(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光ファイバを互いに平行に配列した光ファイバ束の一端からレーザ光を入射して、出射光源としての他端から出射されたレーザ光を、集光レンズに通した後に所定速度で走行する磁気テープ上に設けられたサーボ信号の書き込みが可能な部位上に照射して、該部位上に出射光源の等倍以下の実像を形成して物理的又は化学的に変化させ、複数本のサーボトラックパターンを、上記光ファイバ束における光ファイバの配列ピッチよりも小ピッチでテープ長手方向に亘り形成する、磁気テープへのサーボ信号書き込み方法。
【請求項２】
各光ファイバの中心軸が同一平面上に位置するように配列された上記光ファイバ束を用い、平面視において、上記磁気テープ上に形成された上記出射光源の実像の配列方向と該磁気テープの走行方向とのなす角度が０°超９０°未満となる状態下に、上記レーザ光を照射する請求の範囲第１項記載の磁気テープへのサーボ信号書き込み方法。
【請求項３】
各光ファイバの中心軸が同一平面上に位置するように配列された上記光ファイバ束を２組以上積層し、各光ファイバ束単独で形成される実像よりも小さい配列ピッチの実像が形成されるように各光ファイバ束を配列した状態下に、上記レーザ光を照射する請求の範囲第１項記載の磁気テープへのサーボ信号書き込み方法。
【請求項４】
磁気テープの走行系と、該磁気テープへのサーボ信号書き込み系と、該サーボ信号書き込み系へ入射されるレーザ光の光源系とを備えた、磁気テープへのサーボ信号書き込み装置であって、
上記サーボ信号書き込み系が、複数の光ファイバを互いに平行に且つ各光ファイバの中心軸が同一平面上に位置するように配列させてなる光ファイバ束と、該光ファイバ束端から出射されるレーザ光を捕捉する集光レンズとを備え、該レンズを通じて形成されるレーザ出射光源の実像の配列方向と、上記磁気テープの走行方向とのなす角度が平面視において、０°超９０°未満となるように配置された上記光ファイバ束とレンズとを備える磁気テープへのサーボ信号書き込み装置。
【請求項５】
磁気テープの走行系と、該磁気テープへのサーボ信号書き込み系と、該サーボ信号書き込み系へ入射されるレーザ光の光源系とを備えた、磁気テープへのサーボ信号書き込み装置であって、
上記サーボ信号書き込み系は、複数の光ファイバを互いに平行に且つ各光ファイバの中心軸が同一平面上に位置するように配列させてなる光ファイバ束を、２組以上配置してなる光ファイバ束群を備え、各光ファイバ束単独で形成される実像よりも小さいピッチの実像が形成されるように各光ファイバ束を積層した磁気テープへのサーボ信号書き込み装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、狭ピッチでサーボ信号を書き込むことのできる、磁気テープへのサーボ信号書き込み方法及び装置に関する。
背景技術
磁気テープの記録容量を高めるための一手段として、データトラック密度を高める方法がある。しかし、トラック密度を高くすると、隣り合うデータトラック間の距離が小さくなり、データの記録・再生中に磁気ヘッドが、対象とするデータトラックの適正位置からずれてしまい、正確な記録・再生が行われなくなる場合がある。この防止策として、種々のサーボトラッキング方法が提案されている。
代表的な磁気テープのサーボトラッキング方法として、サーボ信号に対応するサーボトラックを、磁気的に或いは機械的なスタンピングにより、磁気テープに形成する方法がある。この場合、形成されたサーボトラック間の距離が小さいほど正確なサーボトラッキングを行い得るが、その為にはサーボトラック形成装置を複雑化或いは大型化する必要がある。
従って、本発明は、狭ピッチのサーボトラックを簡便に且つ多数形成することのできる、磁気テープへのサーボ信号書き込み方法及び装置を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明は、複数の光ファイバを互いに平行に配列した光ファイバ束の一端からレーザ光を入射して、出射光源としての他端から出射されたレーザ光を、集光レンズに通した後に所定速度で走行する磁気テープ上に設けられたサーボ信号の書き込みが可能な部位上に照射して、該部位上に出射光源の等倍以下の実像を形成して物理的又は化学的に変化させ、複数本のサーボトラックパターンを、上記光ファイバ束における光ファイバの配列ピッチよりも小ピッチでテープ長手方向に亘り形成する、磁気テープへのサーボ信号書き込み方法を提供することで上記目的を達成したものである。
また、本発明は、上記方法に好ましく用いられる装置として、磁気テープの走行系と、該磁気テープへのサーボ信号書き込み系と、該サーボ信号書き込み系へ入射されるレーザ光の光源系とを備えた、磁気テープへのサーボ信号書き込み装置であって、
上記サーボ信号書き込み系が、複数の光ファイバを互いに平行に且つ各光ファイバの中心軸が同一平面上に位置するように配列させてなる光ファイバ束と、該光ファイバ束端から出射されるレーザ光を捕捉する集光レンズとを備え、該レンズを通じて形成されるレーザ出射光源の実像の配列方向と、上記磁気テープの走行方向とのなす角度が平面視において、０°超９０°未満となるように配置された上記光ファイバ束とレンズとを備える磁気テープへのサーボ信号書き込み装置を提供するものである。
また、本発明は、磁気テープの走行系と、該磁気テープへのサーボ信号書き込み系と、該サーボ信号書き込み系へ入射されるレーザ光の光源系とを備えた、磁気テープへのサーボ信号書き込み装置であって、
上記サーボ信号書き込み系は、複数の光ファイバを互いに平行に且つ各光ファイバの中心軸が同一平面上に位置するように配列させてなる光ファイバ束を、２組以上配置してなる光ファイバ束群を備え、各光ファイバ束単独で形成される実像よりも小さいピッチの実像が形成されるように各光ファイバ束を積層した磁気テープへのサーボ信号書き込み装置を提供するものである。
発明を実施するための最良の形態
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。図１〜図３には本発明の第１の実施形態のサーボ信号書き込み装置が示されており、この装置は図１に示すように磁気テープの走行系（図示せず）、磁気テープ１へのサーボ信号書き込み系１０及び該サーボ信号書き込み系１０へ入射されるレーザ光の光源系２０とを備えている。
磁気テープの走行系は、サーボトラックが形成される磁気テープが巻回されている繰り出しリールと、繰り出された磁気テープの巻き取りリールと、これらのリールの回転駆動手段とを備え、磁気テープ１を図中矢印Ａ方向に走行させるようになされている。このような走行系は、磁気テープの記録再生ドライブにおける走行系と同様の機構のものである。更に、上記走行系は、磁気テープ１における左右何れかのエッジを規制する手段（図示せず）を備えている。該手段によって、磁気テープ１の走行中に、テープ幅方向の走行振れが防止され、基準テープエッジから各サーボトラックパターンまでの距離が一定になる。
レーザ光の光源系２０は、後述する光ファイバの本数と同数のレーザダイオードが光ファイバと光学的に結合したモジュール部２１と、各レーザダイオードを駆動するための駆動手段２２と、各モジュール部２１を外部のファイバ束に光学的に接続するコネクタ２３とを備えている。駆動手段２２は、発振器等から構成される該駆動手段の制御手段（図示せず）に電気的に接続されており、該制御手段からの命令によって駆動手段２２が動作する。そして、この動作によって各モジュール部２１におけるレーザダイオードが所定のタイミングで発光する。
サーボ信号書き込み系１０は、複数の光ファイバ１１を互いに平行に且つ各光ファイバ１１の中心軸が同一平面上に位置するように配列させた光ファイバ束１２と、該光ファイバ束１２の出射端から出射される出射レーザ光２４を捕捉し集光する大開口径の集光レンズ１３とを備えている。光ファイバ１１の入射端は、上述した光源系２０のコネクタ２３に光学的に接続されている。集光レンズ１３は、光ファイバ束１２の出射端から出射される出射レーザ光２４の７０％以上、好ましくは９５％以上を捕捉し得るものである。また、集光レンズ１３は、出射光源、即ち出射レーザ光２４のスポット列（即ち、出射レーザ光２４の一直線状のパターン）の等倍以下、好ましくは０．８倍以下の実像２５を、走行する磁気テープ１におけるサーボトラックの形成が可能な部位（本実施形態ではバックコート層５）に形成するような位置に配置されている。即ち、集光レンズ１３は縮小投影光学系を構成するものである。
光ファイバ束１２は、図２に示すように、所定の厚みを有する平板状のプレートの一面に直線状の多数の溝（好ましくはＶ字型溝）１７が互いに平行に並設された下部プレート１４における各溝１７内に各光ファイバ１１をそれぞれ配置し、その上を平板状のプレート１５で覆うことにより構成されている。各溝１７は、各光ファイバ１１の中心軸が何れも同一平面上に位置するように加工されている。また、各溝１７は、隣り合う光ファイバ１１間の距離、即ち光ファイバ１１，１１間の配列ピッチＰ０が、光ファイバ１１の直径に等しくなるように等間隔で設けられている。
光ファイバ束１２は、集光レンズ１３を通じて磁気テープ１に形成される出射光源の実像、即ち光ファイバ束１２からの出射レーザ光２４のスポット列の実像２５の配列方向と、磁気テープ１の走行方向とのなす角度θ（後述する図３参照）が平面視において０°超９０°未満となるように配置されている。詳細には、光ファイバ束１２は、磁気テープ１の走行方向と、該光ファイバ束１２における光ファイバ１１の配列方向とのなす角度が平面視において０°超９０°未満となるように傾斜して配置されている。
上述の装置を用いて磁気テープ１にサーボトラックを形成する方法について説明すると、先ず光源系２０におけるモジュール部２１のレーザダイオードを所定間隔で断続的に発光させて、各レーザダイオードに一対一で対応する光ファイバ１１にレーザ光をそれぞれ入射させる。レーザ光２４は、光ファイバ束１２の出射端から出射して集光レンズ１３を通過し、所定速度で走行する磁気テープ１におけるバックコート層５上に照射される。その結果、該層５上に、上記出射端における出射レーザ光２４のスポット列に対して等倍以下の実像２５が形成される。そして、バックコート層５における上記出射レーザ光の照射部位を物理的又は化学的に変化させることによって、サーボトラックパターンをテープ長手方向に亘り形成する。バックコート層５に実像２５が形成され、サーボトラックパターンが形成される状態を図３に示す。図３中、矢印Ａは磁気テープの走行方向を示し、直線Ｂは、出射レーザ光のスポット列の実像２５の配列方向を示す。また、各Ｌは、バックコート層５上に形成された実像２５における出射レーザ光の照射位置を示し、Ｓは形成されたサーボトラックパターンを示す。図３中、バックコート層５上に形成された実像における出射レーザ光の照射位置間の距離（Ｌ−Ｌ間の距離）をＰ１とすると、Ｐ１は、上述したＰ０（図２参照）及び集光レンズ１３の縮小倍率ｍ（ｍは０超１以下の整数を示す）を用いて、Ｐ１＝Ｐ０ｍで表される。
上述の通り、光ファイバ束１２からの出射レーザ光２４の実像２５の配列方向は、磁気テープ１の走行方向と所定の角度θをなしている。即ち、図３における直線Ｂと磁気テープ１の走行方向Ａとのなす角度はθとなる。従って、磁気テープの走行方向に関してのＬ間の距離、即ち形成されたサーボトラックパターンＳ，Ｓ間のピッチＰｓは、Ｐｓ＝Ｐ１ｓｉｎθ＝Ｐ０ｍｓｉｎθとなる。その結果、光ファイバ束１２における光ファイバ１１の配列ピッチＰ０に対して、形成されたサーボトラックパターンＳ，Ｓ間のピッチＰｓは、ｍｓｉｎθ倍小さくなる。このようにして、光ファイバ束１２における光ファイバ１１の配列ピッチＰ０よりも小ピッチの複数のサーボトラックパターンＳがバックコート層５上に同時に形成される。各サーボトラックパターンＳは、図３に示すように、磁気テープ１の長手方向に亘り断続的且つ直線的に形成される。尚、隣り合うサーボトラックパターンの形状は同一でもよく或いは異なっていてもよい。また、サーボトラックパターンは、磁気テープ１の全長に亘って形成されることを必ずしも要しない。
次に、磁気テープ１にサーボトラックを形成する装置の第２の実施形態を図４を参照しながら説明する。尚、本実施形態に関しては、上述した第１の実施形態と異なる点についてのみ説明し、同じ点については上述した第１の実施形態に関して詳述した説明が適宜適用される。また、図４について、図１〜図３と同じ部材には同じ符号を付してある。
本実施形態の装置は、第１の実施形態の形成装置と比してサーボ信号書き込み系が異なり、その他の構成は同一である。図４は、本実施形態の装置におけるサーボ信号書き込み系の平面図を模式的に表している。但し、図４においては、集光レンズは表されていない。また図４は、集光レンズの縮小倍率を等倍（１倍）に設定した場合の例である。
本実施形態の装置におけるサーボ信号書き込み系は、２組以上の光ファイバ束１２（図４においては２組）を有する光ファイバ束群１６を備えている。光ファイバ束群１６の各光ファイバ束１２ａ，１２ｂにおける光ファイバ１１は、何れも配列ピッチＰ０で規則的に配列されている。また、各光ファイバ束１２ａ，１２ｂ及び図示しない集光レンズは、平面視において、該集光レンズを通じて磁気テープ１に形成される各光ファイバ束１２ａ，１２ｂからの出射レーザ光の各実像が、磁気テープ１の走行方向Ａと直交し且つ該走行方向Ａに沿ってそれぞれ形成されるように配置されている。具体的には、各光ファイバ束１２ａ，１２ｂは、光ファイバ１１の配列方向が、磁気テープ１の走行方向Ａと直交するように該走行方向Ａに沿ってそれぞれ配置されている。更に、各光ファイバ束１２ａ，１２ｂは、各光ファイバ束単独で形成される実像よりも小さいピッチの実像が形成されるように積層されている。詳細には、各実像が、該実像の配列ピッチ（本実施形態ではＰ０）よりも小さい距離ΔＰ（本実施形態では図４に示すようにΔＰ＝Ｐ０／２）だけ互いにずれて形成されるように光ファイバ束１２ａ，１２ｂが積層されている。
本実施形態の装置を用いたサーボトラックの形成方法について、引き続き図４を参照して説明すると、磁気テープ１の走行方向に関して上流側に位置する光ファイバ束１２ａから出射した出射レーザ光が、図示しない集光レンズを通過した後、磁気テープ１のバックコート層５上に照射され該出射レーザ光の実像が形成される。これによってピッチがＰ０のサーボトラックパターンＳａ，Ｓａ・・が形成される。また、下流側に位置する光ファイバ束１２ｂから出射した出射レーザ光が、同様にして磁気テープ１のバックコート層５上に照射され、やはり該出射レーザ光の実像が形成されてピッチがＰ０のサーボトラックパターンＳｂ，Ｓｂ・・が、隣り合うサーボトラックパターンＳａ，Ｓａ間にそれぞれ形成される。ここで、各光ファイバ束１２ａ，１２ｂ及び集光レンズは、各光ファイバ束からの各実像がΔＰ＝Ｐ０／２だけ互いにずれて形成されるように配置されているので、隣り合う隣り合うサーボトラックＳａ，Ｓｂ間のピッチもΔＰ、即ちＰ０／２となる。このようにして、光ファイバ束における光ファイバ１１の配列ピッチＰ０よりも小ピッチの複数のサーボトラックパターンがバックコート層５上に同時に形成される。この場合、集光レンズの縮小倍率ｍを１未満とすることによって、サーボトラック間のピッチはΔＰｍとなり、サーボトラックパターン間のピッチを更に小さくすることができる。
本発明の方法の適用対象となる磁気テープの一例及び該磁気テープに形成されたサーボトラックの使用例について簡単に説明する。該磁気テープにおいては、支持体上に磁性又は非磁性の中間層が設けられており、中間層に隣接して最上層としての磁性層が設けられている。また、支持体の他方の面上にバックコート層が設けられている。磁性層には、磁気テープの走行方向と平行に複数本のデータトラックが形成されている。サーボトラックの形成が可能な部位としては、上記の実施形態においてはバックコート層を用いたが、これに限定されず、それ以外の層の何れか若しくは支持体を用いてもよく又は別途新たな部位を設けても良い。
サーボトラックの形成が可能な部位は、レーザ光の照射によって物理的変化又は化学的に変化し、サーボ信号に対応するサーボトラックパターンが形成され、非照射部分との間に光学的コントラストが生じるようになされている。サーボトラックパターンに光学的コントラストを生じさせるための手段としては、例えば（１）レーザ光の照射によって上記部位、例えばバックコート層５の表面に所定深さの凹部を形成する（物理的変化）、（２）レーザ光の照射によって変色可能な物質を上記部位中に含有させる方法等があるが（化学的変化）、これらに限定されるものではない。
上記磁気テープの使用時には、所定個数の磁気ヘッドを備えたヘッドユニットを該磁気テープの幅方向に順次移動させてデータトラックの切り替えを行いながら、各磁気ヘッドにより対応するデータトラックに対して記録または再生が行われる。即ち、サーペンタイン方式の記録・再生が行われる。そして、データトラックの切り替えの際、ならびに記録および再生の際に、各磁気ヘッドが適正なデータトラック上に位置するように、磁気テープに形成されたサーボトラックに基づきサーボトラッキングが行われる。具体的には、例えばサーボトラックパターンに所定波長の光を照射し、その反射光又は透過光を検出することによって光学的にサーボ信号が読み取られる。そして、読み取られたサーボ信号に基づいて、光ディスク等の分野において用いられているプッシュプル方式等と同様のサーボトラッキングが行われる。
次に本発明におけるサーボトラックの好ましい形成条件について説明する。サーボトラックの形成時における磁気テープの走行速度は、生産性の観点からなるべく大きい方が好ましいが走行系の能力を考慮すると現実には１〜５ｍ／ｓが好適である。この場合レーザダイオードの出力は、磁気テープに損傷を与えることなくサーボトラックパターンを形成させる点から、照射部位において５〜３０ｍＷであることが好適である。図３に示すような断続的なサーボトラックパターンＳを形成する場合、レーザダイオードの出力は、パターンの長さや周期に応じて任意に変調すればよい。
光ファイバ１１のコア径は、磁気テープに形成された出射レーザ光の実像の大きさ、即ちサーボトラックの幅に影響するので、トラックピッチを小さくするためには該コア系はなるべく小さい方が望ましい。現実に使用できる光ファイバとしては、コア径が３〜９μｍのものが好適である。この場合、磁気テープに形成された実像における出射レーザ光のビーム径は、１〜９μｍになる。
第１の実施形態における上記角度θは、光ファイバ１１の配列ピッチ、集光レンズ１３の縮小倍率及び形成されるサーボトラックのトラックピッチ等に応じて適宜設定可能である。
集光レンズ１３の縮小倍率ｍは、上記角度θに対するサーボトラックのトラックピッチの誤差を小さくするため、なるべく小さい方が好ましいが、焦点深度やレンズ収差の点から０．３〜０．８倍であることが好適である。
本発明は上記実施形態に制限されず、種々の変更が可能である。例えば、本発明の方法が適用される磁気テープは、バックコート層以外の部位が、サーボトラックの形成可能なものであってもよい。また、第１の実施形態においては、図５に示すように、複数の光ファイバ束１２を磁気テープ１の幅方向に亘って所定間隔で規則的に配置してもよい。但し図５においては集光レンズを省略して示してある。第２の実施形態においても同様に、図４に示す光ファイバ束群１６を複数個用い、これらを磁気テープ１の幅方向に亘って所定間隔で規則的に配置してもよい。
また、第１の実施形態において、磁気テープ１に形成された実像の配列方向を磁気テープ１の走行方向Ａに対して傾斜させる手段としては、光ファイバ束自体１２を傾斜させることに代えて、サーボ信号書き込み系における集光レンズ等の光学系によって実像だけを傾斜させることも可能である。
また、図４に示す光ファイバ束群１６を、図１に示す装置におけるサーボ信号書き込み系のように、磁気テープの走行方向に対して所定の角度傾斜させて配置すると、更に一層狭ピッチのサーボトラックパターンを、磁気テープに形成することができる。また、図４に示す光ファイバ束群１６における光ファイバ束１２ａ，１２ｂは互いに密着して配置されているが、これに代えて両者を離間させてもよい。
産業上の利用可能性
本発明によれば、磁気テープに狭ピッチのサーボトラックを簡便に且つ同時に多数形成することができる。従って、本発明に従って製造された磁気テープでは、一層正確なサーボトラッキングが行われ、データトラックのトラック密度を一層高めることができ、ひいては記録容量を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明のサーボ信号書き込み装置の第１の実施形態を示す模式図である。
図２は、光ファイバ束の構造を示す縦断面の模式図である。
図３は、磁気テープにサーボトラックが形成される状態を平面視して示す模式図である。
図４は、本発明サーボ信号書き込み装置の第２の実施形態におけるサーボ信号書き込み系を示す模式図である。
図５は、第１の実施形態におけるサーボ信号書き込み系の別の形態を示す模式図である。
【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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