタＴＣ１はゼロにリセットされ、それに関連するアキュムレータＸ１、Ｙ１、及びＤ１もゼロにリセットされる。図１７に示されるように、サーボ読取りヘッドがＣＬＲ１信号の後にサーボ・パターンに沿って移動する時、サーボ読取りヘッドは４つのストライプから成る１つのサブグループを横切り、しかる後、５つのストライプから成る２つのサブグループを横切る。各遷移カウンタは、ＰＫ信号をカウントして、幾つのストライプを横切ったかを追跡する。ＣＬＲ１信号を受け取った後の第１のＰＫ信号の時に、最初のＢインターバルの計時を開始する。第２のＰＫ信号の時に、第２のＢインターバルの計時が開始し、以下同様である。ＣＬＲ１信号後の第６のＰＫ信号の時に、第１のＡインターバルの計時が開始する。第７のＰＫ信号の時に、第２のＡインターバルの計時が開始する。以下同様の動作が行われ、そして１１番目のストライプを横切ったことを表す、ＣＬＲ１信号後の第１１のＰＫ信号の時に、第１のＡインターバルの計時及び第１のＢインターバルの計時が終了する。ＣＬＲ１信号後の第１４のＰＫ信号の時に、すべてのＡ及びＢインターバルの計時が終了し、その和は出力される準備ができる。５つのストライプから成る１対のサブグループ後の第１４のストライプは、ＯＵＴ１信号が生じた時に出力値を発生する（図１５）。
【００７０】
各アキュムレータは、関連する増分ＲＯＭ内の増分データを使用して、必要に応じてインターバルを自動的に加える。図１８はそれぞれの増分ＲＯＭに記憶された増分データを示す。図１８において、アドレス欄は、関連するＣＬＲ１又はＣＬＲ２信号の後にどのストライプを横切ったかを表す遷移カウンタの出力値である。欄Ｘ１、Ｘ２、・・・、Ｄ２は、各クロック・サイクル毎に、図１３の各アキュムレータに対しどのような増分値が加えられるかを示す。ここで、アドレスは、対応するＣＬＲ信号の後のＰＫ信号の数を表すことに留意すべきである。従って、Ｘ１欄の増分値はＣＬＲ１信号の後に受け取ったＰＫ信号の数に従ってインデックスされ、一方、Ｘ２欄の増分値はＣＬＲ２信号の後のＰＫ信号の数に従ってインデックスされる。
【００７１】
次に、Ｘ１アキュムレータの動作を更に詳しく説明する。他方のアキュムレータも同様に動作する。図１７から明らかなように、ＣＬＲ１信号の後に横切られた第６のストライプが、５つのストライプから成るサブグループに対する第１のＡインターバルの計時を開始させる。これは、図示されているストライプ、アナログ形式のサーボ読取りヘッド信号、及びＡインターバルの第２グループを調べることによってわかる。従って、ＰＫ信号をカウントすることから生じた第１遷移カウンタＴＣ１の出力値は６に等しく、対応するＸ１増分ＲＯＭのアドレスは６に等しい。図１８から、Ｘ１アキュムレータの増分値は１である。
【００７２】
ＣＬＲ１信号に続く第７のＰＫ信号の時に、第１のＡインターバルの計時が継続されており、一方、第２のＡインターバルの計時が開始する。従って、第７のストライプを横切ったことを表す第７のＰＫ信号の後、Ｘ１増分ＲＯＭのアドレスは７であり、そして図１８から明らかなように、Ｘ１アキュムレータは各クロック・サイクル毎に２だけ増分される。同様に、第８のストライプを横切った後、３つのインターバルＡ１〜Ａ３が同時に計時され、従って、Ｘ１アキュムレータは各クロック・サイクル毎に３だけ増分される。第９のストライプを横切った時は、Ｘ１アキュムレータは４だけ増分される。第１１のストライプを横切った時は、第１のＡインターバルＡ１は終了し、従って、３つのインターバルだけの計時が継続されている。従って、Ｘ１アキュムレータに対する増分値は、Ｘ１増分ＲＯＭのアドレス１１に対応する図１８のＸ１欄のエントリに示されるように、３に減ぜられる。第１４のストライプを横切った後、すべてのＡインターバルが終了し、従って、Ｘ１アキュムレータの増分はゼロに変わる。即ち、Ｘ１アキュムレータは既に４つのＡインターバルの和を保持し、その出力値はＯＵＴ１信号が生じた後に発生される準備ができている。同様に、Ｙ１アキュムレータはＢインターバルを計時しており、そのデータを出力する準備ができている。
【００７３】
第２の位置信号発生回路を構成するアキュムレータＸ２及びＹ２のセットが同様に動作し、ＣＬＲ２信号から計時を開始してＯＵＴ２信号（図１５）の発生時に計時を終了する。従って、ＣＬＲ２信号の後に横切られた第６のストライプは４つのストライプから成るサブグループにおける第１のストライプに対応する。従って、第２の位置信号発生回路に対するＡ１インターバルが開始し、Ｘ２アキュムレータは１だけ増分されなければならない。これは、図１８のＸ２欄のＲＯＭアドレス６に対応する値によって示される。約２.０ｍ／秒のテープ速度を仮定すると、２セットのアキュムレータの組み合わせは、新しい位置信号データを約８ＫＨｚの割合で供給する。
【００７４】
図１３は、アキュムレータの出力がそれぞれの選択手段（即ち、Ｘ選択、Ｙ選択、及びＤ選択）を通して経路指定されることを示す。これらの選択手段は、２つの位置信号発生回路のうちのどちらが出力されるべき現在の出力値を有しているかを選択する。その選択は、図１６に関連して説明したように、選択信号によって管理される。ＯＵＴ１信号の後、第２の位置信号発生回路を構成するアキュムレータのセットが活動的になり、そしてＯＵＴ２信号の後、第２の位置信号発生回路を構成するアキュムレータのセットが活動的になる。従って、図１７の菱形サーボ・パターンについて、アキュムレータＸ１、Ｙ１、Ｄ１の第１セットは、４つのストライプから成る２つのサブグループの後に生じるＯＵＴ２信号の後に活動的になり、アキュムレータＸ２、Ｙ２、Ｄ２の第２セットは、５つのストライプから成る２つのサブグループの後に生じるＯＵＴ１信号の後に活動的になる。
【００７５】
図１４に示された好適な実施例では、欠落した磁束遷移又は余分な磁束遷移を検出するために、及び誤ってわずかにシフトした位置において読み取られたストライプを検出するために、エラー検査が行われる。エラー検出の後に遂行可能なエラー訂正の詳細は図１４に示されてないが、図１０〜図１２に関する前述の説明からみて、当業者には、そのような回路を容易に構成することができるであろう。図１３において、欠落した又は余分なストライプは、各ＰＫ信号をカウントする遷移カウンタＴＣ１及びＴＣ２によって検出される。ＯＵＴ１又はＯＵＴ２信号が生じる時、絶対値比較器は、遷移の所定数（前述のように１３又は１４）が検出されているかどうかを検査する。例えば、第１セットのアキュムレータの場合、遷移の所定数は１４であり、一方、第２セットのアキュムレータに対しては、遷移の所定数は１３である。その所定数以外の数が検出された場合、選択手段によって発生されたデータ良好信号は誤りとなるであろう。デコーダ３６（図２）はそのデータ良好信号を検出することによって、そのデータが誤ったものであり、所定の訂正活動を行うことを警告される。好適な実施例では、この訂正活動は、例えば、出力信号をその以前の値に維持することより成る。
【００７６】
もし、１つのストライプからのＰＫ信号が偶然に時間的にシフトされるならば、Ａ及びＢインターバルは同じ値を有さないであろう。図１３の位置信号発生回路は、ゼロの結果を与えるように個々のＡ及びＢインターバルを加算及び減算する偏差アキュムレータとして、Ｄ１及びＤ２アキュムレータを提供する。もし、何れかのストライプが時間的にシフトされるならば、その結果は非ゼロ、即ち、正又は負となろう。偏差検査回路を構成する最大比較器（ＤＥＶ−ＭＡＸ）及び最小比較器（ＤＥＶ−ＭＩＮ）は、Ｄ１及びＤ２アキュムレータの出力を検査し、ストライプのシフトが所定の最小量よりも大きいことを許容する（即ち、その位置信号発生回路における通常のノイズが受容可能な小さいエラーを生じることを許容する）が、そのシフトが所定の最大量よりも大きいことを許容しない（即ち、この場合はエラーを表す）。もし、その差が所定の最大値よりも小さく且つ所定の最小値よりも小さいか又はこれに等しければ、対応するＤ１又はＤ２アキュムレータの出力は高レベルになり、選択信号と共に、データ良好信号を発生する。このようにして、偏差検査回路は、ランダム・ノイズがＯＵＴ１又はＯＵＴ２信号を発生するに適したパターンを発生する場合、そのランダム・ノイズが有効な出力と見なされることを防止する。
【００７７】
前述のデコーダ及び位置信号発生回路が使用するサーボ制御情報は、反復サーボ・パターンより成り、そのサーボ・パターンを構成するストライプは、方位角傾斜をもって移動方向におけるサーボ・トラックの幅を横切って連続的に延びる磁束遷移を有する。デコーダはアナログ形式のサーボ読取りヘッド信号を受け取り、サーボ・パターンから取り出された２つのインターバルの比の関数である位置信号を発生する。これにより、テープ速度に無関係であり、従って、速度変動に無感応なサーボ制御システムを与えることができる。当業者には明らかなように、磁気テープのような磁気記憶媒体において、図４〜図９のサーボ・パターンを発生するために種々の技法を使用可能である。以下、デコーダによって使用されるサーボ・パターンを生じさせるための種々のシステムを説明する。
【００７８】
図１９は、前述のサーボ・パターンを生じさせるための磁気ドラム・システム３００を示す。サーボ・パターンが記録されるべき磁気テープ３０２は、ドラム３０６の外周部３０４の曲線部分の回りに巻かれている。この曲線部分は、テープ３０２の反対側にあり且つテープ３０２に向けて外向きに磁界を発生する外部電磁石３０８に隣接するように配置されている。一連の盛り上がったバンドが所望のサーボ・パターンでドラム３０６の外周部３０４上に付着される。例えば、図２０に示されるように、ドラム３０６の外周部３０４上に付着されたバンドは、図４に示されたものと同じサーボ・パターンをテープ３０２上に発生する。サーボ・パターンを発生するためのドラム・システムの実現上の他の詳細は当業者には周知であり、本発明の要旨に関係するものではない。それについては、例えば、米国特許第３８６９７１１号を参照されたい。
【００７９】
当業者には明らかなように、外部電磁石３０８がテープ３０２に向けて磁界を発生している間、バンドが接触するテープ３０２の長さ部分を外周部３０４でシールドすることにより、所望のサーボ・パターンの磁束遷移バンドが得られる。ドラム・パターン・バンド３１０は、好ましくは、写真印刷（フォトリソグラフ）技法を使用して付着される。なぜなら、そのような技法が、サーボ・パターンの正確な複製に必要な極めて高い精度を与えるためである。バンドは、非磁性ドラム上のニッケル鉄又はパーマロイ材から構成されるのが望ましい。
【００８０】
サーボ・パターンを生じさせるための好適な方法は、複数ギャップのサーボ書込みヘッドによるものである。好適な実施例の複数ギャップのサーボ書込みヘッドは、当業者には知られた写真技法から作られる。図２１は、本発明に従って構成された複数ギャップのサーボ書込みヘッド４００を示す。ヘッド４００は、パターン化したＮｉＦｅ磁極片領域４０４を有するフェライト・リング４０２から成る。２つのフェライト・ブロック４０６、４０８はこのヘッド４００のバルクを形成し、ガラス・スペーサ４１１によって分離される。
【００８１】
ヘッド４００を組み立てる場合、先ず、フェライト・ブロック４０６、４０８及びガラス・スペーサ４１１がエポキシ接着剤によって、又はガラス接着技法によって接着される。その結果得られた構造体は、テープ・ベアリング面を構成する所望の前部輪郭を生じるようにラップされる。好適な実施例では、円筒状の前部輪郭面が与えられる。ヘッド４００が磁気テープと動作関係にある時、閉じこめられる空気を除去するためにクロス・スロット４１２がヘッド４００に切り込まれる。
【００８２】
図２２に示されるように、導電性シードレイア４１６が前部輪郭面上に付着される。好適な実施例では、８００オングストロームのＮｉＦｅが使用された。しかる後、フォトレジスト材が前部輪郭面上に付着され、所望のサーボ・パターン用の書き込みギャップ４１４の形にパターン化される。円筒状の前部輪郭面のパターン化は、当業者には馴染みのある接触露出法又は射影露出法によって遂行可能である。円筒状の前部輪郭面の頂点にあるサーボ・パターン用の書き込みギャップ４１４については高い解像度だけが要求されるため、標準的な平面的露出技法を使用可能である。好適な実施例では、ギャップ領域を規定するフォトレジスト線は２ミクロンの幅で且つ３ミクロンの高さである。
【００８３】
所望のギャップ構造がフォトレジストにおいて形成された後、フォトレジストが除去された場所に、Ｎｉ４５Ｆｅ５５材料４１８がシードレイア４１６上に約２ミクロンの厚さにメッキされる。残りのフォトレジスト材料は除去される。しかる後、抗磨耗性の被覆４２０が前部輪郭面上にそれを保護するために付着される。好適な実施例では、この被覆は約３０００オングストロームの全体厚を有するＮｉＦｅＮ／ＦｅＮの積層構造である。使用可能な代替の被覆材料は、例えば、ダイヤモンドのようなカーボン又は他の抗磨耗性材料である。
【００８４】
最後に、図２１に示されるように、コイル４２０が巻線スロット４２２を通してフェライト・ブロック４０８の１つに巻かれてヘッド４００を完成する。各ギャップを通る磁束はリソグラフィと同じ面にある。これは、リソグラフィ技法の解像度にギャップ幅を制限するが、その制限内で任意の複雑なギャップ形状を可能にする。従って、図４〜図９のサーボ・パターンに対して必要な真っ直ぐの斜めギャップは前述の水平ヘッド設計において容易に製作される。当業者には明らかなように、垂直ヘッドでは、平面処理の制限のために、所望のギャップ構造を作るためには更にずっと複雑なプロセスが必要となるであろう。
【００８５】
ヘッド４００の１つの新規な点は、その設計を簡単にするために磁気飽和現象を使用することである。図２３に更に詳しく示された書込みギャップ４１４は磁気ＮｉＦｅの連続シート内に含まれる。通常の知識では、殆どすべての磁束が高磁気抵抗の書込みギャップ４１４を通るよりも低磁気抵抗のＮｉＦｅを通して流れるため、ヘッド４００が付勢される時、これらの書込みギャップ４１４における磁界は非常に小さくなければならないと云われている。書込みギャップ４１４はＮｉＦｅのシートによって分路されるように見える。しかし、更に大きな電流では、ＮｉＦｅの分路領域は磁気的に飽和されてしまい、透磁率を急激に低下させる。飽和が更に厳しくなると、書込みギャップ４１４は追加の磁束にとって好ましい通路となる。大きい書込み電流の時、この設計は、磁気テープに十分に書込むに必要なギャップ磁界を発生する。この設計は、テープが走行するための殆ど完全に滑らかな表面を与える。更に便利な設計は、磁束を書込みギャップ４１４に通すために幅広い分離ギャップを必要とするであろう。そのような分離ギャップは、テープによる磨耗を受けやすい高圧力のエッジを与える。又、これらの幅広いギャップは、テープ屑が堆積するための領域を与えるので、ヘッド４００とテープとの間に望ましくない間隔を生じさせることになろう。書込まれるパターンを明確に限定するためにエクストラ・フレア４３２が書込みギャップ４３０に加えられることに留意すべきである。もし、フレア４３２が存在しなければ、書込みギャップ４３０を横切る磁界はその両端で減少する。フレア４３２は書込みギャップ４３０の端部まで十分な書込み磁界を維持するように作用する。
【００８６】
又、磁気シードレイア及び望ましい磁気磨耗被覆による逆効果を効果的に除くために飽和効果が使用される。これらの層は磁気的なものであり、書込みギャップ４１４を含むヘッド４００の前面全体をカバーする。この書込みギャップ４１４の短縮は、これら薄膜が非常に低い電流で飽和させられ且つ高い書込み電流では効果を生じないということを除いて、１つの問題を生じるであろう。当業者には明らかなように、これらの磁気飽和現象の有利な使用は設計を簡単にし、このヘッド４００の性能を改善する。
【００８７】
サーボ書込みヘッドの好適な実施例は、ヘッドとテープとの間の良好な接触を維持するためにクロス・スロットを有する円筒状輪郭のヘッドを使用する。この接触を維持するための他の技法も使用可能である。更に詳しく云えば、小半径のエッジを有する平らなヘッドはエッジの回りにテープをオーバラップさせることによって使用可能である。図２４はこの技法を示す。ヘッド９００は平坦な前面９０２を有する。テープ９０４はわずかなオーバラップ（例えば、１゜）をもってヘッド９００と接触している。ヘッド９００のオーバラップした隅の上にテープ９０４を移動させると、ヘッド９００とテープ９０４との間の空気の層が取り除かれる。テープ９０４は、その有限の弾性係数のためにその隅近くでヘッド９００からわずかに離れて持ち上がるが、その後でヘッド９００と接触する。この技法は、ヘッドとテープの接触を維持するために使用可能である。当業者には明らかなように、ヘッド製造プロセスにおける単純化は、円筒状の輪郭及びクロス・スロットをヘッドの設計から除くことによって利益をもたらすように使用可能である。
【００８８】
図２５は、サーボ・パターン書込みシステム５０２を使用して前述のサーボ・パターンを有する磁気テープを作るプロセスを示す。このシステム５０２は、例えば、図１に示されたテープ・ドライブ１２に設けることが可能である。更に詳しく云えば、図２５は、図９のサーボ・パターンを有する磁気テープを作成するプロセスを示し、その平面図５０６及び側面図５０８は、図２１及び図２３に示されたようなサーボ書込みヘッド５１０と接触して移動される磁気テープ５０４を示す。テープ５０４は矢印５１２の方向に移動される。
【００８９】
サーボ書込みヘッド５１０は、通常、付勢されないが、所定の時間に所定の極性を有する書込み用の電流パルスでもって周期的に付勢される。即ち、ヘッド５１０はゼロ電流と単一極性の電流との間で切り換えられる。これは、磁気書込みヘッドが相互に逆極性の電流の間で交互に切り換えられるという通常の方法とは異なっていることに留意すべきである。テープ５０４上に所望のサーボ・パターンを生じさせるために、テープ５０４は一定の速度で移動し、一方、ヘッド５１０は間欠的に電流をパルス化される。ヘッド５１０の間欠的な電流パルスは、サーボ・パターン５１４によって示されるように、ヘッド・ギャップ構造のコピーである磁束パターンをテープ５０４上に生じる。図２５から明らかなように、２つのシェブロン型書込みギャップ５１３及び５１５の間には十分な間隔５１１が設けられているので、ヘッド５１０に供給される電流パルスのタイミングを適正に制御することにより、各電流パルスに応じて２つの対向したストライプ・バンド又は菱形を記録し、また図９の菱形サーボ・パターン９４を作成することができる。なお、かかる菱形サーボ・パターンは、４つのインタリーブした菱形のグループ及びこれに後続する５つのインタリーブした菱形のグループから成る。
【００９０】
図２５は、かかる菱形サーボ・パターン５１４がテープ５０４の１回のパスで書き込まれるように、書込みギャップ５１３及び５１５の間の間隔５１１が選択されることを示す。テープ５０４はヘッド５１０の変換方向に所定の速度で移動され、ヘッド５１０は所定極性のパルスでもって付勢されて磁束を発生する。その結果、ヘッド５１０の各付勢時に、第１の方位角の向きの１つのサーボ・パターン・ストライプ及び第２の方位角の向きの１つのサーボ・パターン・ストライプが、テープ５０４上の１つのトラックに自動的に記録される。テープ５０４に記録されたストライプが１つの菱形グループを構成するまで、ヘッド５１０は繰り返し付勢される。更に詳しく云えば、書込みギャップ５１３及び５１５の間の間隔は、次の条件を満たすように選択される。即ち、テープ５０４の書込み速度において、４ストライプのグループ又は５ストライプのグループの最後の電流パルスに応じて後側ギャップ５１３により記録されるストライプが、そのグループの第１電流パルスに応じて前側ギャップ５１５及び後側ギャップ５１３により記録された第１ストライプ相互間に完全に存在する、ということである。従って、ヘッド５１０の４又は５回の作動の後、所望の菱形サーボ・パターン５１４が得られる。
【００９１】
同様に、同期フィーチャとして作用するスペーシング・インターバルは、ストライプを生じさせるようにヘッド５１０を付勢することなく、テープ５０４を所定速度で継続的に移動させることによって形成される。変換方向におけるスペーシング・インターバルの範囲は、ヘッド５１０が付勢されない時間の長さ及び所定のテープ速度によって決定される。望ましくは、ヘッド５１０を付勢しない時間を十分に長くして、１グループの電流パルスによって書き込まれるストライプが、先行するグループの電流パルスによって書き込まれたストライプを完全に越えるようにすることが必要である。即ち、１つのグループのすべてのストライプが後側ギャップ５１３を通過した後に、次のグループの何れかのストライプがテープ５０４に書き込まれる。
【００９２】
図８のような非インタリーブ式のサーボ・パターンを書き込む場合、ヘッド５１０の書込みギャップ５１３及び５１５の間の間隔、並びに電流パルスの発生タイミングは、各電流パルスに応じて後側ギャップ５１３によって記録されたストライプが、先行する電流パルスに応じて前側ギャップ５１５によって記録されたストライプを完全に越えるようなものとして選択される。即ち、前側ギャップ５１５によって書き込まれたストライプが後側ギャップ５１３を通過した後に、ヘッド５１０の次の付勢が行われる。ストライプ・グループ相互間のスペーシング・インターバルは、ストライプを生じさせるためのヘッド５１０の付勢を十分に長い時間にわたって遅らせることによって形成される。具体的には、１つのグループの最後の電流パルスに応じて前側ギャップ５１５によって記録された最後のストライプと、後続グループの最初の電流パルスに応じて後側ギャップ５１３によって記録された最初のストライプとの間の変換方向に沿った最小間隔が、１つのグループ内の任意の対の順次ストライプ相互間の変換方向における最大距離よりも大きくなるようにする、ということである。
【００９３】
図２５に示されるように、サーボ・パターン書込みシステム５０２のプログラム可能なパターン発生器５１６は、そこで発生されたパルスを書込み用の電流パルスを発生するためのパルス発生器５１８に供給して、ヘッド５１０の間欠的な付勢を生じさせる。ヘッド５１０を付勢するための電流パルスの幅は有限であり、またテープ５０４は一定の速度で移動しているので、テープ５０４上に記録されたサーボ磁束パターンはヘッド５１０の実際のギャップを細長くしたものに相当する。テープ５０４上に記録された磁束パターンは、テープ速度及び電流パルスの幅の積だけヘッド５１０上のギャップよりも幅広い。
【００９４】
サーボ・パターン書込みシステム５０２はＡＣ又はＤＣ消去の磁気テープ５０４でもって動作することができる。もし、テープ５０４がＡＣ消去される（テープ５０４がゼロ磁化を有する）のであれば、サーボ書込みヘッド５１０が付勢される時、テープ５０４はギャップ領域上を移動する際に一方の磁極性でもって磁化される。テープ５０４の他の部分はゼロ磁化のままに留まる。一方、テープ５０４がＤＣ消去される（テープ５０４が一方の磁極性で時化される）のであれば、ヘッド５１０を通る電流パルスは、記録されたストライプが反対磁極性に磁化されるように指向されなければならない。その結果の記録されたサーボ・パターンは、反対磁極性の磁化領域相互間の磁束遷移より成る。サーボ・パターンがＤＣ消去されたテープから読み出される時に生じた信号は，ＡＣ消去されたテープから生じた信号の約２倍の振幅を有するであろう。しかし、好適な実施例では、ＡＣ消去されたテープを使用して、ヘッド５１０が飽和してしまうほど大きな信号を生じるのを防止している。また、書込み用の電流パルスの大きさを減少させると、テープ５０４の書込み領域の磁化を減少させて、読取り信号を小さくすることができる。
【００９５】
図２５のパターン発生器５１６は、当業者になじみの深い幾つかの技法でもって構成可能である。例えば、必要なパルス・パターンはプログラム可能な読取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）において記録可能であり、適当なアドレシング回路でもって循環可能である。別の方法として、必要なパルス・パターンは適当なカウンタ及び関連するロジックの集合によって発生可能である。これらの技法は当業者にはなじみの深いものであり、これ以上の説明を必要としないであろう。
【００９６】
テープ５０４上に記録されたサーボ・パターン５１４の精度がパルス・パターン発生タイミングの精度及びテープ速度の精度に依存することは勿論である。パルス・パターン発生タイミングは、望ましくは、クリスタル制御されるので、非常に正確であり且つ安定している。しかし、テープ速度は、制御することが更に難しくなる。好適な実施例では、０.１％のテープ速度精度が必要である。そのような精度を得るための１つの代替方法は、ヘッド５１０の近くでテープ速度を測定し、パターン発生器５１６のタイミングを調節してテープ速度エラーを訂正することである。テープ速度を測定することは、例えば、テープ５０４によって回転させられる正確なシャフト・エンコーダ５０５（図２６）によって、又はレーザ・ドップラ装置によって行うことができる。そのようなテープ速度測定システムの詳細は当業者には明らかであろう。
【００９７】
パルス・パターンが発生された後、それらはヘッド５１０に供給される電流パルスに変換されなければならない。好適な実施例では、パルス発生器５１８は、３アンペアまでのピーク電流と５０ナノ秒よりも小さい立上がり及び立下がり時間を有する、１５０ナノ秒の期間を持つ電流パルスを発生する。当業者には明らかなように、そのようなパルス発生器は、例えば、電力用ＭＯＳＦＥＴスイッチ及び電流制限抵抗器でもって構成可能である。これらの技法は、これ以上の説明なしでも、当業者には明らかであろう。
【００９８】
図２６は、パターン検証器５２８を備えたサーボ・パターン書込みシステム５０２の概略図であり、サーボ・パターン５１４（図２５）がテープ５０４上に記録される時にテープ５０４が供給リール５２０から巻取りリール５２２まで移送されることを示す。パターン発生器５１６はパルス・パターンを発生し、これをパルス発生器５１８に供給して、サーボ書込みヘッド５１０を間欠的に付勢させる。テープ５０４上にサーボ・パターン５１４が記録された後、サーボ・パターン５１４を検証して、その高品質を保証しなければならない。サーボ読取りヘッド５２４は、今記録されたばかりのサーボ・パターン５１４を読取り、サーボ読取りヘッド信号を前置増幅器５２６に供給する。前置増幅器５２６はサーボ読取りヘッド信号の増幅されたものをパターン検証器５２８に供給する。パターン検証器５２８は、サーボ・パターン５１４、サーボ読取りヘッド信号の振幅、ドロップアウト率、及び冗長サーボ・トラックの整合性を検査するなどの、種々の検証動作を遂行する。パターン検証器５２８は、何らかのエラーが検出された場合、テープ５０４の不良部分がテープ・カートリッジ１４（図１）にロードされないように、不良テープ・マーキング・ヘッド５３０によってテープ５０４上に磁気マークを付けさせる。
【００９９】
この説明は専用サーボ・トラックを使用したサーボ制御システムの実施例に焦点を合わせたけれども、このサーボ制御システムは組込み式のサーボ・トラックを使用したサーボ制御システムの実施例にも適用可能である。専用サーボ・トラックを使用したサーボ制御システムでは、テープ上の或るトラックがサーボ・パターン用に排他的に使用される。動作時には、サーボ読取りヘッドは常にこれらのサーボ・トラックの１つの上にあり、一方、他のデータ読取り及び書込みヘッドはデータを読取り及び書込むために使用される。組込み式のサーボ・トラックを使用したサーボ制御システムは、サーボ・パターン及びデータ・ブロックを同じトラック上で空間的に分離している。この方法では、サーボ情報及びデータの両方を読取るために単一のヘッドが使用可能である。組込み式のサーボ・トラックを使用したサーボ制御システムは、単一のヘッドが両方に対して使用されるため、サーボ・サンプル速度及びデータ速度を減少させる。サーボ及びデータの読取りのために同じヘッドを使用することに対する１つの欠点は、狭いサーボ読取りヘッドを使用することが、すべて実用目的のために、排除されることである。しかし、ヘッド・モジュールにおいて必要なヘッドの数を少なくすること及び別個のサーボ読取りヘッド及びデータ・ヘッドを使用することに起因するオフセット・エラーを少なくすることなどの他の利点が得られる。ここに開示したサーボ制御システムが組込み式のサーボ・トラックに適用可能であることは当業者には明らかであろう。
【０１００】
以上で説明した反復的な磁束遷移のサーボ・パターンは、各サーボ・トラックの幅を横切って延びているので、サーボ読取りヘッドがサーボ・トラックの幅を横切って移動方向に移動し且つテープが変換方向にヘッドの下を移動する時、連続的に変化するサーボ位置情報信号を発生する。この結果、磁束遷移相互間のインターバルを計時して、トラックにおける磁気ヘッドの相対的な位置を指示することができる。又、以上では、複数ギャップのサーボ書込みヘッドを構成する方法を含む、サーボ・パターンを発生するに適した種々のサーボ書込みヘッドを説明した。更に、テープ上のサーボ・パターンの正確な再生を保証するためのパターン検証器を含むサーボ・パターン書込みシステムを説明した。
【０１０１】
本発明の理解が得られるように、好適な実施例に即して本発明を説明した。しかし、本明細書では特別に説明しなかったが本発明が適用可能な多くのサーボ・デコーダ、サーボ・パターン、サーボ制御システム、記憶媒体、サーボ書込みシステム、データ記憶システム、及びサーボ書込みヘッドに対する多くの構成が存在する。従って、本発明はここに開示した特定の実施例に限定されるべきではなく、サーボ・デコーダ、サーボ・パターン、及びサーボ書込みヘッドに関して一般に幅広い適用性を有するものと理解すべきである。
【０１０２】
【発明の効果】
本発明を実施することによって、サーボ読取りヘッドにおける磨耗及び塵埃による位置信号エラーの大きさを減少させ、位置信号エラーを容易に検出可能にした磁気記憶装置用のサーボ制御システムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成されたテープ・ドライブ及び関連するテープ・カートリッジを示す斜視図である。
【図２】図１に示されたテープ・ドライブ及びカートリッジの磁気ヘッド・アセンブリ構成を示す概略図である。
【図３】本発明に従った別の磁気ヘッド・アセンブリ構成を示す概略図である。
【図４】本発明に従って構成されたサーボ・パターンを示す図である。
【図５】本発明に従って構成された別のサーボ・パターンを示す図である。
【図６】本発明に従って構成された別のサーボ・パターンを示す図である。
【図７】図２に示された磁気ヘッドによって発生されたサーボ情報信号の波形を示す図である。
【図８】図６に示されたサーボ・パターンをサーボ読取りヘッドが追跡する時のそのパス及びこのヘッドが発生するヘッド出力信号を示す図である。
【図９】本発明に従って構成された別のサーボ・パターンをサーボ読取りヘッドが追跡する時のそのパス及びこのヘッドが発生するヘッド出力信号を示す図である。
【図１０】図２に示されたサーボ制御システム用の位置信号デコーダの一部分を示すブロック図である。
【図１１】図２に示されたサーボ制御システム用の位置信号デコーダの一部分を示すブロック図である。
【図１２】図２に示されたサーボ制御システム用の位置信号デコーダの一部分を示すブロック図である。
【図１３】図２に示されたサーボ制御システム用の別の位置信号デコーダの一部分を示すブロック図である。
【図１４】図２に示されたサーボ制御システム用の別の位置信号デコーダの一部分を示すブロック図である。
【図１５】図２に示されたサーボ制御システム用の別の位置信号デコーダの一部分を示すブロック図である。
【図１６】図２に示されたサーボ制御システム用の別の位置信号デコーダの一部分を示すブロック図である。
【図１７】図９に示されたサーボ・パターンをサーボ読取りヘッドが追跡する時のそのパス、このヘッドが発生するヘッド出力信号及び対応するＡ及びＢ信号インターバルを示す図である。
【図１８】図１７に示されたサーボ・パターンをデコードする時に使用するための図１３に示された位置信号デコーダ部分に記憶されたデータを示す図である。
【図１９】磁気テープ上にサーボ・パターンを記録するための磁気ドラム・システムを示す概略図である。
【図２０】図１９に示された磁気ドラム・システムによって磁気テープの一部分に記録可能な磁束遷移を示す概略図である。
【図２１】図９に示されたサーボ・パターンを記録することができるマルチギャップ・ヘッドを示す概略図である。
【図２２】図２１に示されたヘッドの断面図である。
【図２３】図２１及び図２２に示されたヘッドのサーボ・パターン・ギャップ領域の平面図である。
【図２４】本発明に従って構成されたサーボ書込みヘッドを示す概略図である。
【図２５】本発明に従って磁気テープを作るためのサーボ・パターン書込みシステムの概略表示である。
【図２６】図２５に示されたサーボ・パターン書込みシステムの概略図である。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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