(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気テープ経路に沿って前進する磁気テープの複数のデータトラックに対してデータを書込み、読出す変換器装置において、
前記磁気テープ経路の断面の少なくとも一部を横断して設置され、各々がデータを特定のデータトラックに書込み、読出すのに専用される書込変換器および読出変換器を有する変換器対の配列を備え、
前記書込および読出変換器は、前記書込変換器を通る中心線が前記読出変換器を通る第２の中心線に略平行であるような向きにあり、変換器対内部の前記第１の中心線と第２の中心線との間の距離は、前記配列を前記磁気テープに対して位置決めするための第１の基準点からの前記変換器対の距離とともに大きくなる、ことを特徴とする変換器装置。
【請求項２】
前記磁気テープ経路の少なくとも前記部分を横断して前記磁気テープ経路に垂直な方向に延長する磁気ヘッドを備え、前記配列が前記磁気ヘッドに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の変換器装置。
【請求項３】
前記磁気ヘッドは、前記磁気テープ経路に垂直な前記方向に横に変位可能であり、且つ横変位を決定するサーボ機構に応答するものであり、前記第１の基準点は磁気ヘッドに沿って設けられ、前記サーボ機構の動作に基づいていることを特徴とする請求項２に記載の変換器装置。
【請求項４】
前記第１の基準点は、前記磁気ヘッドの中心に設けられており、前記変換器対の内部の前記第１の中心線と前記第２の中心線との間の前記距離はそれにより、前記中心からの前記変換器対の距離とともに増大することを特徴とする請求項２に記載の変換器装置。
【請求項５】
中心変換器対は、前記基準点に設置されており、前記中心変換器対の前記第１の中心線と前記第２の中心線とは一致していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の変換器装置。
【請求項６】
前記書込変換器を通る前記第１の中心線は第１のピッチを有し、前記読出変換器を通る前記第２の中心線は前記第１のピッチより小さい第２のピッチを有していることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の変換器装置。
【請求項７】
前記変換器対の各々について、前記第１の中心線と前記第２の中心線との間の前記距離は、磁気テープの所定の有効寿命にわたる磁気テープ幅の予想変化の量（Ｓ）の一定百分率（ｍ）を元の磁気テープ幅で割ったものを補償することに基づく所定距離（δk）であり、前記所定距離は、以下の式により計算されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の変換器装置。
δk＝ ｍ（Ｓ）（Ｃ−Ｗｒk）
ただし、ｋ＝１、２、…Ｎ、
Ｎ＝配列内の変換器対の数、
Ｗｒk＝前記磁気テープ経路に垂直なＹ軸の上にある所定の第２の基準点Ｐからの書込変換器ｋの距離、
Ｃ＝テープ経路に垂直で前記Ｙ軸上の所定の第２の基準点Ｐから前記第１基準点までの距離。
【請求項８】
磁気テープのトラックに対してデータを書込み、読出す磁気ヘッドであって、前記磁気ヘッドは変換器対の配列を有し、前記各変換器対は書込変換器および読出変換器を備える磁気ヘッドの制御方法において、
（ａ）変換器・トラック整列誤差の源をバイアス源および非バイアス源に分類するステップと、
（ｂ）前記データを前記トラックに読み書きする期間中前記書込および読出変換器の好適余白を計算して変換器・トラック整列誤差の前記非バイアス源を少なくとも部分的に補償するステップと、
（ｃ）前記変換器配列を通る前記基準平面からの距離の増大とともに前記変換器対の書込変換器を通る中心線と読出変換器を通る中心線との間の距離を増大させることを含めて、前記変換器配列を通る基準平面からの前記変換器対の距離に基づき前記好適余白を調節することにより変換器・トラック整列誤差の前記バイアス源を少なくとも部分的に補償するステップと、
を備えていることを特徴とする方法。
【請求項９】
前記データトラックにある前記データを読み出す動作の期間中、前記磁気ヘッドのサーボ追跡に基づき、前記基準平面を選択するステップを備えていることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記バイアス源を少なくとも部分的に補償する前記ステップは、各変換器対の前記読出変換器および書込変換器を通る中心線の間の前記距離（δk）を以下の式で計算した結果に基づき片寄せるステップを備えることを特徴とする請求項８または９に記載の方法。
δk ＝ ｍ（Ｓ）（Ｃ−Ｗｒk）
ただし、ｍ＝  １より少ない所定の値、
Ｓ＝前記磁気テープの所定有効寿命にわたる前記磁気テープの幅の予想端数変化、
Ｃ＝前記基準平面と平行基準平面Ｐとの間の距離、
Ｗｒk＝前記変換器対ｋの前記書込変換器の中心線と前記平行基準平面Ｐとの間の距離。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般にデータの格納および検索に使用する磁気記憶装置における磁気ヘッドの位置決めに関するものであり、更に詳細に記せばテープの寸法不安定により生ずる変換器とテープとの整列誤差を補償するための磁気ヘッドの位置決めに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気テープデータ記憶装置は、オペレータまたは電気的誤り、または機械的故障の場合にデータが失われることがなくなるように、コンピュータの非着脱ディスク駆動機構に格納されるデータを支援するのに使用される。磁気テープデータ記憶装置の使用は、格納データの単位あたりのコストが他の形態の電子的データ記憶装置に比較して低いので、普通のことである。非着脱ディスク駆動機構に格納されるデータの密度および量が増大することにより、更に大きいデータ記憶容量および更に高いデータ転送速度を与えるテープデータ記憶装置の必要性が益々増大している。データ記憶の要求事項を満足するのに、磁気テープの更に高いトラック密度が探求されている。更に高い転送速度を満足するのに、同時に動作する多数の読み書き変換器を有する磁気ヘッドが使用されている。
【０００３】
記憶装置の最大テープトラック密度を決定する際に考慮しなければならない多数の要素が存在し、それにはテープ記憶装置の小さい製造変化により生ずる、またはテープの寸法不安定に影響する環境要因により生ずるデータトラック整列誤差を補償する必要性などがある。寸法変化は、磁気ヘッドとテープ上のデータトラックとの相対位置に影響する。テープの、特に普通に使用されているＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基板のような、ポリマ基板を使用して形成されたテープの場合、寸法の変化は、一般に温度、湿度、およびテープの内部構造の関数である。多くの種類のテープがテープの有効寿命にわたり、年数の関数として収縮することが見いだされている。テープの寸法不安定を補償することはトラック密度が増大するにつれて一層厳しくなってきている。
【０００４】
多数のトラックに同時に記録および読出を行なう目的で、従来技術の多数の磁気テープデータ記憶装置は、テープの幅の全体またはかなりな部分を横断して広がる多数変換器ヘッドを使用している。このような装置では、制作の困難および構造的限界のためしばしば多数変換器ヘッドの個々の変換器を単独トラックの幅よりかなり多く分離しなければならないという必要がある。
【０００５】
図５（従来技術）において、多数変換器磁気ヘッド100の従来の構成が番号102で参照され、磁気ヘッドによりアドレスされている磁気テープの幅の一部の上方に広がるように図示されている。図示したテープの部分は、Ｗ１の幅を有し、この幅は、年数に関連する収縮の前の幅である。多数の変換器対104が磁気ヘッド100に沿って配列されている。各変換器対104は、ほぼデータトラック110の幅程の長さを有する一つの書込変換器106、およびテープの長手軸方向に書込変換器から離して設けられた一つの読出変換器108を備えている。読出変換器は、読出変換器108の各側に余白(margin)118を与えるために書込変換器106の長さより少ない長さを備えている。各対104の内部の二つの変換器の長さの差は、年数関連テープ収縮に関する幾らかの公差を含む、トラック整列誤差の原因を補償しようとするものである。
【０００６】
多数のデータトラック110を図示してあり、一つのデータトラック110は変換器対104の各々の下に設置されている。各データトラック110は、読出変換器108および対応する書込変換器106を通過する中心線と整列している中心線116を備えている。テープ102の運動の方向は、右から左である。データトラック110の間の空間に、現在アクセスされていない領域114が存在し、続いて形成されるトラックに利用可能である。読出および書込変換器の別々の電子チャンネルが同時読み書き動作の制御を可能とする。同時読み書き動作は書込変換器によりテープ102に記録されたデータが読出変換器によりアクセスされ得ることを確認するのに使用される。年数関連収縮が発生する前のテープ102に対する変換器対104の位置を図５に示してある。隣接読出変換器108のピッチは、変換器配列全体を通じて一貫している。同様に、書込変換器106およびデータトラック110のピッチも一貫している。用語「ピッチ」をここでは隣接要素間の中心間隔と規定している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
多数変換器ヘッド100の幅および磁気テープの幅を個々のデータトラック110の幅の100倍より大きくしてよい。したがって、テープの幅のほんの十分の数パーセントの収縮でも記録データトラック110の間の間隔を、トラックが記録された時刻における間隔に対して十分に変えることができ、磁気ヘッド100の読出変換器108と読み出すつもりのデータトラック110との間のトラック整列不良を生ずる可能性がある。図６（従来技術）において、テープ102の部分の幅は、図５の元の幅Ｗ１に比較して少ない幅Ｗ２を有している。図６に示したように、収縮は、或る読出変換器108を、読み出すべきデータトラック110をかなり越えて延長することができる。年数関連収縮が補償されなければ、または補償が十分でないときは、最外部変換器対104の読出変換器108はもはや、読出変換器が記憶データを確実に読み出すことができるのに十分なほどデータトラック110と整列しない。
【０００８】
サーボ追跡技法が発達して追跡誤差の効果を減らし、したがってテープ系の可能なトラック密度を増大させてきた。公知のサーボ追跡技法は、広く変わるが、大部分は、磁気ヘッドを動的に移動させて変換器を正しいデータトラック上に再位置決めする方法に関係している。しかし、このようなサーボ機構は、最外部変換器の適切なデータトラック上への同時整列がテープの収縮後には妨げられることかあるので、従来の多数変換器ヘッドに使用するとき年数関連収縮を補償するのには必ずしも有効ではない。たとえば、収縮後、磁気ヘッドにより読み出される最外部トラック間の距離は、最外部読出変換器間の距離より小さくなる。したがって、ヘッドの一端にある読出変換器を移動させて適切なデータトラツクと整列させるとヘッドの反対端にある読出変換器を適切なデータトラックとの整列から離す方向に移動させることになる。その結果、サーボ追跡用の従来のヘッドは磁気テープの寸法不安定の悪影響を直接処理していない。
【０００９】
必要なのは、データ記憶テープのデータトラックの配列を同時に読み書きするのに多数変換器磁気ヘッドの使用を可能とし、テープの年数関連寸法不安定を補償するよう位置決めされる読出変換器を備えた、磁気ヘッド・変換器構成および方法である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
磁気ヘッド・変換器構成および方法は、読出変換器の位置を変換器対の配列内の対応する書込変換器に対して漸進的に片寄せるステップを備えている。更に詳細に述べれば、読出変換器を通る中心線と同じ対の書込変換器を通る中心線との間の距離は、磁気ヘッドのヘッド位置決め基準点からの対の距離より大きい。決定的ではないが、ヘッド位置決め基準点は好適にはサーボ機構の動作により形成されるトラック追跡平面に沿っている。
【００１１】
一実施形態では、変換器対の配列は、磁気テープの幅の少なくとも一部を横断して延長する磁気ヘッドに固定されている。好適実施形態では、ヘッド位置決め基準点は、磁気ヘッドの中心の位置にあるが、これは決定的ではない。ヘッド位置決め基準点から各方向に、対を成す読出および書込変換器の中心線は、ヘッド位置決め基準点からの対の距離により少なくとも部分的に決められる距離だけ離間している。
【００１２】
片寄せは、磁気テープの年数関連収縮を補償するよう計画される。したがって、読出変換器は、書込変換器よりヘッド位置決め基準点に近く片寄せられている。書込変換器がデータをデータトラック内部に記録する書込動作に続いて収縮が発生すれば、収縮は、データトラックの中心線を書込変換器の中心線から横方向に、ただし読出変換器の中心の方に変位させる。本発明の一つの基礎は、無視し得る値から始まり、妥当な予測可能な割合で終始増大する整列誤差の年数関連の原因（ここでは整列誤差の「偏り源」という）と、確率曲線で通常０である平均値の周りに分布していると一般に記述できる整列誤差の別の原因（ここでは整列誤差の「非偏り源」という）との間の差を認識することである。
【００１３】
漸進的片寄せを少なくとも三つの実施形態で実施することができる。各実施形態において、読出変換器は好適に一様に離間しており、書込変換器は好適に一様に離間しており、すなわち、書込変換器を通る中心線および読出変換器を通る中心線は各々、一定のピッチを備えている。しかし、特定の変換器対（ｋ）の読出および書込変換器の中心線の間の距離（δk）は、ヘッド位置決め基準点からの距離とともに増大する。第１の実施形態では、これは読出変換器をヘッド位置決め基準点の方に片寄せることにより行なわれる。第２の実施形態では、これは書込変換器をヘッド位置決め基準点から向こうに片寄せることにより行なわれる。第３の実施形態では、これは読出変換器をヘッド位置決め基準点の方に片寄せることおよび書込変換器をヘッド位置決め基準点から向こうに片寄せることの双方により行なわれる。
【００１４】
好適実施形態は、変換器対の配列を備えた磁気ヘッドが磁気テープの幅の一部だけを横断して延長しているものである。しかし、本発明をテープの幅全体に跨がる磁気ヘッドに使用することができる。テープの一部にだけ跨がる場合には、磁気ヘッドは好適に横方向に変位することができ、変換器対の配列が、磁気ヘッドの位置にもよるが、別の組合せのデータトラックを読み出すことができるようになる。ヘッド位置決め基準点は磁気テープの上に磁気ヘッドを位置決めするための基準として使用されるので、変換器は所要のデータトラックにアドレスする。特定の変換器対（ｋ）の読出および書込変換器の中心線の間の距離（δk）を磁気テープ幅の予想変化を元の磁気テープ幅で割った（すなわち、Δ幅／元の幅）量（Ｓ）の一定百分率（ｍ）を補償することに基づくことができる。それで距離（δk）を下記のように計算することができる。
δk ＝  ｍ（Ｓ）（Ｃ−Ｗｒk）
ここでＣは磁気テープの経路に垂直であるＹ軸上の所定の基準点Ｐからのヘッド位置決め基準点Ｈの距離であり、Ｗｒkは所定の基準点Ｐからの書込変換器ｋの距離である。さきに記したとおり、ヘッド位置決め基準点Ｈは好適には磁気ヘッドまたは変換器配列の中心にあるトラック追跡平面に沿って設けられ、基準点Ｐの位置は、好適には基準点Ｈと一致するのでＣ＝０である。また好適実施形態では、百分率ｍは50パーセントであるから、距離δk＝1/2（Ｓ）（−Ｗｒk）である。
【００１５】
好適実施形態は、読出変換器および書込変換器の相対位置のバイアスが年数による磁気テープの収縮前に整列誤差の非バイアス源の公差の小さい損失を生ずるので、幅の予想断片変化の量Ｓの部分ｍだけを補償する。しかし、かなりな長期利得が年数関連収縮の公差に作られる。更に、整列誤差の非バイアス源の公差がテープがΔ幅／元の幅のｍに近付いたときテープの幅が最大公差まで減少するにつれて増大する。
【００１６】
本発明を実行する第１のステップは、ヘッド位置決め基準点Ｈの位置、および書込ヘッドの長さを確定することである。読出動作中サーボ機構を利用すれば、基準点Ｈは好適にサーボ動作に基づき選定される。次のステップは、変換器・トラック整列誤差の源をバイアス源および非バイアス源に分割することである。読出変換器の長さを少なくとも部分的にトラック整列誤差の非バイアス源を補償するよう選定し、したがって読出変換器が書込変換器の長さより少ない長さを有するようにする。つぎに年数関連収縮を考える。補償は少なくとも部分的に読出変換器のかきこみ変換器に対する位置を調節することにより行なわれる。通常、これには各読出変換器をヘッド位置決め基準点Ｈの方に関連書込変換器の距離に関連する黄よりだけ磁気ヘッド位置決め基準点Ｈから片寄せることが含まれる。これにより変換器対の書込および読出変換器を通る中心線の間の距離が増大し、読出変換器の一方の側の余白が他方より大きくなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１に、磁気テープデータ記憶装置が、下に説明する本発明に従い書込変換器に対する読出変換器のオフセットを備えた磁気ヘッド16を備えているように図示されている。磁気テープデータ記憶装置の特定の構成は、本発明にとって重要ではない。図１に示した構成は、一例として示したものであり、磁気ヘッド16を他の磁気記憶装置構成に取り入れることができる。記憶装置10は、テープ駆動機構12、駆動制御器14、およびインターフェース制御器18を備えている。駆動制御器14は、テープ駆動機構12を動作させてテープを順方向または逆方向に所定限界内にあるテープ速度で移動させる。
【００１８】
通常の磁気テープデータ記憶カートリッジ20を記憶装置10に結合して図示してある。位置決め構造22は、カートリッジ20を所要位置に固定して記憶装置と正しく接続させる。カートリッジセンサ24は、カートリッジの有無を検出し、駆動制御器14に知らせる。駆動制御器は駆動機構12を作動させ、正しい速度のテープ移動を与える。カートリッジのハウジングには磁気ヘツド16をデータ記憶テープ28に接触させる磁気ヘッド受け切り欠き26がある。当業者に周知であるように、磁気ヘッド16は、テープ28に対してデータの格納および取出しを行なうための書込変換器および読出変換器の配列を備えている。
【００１９】
図１の記憶装置10では、テープ28に対する磁気ヘッド16の横方向位置は、磁気ヘッド16をヘッド位置決め基準点Ｈに関して位置決めするヘッド位置決めステッパモータ32により制御される。ヘッド位置決め基準点Ｈは好適には、磁気ヘッドの中心にあるが、磁気ヘッドのどこにでも設置できる。データは、テープに沿って延長する全般に平行な多数の長手方向データトラックに対して格納され、読み出される。ヘッド位置決めステッパモータ32は、どのデータトラックが磁気ヘッドの変換器と整列するか確定する。しかし、書込変換器と読出変換器とが偏っている磁気ヘッドを、磁気ヘッドが静止し、テープ28の幅全体を横断して広がるように配置される用途に使用することができる。図１の実施形態では、駆動制御器14は、コンピュータまたはワークステーションのようなホストシステム19に対する周辺装置として動作する。しかし、これは本発明にとって重要ではない。
【００２０】
読出動作中、ステッパモータ32は、好適には通常のサーボ技法を使用して制御され、磁気ヘッド16を精密に位置決めする。例えば、その読出ヘッドからのデータが、サーボトラックに対する読出ヘッドの相対位置を確定するよう処理されるような、サーボトラックを読み出すのに供される一つの読出ヘッドがあってもよい。この専用読出ヘツドの中心線をトラック追跡平面と考えることができる。本発明に関しては、トラック追跡平面は、ヘッド位置決め基準点Ｈに沿っている。別々のサーボトラックを読み出すのに二つの読出ヘッドが専用されていれば、トラック追跡平面（基準点Ｈ）は、専用読出ヘツドの二つの中心線の中心にある。
【００２１】
次に図２および図３を参照すると、磁気ヘッド16が磁気テープ28の幅の一部を横断しているように図示されている。その部分の幅を図３にＷ１と図示してあり、収縮前の幅を表している。変換器対の配列34、36、38、40、42、44、および46が磁気ヘッドの長さの方向に設置されている。変換器対の数および磁気ヘッドの寸法は、本発明にとって重要ではない。各変換器対は、データトラック30と整列している。磁気テープ経路に沿うテープの移動中、磁気ヘッドは、テープと接触またはほぼ接触しており、変換器対は、データをトラック30に関して格納または取り出すのに使用される。ヘッド位置決め基準点Ｈは磁気ヘッドの中心にあるように図示されているが、これは中心変換器対40の中心線に対応する。したがって、中心変換器対をヘッドのサーボ位置決めに用いることができ、または最外側対34および46を、トラック追跡平面が二つの対の中心にあるように用いることができる。しかし、トラック追跡平面が磁気ヘッドの中心にあることは重要ではない。単独最外側変換器対、たとえば、対46がトラック追跡平面を、したがってヘッド位置決め基準点Ｈを形成することができる。
【００２２】
各変換器対34〜46は、少なくとも一つの書込変換器48、50、52、54、56、58、および60を備え、少なくとも一つの読出変換器62、64、66、68、70、72、および74を備えている。図３の実施形態では、読出ヘッド62〜74を使用して書込ヘッド48〜60によるデータの記録を同時に確認する場合には、テープ28は、書込動作中右から左に走行しなければならない。
【００２３】
随意選択的に、磁気ヘッド16を図１のヘッド位置決めステッパモータにより制御し、データを図３のデータトラック30の間の領域に書込み又は読み出しをすることができる。したがって、別のデータトラックを、磁気ヘッドをテープ28の幅に平行に横に変位させることにより形成することができる。個別書込変換器48〜60および個別読出変換器62〜74に対する別々の電子チャンネルは、同時読出・書込動作の制御を可能とする。
【００２４】
図１および図２を参照して先に説明したように、最小トラック幅は、最大データトラック幅を決定する際の一要素である。最小トラック幅は、部分的には、磁気テープ28の寸法安定性により決まる。当業者には読出変換器を書込変換器より小さくしてテープ28の或る年数関連収縮を含む、データトラック不整列誤差の多様な原因を補償することが知られている。しかし、本発明の一つの基礎は、無視し得る値で始まり、終始妥当な予測可能な速さで増大する整列誤差の年数関連原因（「バイアス源」）と、一般に確率曲線で通常０に近い平均値の周りに分布すると記述することができる変換器・トラック整列誤差の別の原因（「非バイアス源」）との間の差を認識し、誤差のバイアス源を誤差の非バイアス源とは別に補償することである。読出変換器を書込変換器に対して片寄せ、読出変換器の余白を増大するのではなく、テープ収縮を補償することにより、読出変換器を広くすることができることは本発明の利点である。
【００２５】
次に図２に、変換器対38が孤立して図示されている。書込変換器52が年数経過のため寸法が小さくなっていないデータトラック30の上に設置されている。したがって、書込変換器を通る中心線76は、データトラック30を通る中心線78と一致する。他方、読出変換器66を通る中心線80は、中心線76および78から距離（δk）だけ偏っている。これは読出変換器を書込変換器中心線76からヘッド位置決め基準点Ｈの方に片寄せる。偏りを決定する際に最も関心のある寸法は、変換器対とヘッド位置決め基準点Ｈとの間の距離である。
【００２６】
好適実施形態では、読出変換器中心線80が書込変換器中心線76から偏っている方向および距離は、下記のように決められる。特定の変換器対（ｋ）について、読出変換器中心線80を書込変換器中心線76から、テープの予想有効寿命にわたる磁気テープの幅の予想されるわずかな変化(anticipated fractional change)のパーセンテージ（ｍ）に等しい距離（δk）に、Ｙ軸方向に所定基準点Ｐからヘッド位置決め基準点Ｈまでの距離と書込変換器中心線76から所定基準点Ｐまでの距離との差の計測値を乗じた長さだけ片寄せる。すなわち、偏りを各変換器対について
δk ＝  ｍ（Ｓ）（Ｃ−Ｗｒk）
を計算することにより求めることができる。ただし
ｋ＝１、２、…Ｎであり、Ｎは配列内の変換器対の数であり、
Ｓ＝磁気テープの所定有効寿命にわたる磁気テープの幅（ΔＷ）の予想変化量を元のテープ幅で割った値（すなわち、ΔＷ／Ｗ）であり、
ｍ＝補償の所定百分率であり、
Ｃ＝テープ経路に垂直であるＹ軸上の所定基準点Ｐからヘッド位置決め基準点Ｈまでの距離であり、
Ｗｒk＝所定基準点Ｐから書込変換器ｋまでの距離、である。
【００２７】
図３の好適実施形態では、ｍ＝50パーセントであり、所定基準点Ｐおよびヘッド位置決め基準点Ｈはともに磁気ヘッドの中心にある。したがって、好適実施形態では、計算は
δk＝  1/2（Ｓ）（−Ｗｒ）
に変形することができる。多数変換器磁気ヘッドは、現在集積回路チップを製作するのと同様の手法で多数のシリコンウェーハに製造されているので、偏りの計算に磁気ヘッドの外側にある基準点Ｐを使用するのが便利なことがある。
【００２８】
図２および図３を参照すると、上述のように読出変換器62〜74を位置決めする結果は、読出変換器の中心線間のピッチおよび書込変換器48〜60の中心線の間のピッチが一定のままであるが、読出変換器の中心線と各変換器対（ｋ）の書込変換器の中心線との間のピッチはヘッド位置決め基準点Ｈからの変換器対（ｋ）の距離とともに増大するということである。
【００２９】
図４は、テープ28が年数経過の結果横寸法が小さくなってからのデータトラック30に対する読出変換器62〜74の相対位置を示す。テープ28の部分は、Ｗ２の幅を有して図示されており、これは幅Ｗ１より小さい。最外側読出変換器62および74は今は、図３に示したような内側部分にではなく、関連データトラックの外側部分にある。しかし、最外側読出変換器62および74は、完全に関連データトラックの内部にある。その結果、読出変換器からの読出信号は、データをデータトラックから確実に取り出すためのスレッショルドＳ／Ｎ比(threshold signal-to-noise ratio)にとどまる。
【００３０】
図２に戻って、読出変換器66を書込変換器52に対して片寄せる実施方法を、読出変換器をヘッド位置決め基準点Ｈの方に距離δkだけ移動させるとして説明してきた。第２の実施形態では、書込変換器は、ヘッド位置決め基準点Ｈから遠くに片寄せられている。第３の実施形態では、偏りδkは、読出変換器66をヘッド位置決め基準点Ｈの方に片寄せることと書込変換器52をヘッド位置決め基準点Ｈから外側に片寄せることとの間で分割されている。たとえば、書込変換器の中心線76が読出変換器の中心線80と一致している位置から、読出変換器を内側に1/2δkの距離だけ片寄せることができ、書込変換器を外側に1/2δkの距離だけ片寄せることができる。δkの値は、第１および第２の実施形態と同じ公式を使用して計算される。第２および第３の実施形態の関心事は、書込ヘッド52の外方偏りが第１の実施形態を使用して達成されるものより低いトラック密度を生ずるということである。各々の場合において、隣接する読出変換器の中心線の間のピッチは同じままであり、隣接する書込変換器の中心線の間のピッチは同じままであることが注目される。
【００３１】
第４の実施形態では、始めの三つの実施形態のどれをも、図３の書込変換器48〜60および読出変換器62〜74を、テープ28の幅に対して、平行ではなく、一定の方位角(azimuth angle)に設置することにより修正することができる。磁気ヘッド16を所定の方位角に設置し、読出変換器を磁気ヘッドの書込変換器に対して、磁気ヘッドが正しい方位角にあるとき読出変換器の中心線が書込変換器の中心線と整列するように、設置することは当業界で周知である。この実施形態では、読出変換器が磁気ヘッドの中心の方に片寄せられる距離は、δk（上で計算したような）とコサインθとの積であり、θは磁気ヘッドの方位角である。
【００３２】
上述のいずれの実施形態においても、本発明を実行する第１のステップは、書込変換器および読出変換器の長さを選択することである。通常、読出変換器の長さは、書込変換器長さより短い。変換器・トラック整列誤差の源をバイアス源および非バイアス源に分類する。読出変換器および書込変換器について好適余白を計算し、少なくとも部分的に追跡誤差の非バイアス源を補償する。図１に示したような変換器構成は、変換器位置の好適余白を反映することができる。
【００３３】
次のステップにおいて、整列誤差のバイアス源を、特に年数関連収縮を、考える。補償は少なくとも部分的に、各変換器対ににおいてヘッド位置決め基準点Ｈからの変換器対の距離に基づき、書込変換器に対する読出変換器の位置を調節することにより与えられる。基準点Ｈは好適には、サーボ機構動作により規定されるトラック追跡平面に沿っている。読出変換器の中心線と書込変換器の中心線との間の偏りは、ヘッド位置決め基準点からの中心線の距離とともに増大する。変化する偏りの実施は、上述の実施形態のどれを使用しても行なうことができる。
【００３４】
読出変換器62〜74および/または書込変換器48〜60の相対位置を片寄せると、テープが収縮する前に変換器・トラック誤差の非バイアス源の公差の小さい初期損失が生ずる。しかし、老化によるテープの収縮の公差に関して長期利得が達成される。更に、整列誤差の非バイアス源の公差は、テープの収縮につれて、テープが新しいときの開始公差からテープが予想収縮のｍに到達したときの最大公差まで増大する。
【００３５】
本発明を老化によるテープの収縮に重点をおいて説明し図解してきた。しかし、変換器の片寄せは、終始単一方向の開始値から逸れている無視し得る開始値を有すると考えることができる不整列誤差のいかなる源を補償するのにも使用することができる。
【００３６】
以下に本発明の実施形態を要約する。
１．磁気テープ経路に沿って前進する磁気テープ（28）の複数のデータトラック（30）に対してデータを書込み、読出す変換器装置であって、
前記磁気テープ経路の断面の少なくとも一部を横断して設置され、各々がデータを特定のデータトラックに書込み、読出すのに専用される書込変換器（48、50、52、54、56、58、60）および読出変換器（62、64、66、68、70、72、74）を有している、変換器対（34、36、38、40、42、44、46）の配列を備えており、前記書込および読出変換器は、前記書込変換器を通る中心線が前記読出変換器を通る第２の中心線に略平行であるような向きにあり、変換器対内部の前記第１の中心線と第２の中心線との間の距離は、前記配列を前記磁気テープに対して位置決めするための第１の基準点（Ｈ）からの前記変換器対の距離とともに大きくなる変換器装置。
【００３７】
２．更に、前記磁気テープ経路の少なくとも前記部分を横断して前記磁気テープ経路に垂直な方向に延長する磁気ヘッド（16）を備え、前記配列が前記磁気ヘッドに固定されている前記１項に記載の変換器装置。
３．前記磁気ヘッド（16）は、前記磁気テープ経路に垂直な前記方向に横に変位可能であり、且つ横変位を決定するサーボ機構（32）に応答するものであり、前記第１の基準点（Ｈ）は磁気ヘッドに沿って設けられ、前記サーボ機構の動作に基づいている前記２項に記載の変換器装置。
４．前記第１の基準点（Ｈ）は、磁気ヘッド（16）の中心に設けられており、前記変換器対（34、36、38、40、42、44、46）の内部の前記第１の中心線と前記第２の中心線との間の前記距離はそれにより、前記中心からの前記変換器対の距離とともに増大する前記２項に記載の変換器装置。
５．中心変換器対（40）は、前記基準点（Ｈ）に設置されており、前記中心変換器対の前記第１の中心線と前記第２の中心線とは一致している前記１〜４のいずれかに記載の変換器装置。
６．前記書込変換器（48、50、52、54、56、58、60）を通る前記第１の中心線は第１のピッチを有し、前記読出変換器（62、64、66、68、70、72、74）を通る前記第２の中心線は前記第１のピッチより小さい第２のピッチを有している前記１〜５のいずれかに記載の変換器装置。
７．前記変換器対（34、36、38、40、42、44、46）の各々について、前記第１の中心線と前記第２の中心線との間の前記距離は、磁気テープ（28）の所定の有効寿命にわたる磁気テープ幅の予想変化の量（Ｓ）の一定百分率（ｍ）を元の磁気テープ幅で割ったものを補償することに基づく所定距離（δk）であり、前記所定距離は、
δk＝  ｍ（Ｓ）（Ｃ−Ｗｒk）
により計算される前記１〜６のいずれかに記載の変換器装置。ただし計算式において
ｋ＝１、２、…Ｎであり、Ｎは配列内の変換器対（34、36、38、40、42、44、46）の数であり、
Ｗｒk＝所定基準点Ｐからまでの距離、である。前記磁気テープ経路に垂直なＹ軸の上にある所定の第２の基準点Ｐからの書込変換器（48、50、52、54、56、58、60）の距離ｋ、
Ｃ＝テープ経路に垂直で前記Ｙ軸上の所定の第２の基準点Ｐから前記第１基準点（Ｈ）までの距離である。
【００３８】
８．磁気テープ（28）のトラック（30）に対してデータを書込み、読出す磁気ヘッド（16）であって、前記磁気ヘッドは変換器対（34、36、38、40、42、44、46）の配列を有し、各変換器対は、書込変換器（48、50、52、54、56、58、60）および読出変換器（62、64、66、68、70、72、74）を備えているものにおいて、
（ａ）変換器・トラック整列誤差の源をバイアス源および非バイアス源に分類するステップ、
（ｂ）前記データを前記トラックに読み書きする期間中前記書込および読出変換器の好適余白を計算して変換器・トラック整列誤差の前記非バイアス源を少なくとも部分的に補償するステップ、および
（ｃ）前記変換器配列を通る前記基準平面からの距離の増大とともに前記変換器対の書込変換器を通る中心線と読出変換器を通る中心線との間の距離を増大させることを含めて、前記変換器配列を通る基準平面（Ｈ）からの前記変換器対の距離に基づき前記好適余白を調節することにより変換器・トラック整列誤差の前記バイアス源を少なくとも部分的に補償するステップ、
を備えている方法。
９．前記データトラック（30）にある前記データを読み出す動作の期間中、前記磁気ヘッド（16）のサーボ追跡に基づき、前記基準平面（Ｈ）を選択するステップを備えている前記８項に記載の方法。
１０．前記バイアス源を少なくとも部分的に補償する前記ステップは、各変換器対（34、36、38、40、42、44、46）（ｋ）の前記読出変換器（62、64、66、68、70、72、74）および書込変換器（48、50、52、54、56、58、60）を通る中心線の間の前記距離（δk）を計算
δk ＝  ｍ（Ｓ）（Ｃ−Ｗｒk）
に基づき片寄せるステップを備えている前記８または９項に記載の方法。
ただし計算式において、
ｍ＝１より少ない所定の値、
Ｓ＝前記気テープの所定有効寿命にわたる前記磁気テープ（28）の幅の予想端数変化、
Ｃ＝前記基準平面（Ｈ）と平行基準平面Ｐとの間の距離、
Ｗｒk＝前記変換器対ｋの前記書込変換器の中心線と前記平行基準平面Ｐとの間の距離。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の変換機装置は、データ記憶テープのデータトラックの配列を同時に読み書きするのに多数変換器磁気ヘッドを備えており、読出変換器が、テープの年数関連寸法不安定を補償するよう位置決めされる。したがって、読出変換機は記憶データを確実に読み出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気ヘッドを組み込んだ磁気データ記憶装置の代表的構成を示す。
【図２】単独データトラックに隣接した変換器対の側面図であり、書込および読出変換器が互いに本発明に従って設置されている。
【図３】本発明による多数変換器磁気ヘッドの第１の実施形態の側面図である。
【図４】年数関連収縮の結果幅が小さくなった磁気テープに隣接する図５の磁気ヘッドの側面図である。
【図５】データをデータトラックに記録してから年数関連収縮の前に磁気テープに隣接して設置された多数変換器磁気ヘッドの側面図である。
【図６】年数関連収縮後磁気テープに隣接して設置された図１の従来技術の磁気ヘッドの側面図である。
【符号の説明】
２８  データ記憶テープ（磁気テープ）
３０  データトラック
４８，５０，５２，５４，５６，５８，６０  書込変換器
６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４  読出変換器
３４，３６，３８，４０，４２，４４，４６  変換器対
【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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