混合周波数振幅ベースサーボパターン
【課題】混合周波数振幅ベースサーボパターンを提供する。
【解決手段】本発明は冗長位置決め情報を提供するように異なる周波数で書き込まれたサーボウインドを含むサーボフレームに関する。サーボフレームは碁盤の目状パターンに配列された第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含む。サーボウインドの異なる周波数によりサーボフレームは位置決め情報冗長性の向上を達成することができる。サーボトラックは本明細書に記載されている複数のサーボフレームを含むことにより、データ読取／書込ヘッドを対応するデータトラックに隣接して適正に位置決めし得る。サーボフレームの各々に組み込まれた冗長性は位置決め情報の誤差をほぼ最小限に抑える。
【解決手段】本発明は冗長位置決め情報を提供するように異なる周波数で書き込まれたサーボウインドを含むサーボフレームに関する。サーボフレームは碁盤の目状パターンに配列された第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含む。サーボウインドの異なる周波数によりサーボフレームは位置決め情報冗長性の向上を達成することができる。サーボトラックは本明細書に記載されている複数のサーボフレームを含むことにより、データ読取／書込ヘッドを対応するデータトラックに隣接して適正に位置決めし得る。サーボフレームの各々に組み込まれた冗長性は位置決め情報の誤差をほぼ最小限に抑える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデータ記憶媒体に関し、特に振幅ベースサーボパターンで記録された磁気記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
データ記憶媒体はデータの記憶および検索に一般的に用いられており、磁気テープ、磁気ディスク、光テープ、光ディスク、ホログラフィーディスクまたはカード等などの多様な形式がある。磁気テープ媒体は依然として大量のデータを記憶するために経済的である。例えば大型計算センターでは磁気テープカートリッジまたは磁気テープの大型スプールを用いてデータをバックアップすることが多い。また磁気テープカートリッジはデスクトップまたはノートブックコンピュータなどのより小型のコンピュータに記憶されたデータのバックアップに用途がある。
【０００３】
磁気媒体においてデータは通例媒体表面に磁気的に記録された磁気信号として記憶されている。媒体に記憶されたデータは通例「データトラック」に沿って編成されるとともに、トランスデューサヘッドがデータトラックに対して位置決めされてデータをトラックに書き込みまたはデータをトラックから読み取る。磁気テープなどの代表的磁気記憶媒体は通例データバンド内に数本のデータトラックを含む。光媒体、ホログラフィー媒体、および他の媒体形式もデータトラックを利用することができる。
【０００４】
サーボパターンとはトラッキング目的で用いられる媒体上の信号または他の記録されたマークを指す。換言すればサーボパターンは媒体上に記録されてデータトラックに対する基準点を提供する。サーボコントローラは検出したサーボパターンを解釈するとともに位置誤差信号を生成する。この位置誤差信号を用いてデータトラックに対するトランスデューサヘッドの横方向の距離を調整し、トランスデューサヘッドがデータトラックに沿って適正に位置決めされるようにしてデータトラックに対してデータの効率的な読み取り及び／又は書き込みをするようにする。
【０００５】
磁気テープなどのいくつかのデータ記憶媒体の場合、サーボパターンは「サーボトラック」と呼ばれる媒体上の特定トラックに記憶される。サーボトラックはサーボコントローラの基準として機能する。サーボトラックは通例、サーボコントローラが媒体の表面に対してトランスデューサヘッドの位置決めを識別するのに有用な情報以外データは保持しない。複数のサーボトラックをサーボバンド内に規定し得る。いくつかの磁気媒体は複数のサーボバンドを含み、データトラックはサーボバンド間に配置されている。
【０００６】
サーボトラック内に記録されたサーボパターンは１つ以上のサーボヘッドによって感知され得る。例えばサーボヘッドはサーボトラック内のサーボパターンのみを読み取る専用ヘッドであり得る。代替的にはサーボヘッドは読取／書込ヘッドと一体化され得る。いずれの場合も特定のサーボトラックがサーボヘッドによって場所を特定されると、１つ以上のデータトラックがサーボトラックからのデータトラックの既知の変位により媒体上で位置が特定される。サーボコントローラはサーボヘッドから検出したサーボ信号を受け取るとともに位置誤差信号を生成し、その信号はデータトラックに対する読取／書込ヘッドの位置決めを調整するのに用いられる。
【０００７】
振幅ベースサーボパターンとは、サーボ信号振幅の検出が媒体に対するヘッド位置決めの識別を可能にするサーボパターンを指す。振幅ベースサーボパターンは通例、信号が記録または媒体から消去された記録または消去ウインドである振幅ベースサーボウインドを利用する。媒体に対してヘッドが通過する際、検出されたサーボ信号の信号振幅を用いてヘッドが媒体上のトラックに対して正しく位置決めされているか否かを判断することができる。振幅ベースサーボパターンは一般に磁気テープ媒体に組み込まれるが他の媒体でも有用であり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に本発明は冗長位置決め情報を提供するように異なる周波数で書き込まれたサーボウインドを有するサーボフレームを含む磁気データ記憶媒体に関する。サーボフレームは第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと、第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含む。これらの組の第１および第２のサーボウインドは碁盤の目（ｃｈｅｃｋｅｒｂｏａｒｄ）状パターンに配列されている。異なる周波数ウインドによりサーボフレームは、サーボフレーム長またはサーボサンプリング期間を延長することなく位置決め情報冗長性を達成することができる。サーボトラックは本明細書に説明する複数のサーボフレームを含むことにより、データ読取／書込ヘッドを対応するデータトラックに隣接して適正に位置決めし得る。サーボフレームの各々に組み込まれた冗長性は位置決め情報の誤差をほぼ最小限に抑える。
【０００９】
例えばサーボ読取ヘッドは本明細書に説明するようにパターン化されたサーボフレームに隣接して通過する際に混合周波数サーボ信号を検出する。第１の周波数及び第２の周波数に調整されたフィルタは、混合周波数サーボ信号からそれぞれ第１の周波数サーボ信号と第２の周波数サーボ信号とを生成する。第１の位置誤差信号（ＰＥＳ）が第１の周波数サーボ信号から算出されるとともに、第２のＰＥＳが第２の周波数サーボ信号から算出される。第１のＰＥＳと第２のＰＥＳとを平均することにより全体ＰＥＳを算出し得る。混合周波数サーボ信号が一定である場合、第１のＰＥＳおよび第２のＰＥＳの両方が同一方向の読取／書込ヘッドの位置決めを調整する。混合周波数サーボ信号が信号ドロップアウトを含む場合、第１のＰＥＳおよび第２のＰＥＳはドロップアウトが平均ＰＥＳに影響を及ぼさないように広がる。このように本明細書に説明するサーボパターンは対応するデータトラックに対するデータ読取／書込ヘッドの位置決め精度を向上させる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施形態において本発明はサーボトラックと１つ以上のデータトラックとを備えるデータ記憶媒体に関する。サーボトラックは第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含む複数のサーボフレームを備える。第１のサーボウインドおよび第２のサーボウインドはサーボフレーム内に碁盤の目状パターンに配列されている。
【００１１】
他の実施形態において本発明は、第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと、第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含み、第１および第２のサーボウインドが碁盤の目状パターンに配列されている複数のサーボフレームを備えるサーボトラックを読み取る方法に関する。この方法は混合周波数サーボ信号を検出するステップと、混合周波数サーボ信号から第１の周波数をフィルタリングして第１の周波数サーボ信号を生成するステップと、混合周波数サーボ信号から第２の周波数をフィルタリングして第２の周波数サーボ信号を生成するステップとを含む。その後第１の周波数サーボ信号と第２の周波数サーボ信号とに基づいて位置誤差信号を算出する。
【００１２】
他の実施形態において本発明はデータ記憶媒体のサーボトラックを読み取るように位置決めされたサーボ読取ヘッドを備えるシステムを対象とし、サーボトラックは第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと、第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含む複数のサーボフレームを備える。第１および第２のサーボウインドは碁盤の目状パターンに配列され得る。サーボ読取ヘッドはサーボトラックから混合周波数サーボ信号を検出する。またこのシステムはサーボ読取ヘッドに結合されたサーボコントローラを備える。サーボコントローラは混合周波数サーボ信号から第１の周波数をフィルタリングして第１の周波数のサーボ信号を生成し、混合周波数サーボ信号から第２の周波数をフィルタリングして第２の周波数サーボ信号を生成し、さらに第１の周波数サーボ信号と第２の周波数サーボ信号とに基づいて位置誤差信号を算出する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は１つ以上の利点を提供可能であり得る。例えば異なる周波数サーボウインドは、ＰＥＳ値の向上した冗長性を提供することにより誤差を最小限に抑える。また本発明のサーボパターンは信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を大幅に改善する全振幅混合周波数サーボ信号を生成する。さらにまた隣接ライタギャップを有する単一または二重バンプサーボ書込ヘッドを用いてサーボフレームの単純な碁盤の目状パターンを書き込み得る。サーボパターンが複雑なサーボ書込ヘッド構成を必要としないため、テープドライブによってサーボパターンを書き込み得る。この場合サーボ記録はより複雑なサーボライタを必要としない。
【００１４】
本発明の１つ以上の実施形態の詳細が添付の図面と以下の説明に記載されている。本発明の他の特徴と、目的と利点とは説明と図面とからおよび特許請求の範囲から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１はサーボ読取ヘッド１９を含むサーボ読取装置１８に対する従来技術の磁気テープ１０のサーボバンド部の図である。磁気テープ１０には従来の振幅ベースサーボパターンが記録されている。図１に図示された従来のサーボパターンは、碁盤の目状パターンに配列された多数のサーボウインド１４Ａ〜１４Ｌ（「サーボウインド１４」）を含む。サーボウインド１４は事前に記録された磁気信号１２が磁気テープ１０から消去された区域を備え得る。消去サーボウインド１４Ａ〜１４Ｌは磁気テープ１０のサーボフレーム１１内にある。
【００１６】
図示の実施形態において、磁気テープ１０は５本のサーボトラック１６Ａ〜１６Ｅ（「サーボトラック１６」）を含む。サーボトラック１６は中心線を規定し、例えばサーボトラック１６Ａは中心線１７を規定している。サーボトラック１６は一括してサーボバンドを規定する。一般にサーボバンドは複数のサーボトラックの集合として規定される。このためサーボバンドは任意の数のサーボトラックを含み得る。サーボトラック１６の各々は対応するデータトラックまたは一組のデータトラック（図示せず）から既知の距離離れている。
【００１７】
磁気テープ１０をサーボ書込ヘッド（図示せず）のギャップの下を通過させることによりサーボパターンを書き込むことができる。サーボヘッドの比較的広いギャップを用いて、第１の周波数を有する磁気信号１２を磁気テープ１０の表面上に記録することができる。さらにまた第２の周波数を有する磁気信号は遷移領域１３を規定して、サーボフレーム１１の開始を示す。遷移領域１３を記録するには、テープがサーボヘッドのギャップの下を通過する間に書き込まれた信号の周波数を短期間変更する。遷移領域１３は従来技術のサーボ検出方式の同期マークとしての役目を果たす。
【００１８】
サーボトラック方向を横断する方向の比較的小さい書き込みギャップトラック幅を有するサーボ書込ヘッド（または別体の消去ヘッド）を用いて、消去サーボウインド１４を生成することができる。例えば消去サーボウインド１４は、サーボ読取ヘッド１９にトラック箇所の特定させることができる碁盤の目状構成を形成し得る。従来技術によれば中心線１７のそれぞれ上方および下方に位置決めされた消去サーボウインド１４は共通幅を有する。
【００１９】
動作中、磁気テープ１０が第１のトラック１６Ａの上方に配置されたサーボ読出しヘッド１９を通過する際、読出しヘッド１９により検出された磁気信号は中心線１７に対するサーボヘッド１９の箇所を識別することができる。例えばサーボヘッド１９が中心線１７に沿ってサーボウインド１４Ａの上方を部分的に移動する際、サーボヘッド１９が厳密にオントラックである場合には検出された信号振幅は５０パーセント減少することになる。検出信号は、サーボヘッド１９がサーボウインド１４のうちの１つの上方を通過していない場合１００パーセントであるが、サーボヘッド１９がサーボウインド１４のうちの１つの上方を部分的に通過する場合、サーボウインドの上方を通過するサーボヘッド１９の部分が信号にさらされないため減少する。サーボヘッド１９が中心線１７に沿ってサーボウインド１４Ａの上方を部分的に通過する際、検出された信号振幅の低下が５０パーセントより多いまたは少ない場合には、サーボ読取装置１８を移動させてサーボ読取ヘッド１９を中心線１７上方でより適切に位置決めにすることができる。このようにしてサーボトラック１６Ａの中心線１７を位置特定することができる、対応するデータトラック（図示せず）は、サーボトラック１６の中心線１７から規定の変位で位置特定される。同様にサーボトラック１６Ｂ〜１６Ｅの中心線を磁気パターン１２に対して様々な消去サーボウインドにより規定することができる。
【００２０】
また磁気テープ１０はトラック識別マーク１５を含み得る。トラック識別マーク１５によりサーボコントローラはトラック１６Ａをトラック１６Ｃおよび１６Ｅから区別することができる。磁気テープ１０上にトラック識別マーク１５がなければ、トラック１６Ａ、１６Ｃおよび１６Ｅに関連する検出信号は通常識別不能である。例えばトラック識別マーク１５は信号１２とは異なる識別可能周波数を有する磁気信号を備え得る。トラック識別マーク１５は従来サーボウインド１４とは異なる形状に形成されている。またサーボウインド１４とは異なり、トラック識別マーク１５は振幅ベースサーボ位置決め用に位置決めまたは使用されない。例えばトラック識別マーク１５は通例１つ以上の中心線１７と交差している。隣接のサーボバンドはマーク１５と同様のトラック識別マークを含み得るが、所与のバンド内に異なって位置決めされているためトラック１６Ｃ、１６Ｄおよび１６Ｅを識別することができる。
【００２１】
図２は図１に対応する例示的出力信号を図示する。具体的には図２は中心線１７に沿ってサーボトラック１６Ａ上方を通過するサーボ読取ヘッド１９に関連する出力サーボ信号２０を図示する。一般には信号２０の振幅の変動を用いてサーボヘッド１９がオントラックか否かを識別することができる。サーボ読取装置１８に結合されたサーボコントローラは、サーボ信号２０の振幅変動に基づいて位置誤差信号（ＰＥＳ）を生成するとともに、サーボ読取装置１８を移動してサーボ読取ヘッド１９をサーボトラック１６Ａと適正に位置合わせし得る。
【００２２】
サーボヘッド１９が中心線１７に沿って通過する際、サーボ搬送信号１２は信号２０で箇所２１、２３、２５、２７、２９および３１において全振幅応答を提供する。信号２０の振幅は、トラック識別マーク１５に対応する箇所２６で１００パーセント低下する。サーボ信号２０の振幅は、消去サーボウインド１４Ａの上方を部分的に通過するサーボヘッド１９に対応する箇所２２において振幅（Ａ）に減少する。サーボ信号２０の振幅は、消去サーボウインド１４Ｂの上方を部分的に通過するサーボヘッド１９に対応する箇所２４において振幅（Ｂ）に減少する。
【００２３】
振幅ＡおよびＢは中心線１７に対するサーボヘッド１９の位置を示す。例えば図２に示すように箇所２２および２４の両方における信号２０の振幅のおよそ５０パーセントの低下は、サーボヘッド１９のオントラック位置決めを示すことになる。一例として振幅Ａが振幅Ｂより大きい場合には、サーボヘッド１９が中心線１７の若干上方に位置決めされている場合がある。サーボ読取ヘッド１９のトラックピッチ（Ｔｐ）ならびに振幅ＡおよびＢに基づいて信号２０から第１のＰＥＳ（ＰＥＳ１）を算出し得る。
【数１】
第１のＰＥＳは中心線１７に対する位置決め情報を提供し、この位置決め情報は振幅ＡおよびＢを信号２０で振幅の５０パーセント低下に対応させる位置へのサーボヘッド１９の移動を生じ、オントラック位置決めを示す。
【００２４】
ある場合には、サーボコントローラは第１のＰＥＳのみを用いてサーボヘッド１９をサーボトラック１６Ａに隣接して位置決めし得る。しかしサーボトラック１６Ａに沿ったサーボウインド１４Ａおよび１４Ｂからのサーボ信号のみを含む第１のＰＥＳには冗長性がない。冗長性がないことによりサーボ信号２０のドロップアウト誤差が見つからずに済んでしまう恐れがある。例えば磁気テープ１０またはサーボ読取ヘッド１９上のごみまたは欠陥はサーボ信号２０に信号ドロップアウトを生じ得るが、サーボコントローラはそれを他の消去サーボウインドとして見る恐れがある。ＰＥＳ冗長性がないため、誤差を検出または補正することができず、サーボトラック１６Ａに対するサーボ読取ヘッド１９の不正確な位置決めにつながり、それが対応するデータトラックに対するデータ読取ヘッドの不正確な位置決めにつながり得る。
【００２５】
ＰＥＳ冗長性を提供するために、サーボトラック１６Ａに沿ったサーボウインド１４Ｇおよび１４Ｈからのサーボ信号に基づいて第２のＰＥＳを算出する。図２に図示するようにサーボ信号２０の振幅は、消去サーボウインド１４Ｇの上方を部分的に通過するサーボヘッド１９に対応する箇所２８において振幅（Ｃ）に減少する。サーボ信号２０の振幅は消去サーボウインド１４Ｈの上方を部分的に通過するサーボヘッド１９に対応する箇所３０において振幅（Ｄ）に減少する。
【００２６】
振幅ＣおよびＤは中心線１７に対するサーボヘッド１９の位置を示す。例えば図２に示すように箇所２８および３０の両方における信号２０の振幅のおよそ５０パーセントの低下は、サーボヘッド１９のオントラック位置決めを示すことになる。一例として振幅Ｃが振幅Ｄより大きかった場合には、サーボヘッド１９が中心線１７の若干上方に位置決めされている場合がある。サーボ読取ヘッド１９のトラックピッチ（Ｔｐ）ならびに振幅ＣおよびＤに基づいて信号２０から第２のＰＥＳ（ＰＥＳ２）を算出し得る。
【数２】
第２のＰＥＳは中心線１７に対する位置決め情報を提供し、この位置決め情報は振幅ＣおよびＤを信号２０で振幅の５０パーセント低下に対応させる位置へのサーボヘッド１９の移動を生じ、オントラック位置決めを示す。他の実施形態においてＰＥＳ冗長性は追加サーボ読取ヘッドおよびサーボバンドを用いて磁気テープにわたり達成し得る。第１のＰＥＳおよび第２のＰＥＳを平均することにより全体ＰＥＳを算出することで、サーボ信号２０のドロップアウトまたは他の信号誤差の影響を低減する。
【００２７】
トラックピッチが振幅ベースサーボパターンで減少するにつれて、サーボ書込ヘッドのアセンブリはパターンを作製するために複数バンプギャップ位置合わせが必要なためより複雑になる。サーボ読取ヘッドがサーボパターンを読み取る際、実効ダイナミックレンジおよびプレイバックサーボ信号の線形性は消去ウインド内のＳＮＲおよびサーボ書込ヘッド上の各消去ギャップ間の消去電流誤差により影響を受ける。
【００２８】
本発明は異なる冗長ＰＥＳを提供するように周波数で書き込まれたサーボウインドを含むサーボフレームを備えるデータ記憶媒体に関する。サーボフレームは碁盤の目状パターンに配列された、第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含む。サーボウインドの異なる周波数によりサーボフレームはＰＥＳ冗長性を達成することができる。サーボトラックは本明細書に説明する複数のサーボフレームを含むことにより、データ読取／書込ヘッドを対応するデータトラックに隣接して適正に位置決めし得る。サーボフレームの各々に組み込まれたＰＥＳ冗長性はＰＥＳ全体の誤差を最小限に抑える。またサーボパターンはＳＮＲを大幅に改善する全振幅混合周波数サーボ信号を生成する。さらにまた隣接ライタギャップを有する単一または二重バンプサーボ書込ヘッドは、単純な碁盤の目状パターンを書き込み、複雑なサーボ書込ヘッドアセンブリの必要性を排除し得る。
【００２９】
図３はサーボ読取ヘッド５１を含むサーボ読取装置５０に対する磁気テープ３６のサーボトラック部分の図である。磁気テープ３６は混合周波数、振幅ベースサーボパターンで記録されたサーボフレーム３７を含む。図３に図示されたサーボパターンは、第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインド４２Ａおよび４２Ｂ（「第１のサーボウインド４２」）と、第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインド４４Ａおよび４４Ｂ（「第２のサーボウインド４４」）とを含む。一組の第１のサーボウインド４２と一組の第２のサーボウインド４４とは碁盤の目状パターンに配列されている。サーボフレーム３７内のサーボウインド４２および４４の異なる周波数は組込みＰＥＳ冗長性を提供する。
【００３０】
図示の実施形態において磁気テープ３６は中心線４９を規定する１つのサーボトラック４８しか含まない。サーボフレーム３７は第１の部分３８と第２の部分４０とを含む。サーボフレーム３７の第１の部分３８内では、第１のサーボウインド４２Ａが中心線４９の上方に位置決めされているとともに第２のサーボウインド４４Ａが中心線４９の下方に位置決めされている。サーボフレーム３７の第２の部分４０内では、第１のサーボウインド４２Ｂが中心線４９の下方に位置決めされているとともに第２のサーボウインド４４Ｂが中心線４９の上方に位置決めされている。サーボトラック４８は１つ以上のデータトラック（図示せず）からの既知の距離にある。換言すれば多数のデータトラックはサーボトラック４８に対して規定され得る。他の実施形態では磁気テープ３６は集合的にサーボバンドを規定する任意の数のサーボトラックを含み得る。
【００３１】
サーボトラック４８は同期領域により分離された複数のサーボフレーム（図示せず）を含む。図３に示すように同期領域４６Ａおよび４６Ｂ（「同期領域４６」）はサーボフレーム３７をサーボトラック４８に沿った他のサーボフレームから分離する。サーボトラック４８はサーボフレーム３７の前に同期領域４６Ａを含むことによりサーボフレーム３７の開始を示す。同期領域４６は消去ウインド、未記録ウインド、または第３の周波数で記録されたウインドを含み得る。場合によっては同期ウインド４６の異なる幅を、複数のサーボフレームにわたってデジタルワードを符号化するように変えることができる。例えば同期ウインド４６は磁気テープ３６の直線位置決め（ＬＰＯＳ）情報を符号化し得る。
【００３２】
磁気テープ３６をサーボ書込ヘッド（図示せず）のギャップの下を通過させることによりサーボパターンを書き込むことができる。隣接するライタギャップを有する単一または二重バンプサーボ書込ヘッドを用いて第１の周波数で第１のサーボウインド４２と、第２の周波数で第２のサーボウインド４４とを記録することができる。そのため本明細書に説明するサーボパターンは複雑なヘッド構成が必要ないためドライブにおいて容易に書き込むことができる。第１および第２のサーボウインド４２および４４は碁盤の目状構成を形成し、その構成によりサーボ読取ヘッド５１はトラック４８の箇所を特定することができる。本発明によれば中心線４９の上方および下方に位置決めされた第１および第２のサーボウインド４２および４４は共通幅を有する。第１の周波数および第２の周波数は実質的に異なるとともに共通の高調波を有さないように選択され得る。例えば第１の周波数はおよそ１．２ＭＨｚであり、第２の周波数はおよそ２．０ＭＨｚであり得る。
【００３３】
動作中、磁気テープ３６がサーボトラック４８の上方に位置決めされたサーボ読取ヘッド５１を通過する際、サーボヘッド５１により検出された磁気信号は中心線４９に対するサーボヘッド５１の箇所を識別することができる。サーボヘッド５１は中心線４９に沿って一組の第１のサーボウインド４２および一組の第２のサーボウインド４４上方を移動する際、サーボ読取ヘッド５１は混合周波数サーボ信号を検出する。検出された信号振幅ピークは中心線４９に対するサーボヘッド５１の位置に関係なく１００パーセント残る。検出された混合周波数サーボ信号はフィルタリングされて第１の周波数サーボ信号と第２の周波数サーボ信号とを生成する。第１の周波数サーボ信号および第２の周波数サーボ信号の変動は中心線４９に対するサーボヘッド５１の箇所を識別する。
【００３４】
混合周波数サーボ信号が一定であり信号ドロップアウトを含まない場合、第１のＰＥＳおよび第２のＰＥＳの両方が同一方向のサーボ読取ヘッド５１の位置決めを調整する。換言すれば２つの位置誤差信号はサーボヘッド５１に対して冗長な位置決め情報を生成することになる。混合周波数サーボ信号が信号ドロップアウトを含まない場合は、第１のＰＥＳおよび第２のＰＥＳは広がるが、それらの大きさは同等でありドロップアウトが位置決め誤差信号の平均に影響を及ぼさない。
【００３５】
第１の周波数サーボ信号の振幅が第２の周波数サーボ信号の振幅とだいたい同等でない場合には、サーボ読取装置５０を移動させて位置決めサーボ読取ヘッド５１を中心線４９上方でより適切に位置決めすることができる。このようにしてサーボトラック４８の中心線４９を位置特定することができる。対応するデータトラック（図示せず）はサーボトラック４８の中心線４９から規定された変位で位置特定される。
【００３６】
磁気テープ３６が２つ以上のサーボトラックを含む実施形態では、磁気テープ３６はトラック識別マークも含み得る。トラック識別マークは図１の識別マーク１５とほぼ同様であり得る。トラック識別マークによりサーボコントローラはサーボバンド内で所与のトラックを他のトラックから区別することができる。
【００３７】
図４は本発明の実施形態による磁気テープ５２の図である。磁気テープ５２はサーボトラック５４Ａ〜５４Ｃ（「サーボトラック５４」）とデータバンド５６Ａおよび５６Ｂ（「データバンド５６」）とを含む。サーボトラック５４は図３に図示した磁気テープ３６上のサーボトラック４８とほぼ同様である。データバンド５６Ａ、５６Ｂはそれぞれ異なるサーボトラック５４間に位置決めされている。データバンド５６の各々は複数のデータトラックを規定する。例えば３２以上のデータトラックは連続サーボトラック間にある。他の実施形態では磁気テープ５２は少なくとも１つのサーボバンドを規定するように互いに隣接して位置決めされた複数のサーボトラックを含み得る。
【００３８】
数組の混合周波数、振幅ベースサーボウインド５８が中心線５５Ａ〜５５Ｃ（「中心線５５」）に対して配列され、個々のサーボウインドは通例１つ以上の中心線５５に隣接している。図示のように数組の混合周波数サーボウインド５８が繰り返されて磁気テープ５２の長さに沿った連続サーボフレームを規定する。
【００３９】
図４の例では一組の混合周波数、振幅ベースサーボウインド５８が碁盤の目状構成で配列されている。一組の混合周波数、振幅ベースサーボウインド５８を従来の振幅ベースサーボパターンと同様に配列し得る。しかし一組の混合周波数サーボウインド５８は、第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含む。異なる周波数は１フレーム長内にＰＥＳ冗長性を提供することにより、位置決め情報誤差を実質的に最小限に抑える。加えて全振幅出力はサーボ信号のＳＮＲを改善する。
【００４０】
図５Ａ〜５Ｃは図３に対応する例示的出力信号を図示する。具体的には図５Ａは中心線４９に沿ってサーボトラック４８上を通過するサーボ読取ヘッド５１に関連する混合周波数サーボ信号６０を図示する。図５Ｂは混合周波数サーボ信号６０から第１の周波数をフィルタリングすることにより生成される第１の周波数サーボ信号６６を図示する。図５Ｃは混合周波数サーボ信号６０から第２の周波数をフィルタリングすることにより生成される第２の周波数サーボ信号７２を図示する。混合周波数サーボ信号６０から抽出される第１の周波数サーボ信号６６および第２の周波数サーボ信号７２はＰＥＳ冗長性を提供する。
【００４１】
一般に第１の周波数サーボ信号６６および第２の周波数サーボ信号７２の振幅の変動を用いてサーボヘッド５１がオントラックであるか否かを識別することができる。サーボ読取装置５０に結合されたサーボコントローラは第１の周波数サーボ信号６６および第２の周波数サーボ信号７２の振幅変動に基づいて全体ＰＥＳを生成するとともに、サーボ読取ヘッド５１をサーボトラック４８と適正に位置合わせするようにサーボ読取装置５０を移動し得る。
【００４２】
サーボヘッド５１が中心線４９に沿って通過する際、一組の第１のサーボウインド４２と一組の第２のサーボウインド４４とが常に、図５Ａに示すように信号６０の全振幅応答を提供する。混合周波数サーボ信号６０はサーボフレーム３７の第１の部分３８に対応する第１のバースト６２と、サーボフレーム３７の第２の部分４０に対応する第２のバースト６４とを含む。信号６０の振幅は同期領域４６Ａおよび４６Ｂに対応する箇所６１および６５において１００パーセント降下する。低下振幅はサーボフレームの開始をサーボコントローラに示す。
【００４３】
上記のように第１のバースト６２（Ａ）は、第１のサーボウインド４２Ａが中心線４９の上方に位置決めされるとともに第２のサーボウインド４４Ａが中心線４９の下方に位置決めされている、サーボフレーム３７の第１の領域３８に対応する。第２のバースト６４（Ｂ）は、第１のサーボウインド４２Ｂが中心線４９の下方に位置決めされるとともに第２のサーボウインド４４Ｂが中心線４９の上方に位置決めされている、サーボフレーム３７の第２の領域４０に対応する。
【００４４】
サーボコントローラは混合周波数サーボ信号６０からの第１の周波数をフィルタリングして第１の周波数サーボ信号６６を生成する。サーボコントローラは混合周波数サーボ信号６０から第２の周波数を実質的に排除するように調整された第１のフィルタを含む。場合によっては第１のフィルタは第１の周波数でピークを有するとともに第２の周波数でヌルを有するように調整されている。このように第１の周波数サーボ信号６６は一組のサーボウインド４２から生成された信号のみを含む。
【００４５】
図５Ｂに示すように第１の周波数サーボ信号６６の振幅は、サーボフレーム３７の第１の部分３８の第１のサーボウインド４２Ａ上方を部分的に通過するサーボヘッド５１に対応する箇所６８で振幅（Ａ（Ｆ１））に減少する。第１の周波数サーボ信号６６の振幅は、サーボフレーム３７の第２の部分４０の第１のサーボウインド４２Ｂ上方を部分的に通過するサーボヘッド５１に対応する箇所７０で振幅（Ｂ（Ｆ１））に減少する。信号６６の振幅は同期領域４６Ａおよび４６Ｂに対応する箇所６７および７１で１００パーセント降下する。サーボヘッド５１が同期領域４６上方を通過するとき、サーボヘッド５１はサーボフレームの開始を示す同期信号を検出する。
【００４６】
振幅Ａ（Ｆ１）およびＢ（Ｆ１）は中心線４９に対するサーボヘッド５１の位置を示す。例えば箇所６８および７０の両方におけるほぼ同等の信号６６の振幅の降下はサーボヘッド５１のオントラック位置決めを示すことになる。図４Ｂに示すように振幅Ａ（Ｆ１）が振幅Ｂ（Ｆ１）よりも小さかった場合には、サーボヘッド５１が中心線４９の若干下方に位置決めされている恐れがある。サーボ読取ヘッド５１のトラックピッチ（Ｔｐ）ならびに振幅Ａ（Ｆ１）およびＢ（Ｆ１）に基づいて第１の周波数サーボ信号６６から第１のＰＥＳ（ＰＥＳ１）を算出し得る。
【数３】
第１のＰＥＳは中心線４９に対する位置決め情報を提供し、この位置決め情報は振幅Ａ（Ｆ１）およびＢ（Ｆ１）を信号６６の振幅でほぼ同等の降下に対応させる位置へのサーボヘッド５１の移動を生じ、オントラック位置決めを示す。
【００４７】
またサーボコントローラは混合周波数サーボ信号６０から第２の周波数をフィルタリングして第２の周波数サーボ信号７２を生成する。サーボコントローラは混合周波数サーボ信号６０から第１の周波数をほぼ排除するように調整された第２のフィルタを含む。場合によっては第２のフィルタは第２の周波数においてピークを有するとともに第１の周波数においてヌルを有するように調整されている。このように第２の周波数サーボ信号７２は一組の第２のサーボウインド４４から生成された信号のみを含む。
【００４８】
図５Ｃに示すように、第２の周波数サーボ信号７２の振幅はサーボフレーム３７の第１の部分３８の第２のサーボウインド４４Ａ上方を部分的に通過するサーボヘッド５１に対応する箇所７４において振幅（Ａ（Ｆ２））に減少する。第２の周波数サーボ信号７２の振幅はサーボフレーム３７の第２の部分４０の第２のサーボウインド４４Ｂを部分的に通過するサーボヘッド５１に対応する箇所７６において振幅（Ｂ（Ｆ２））に減少する。信号７２の振幅は同期領域４６Ａおよび４６Ｂに対応する箇所７３および７７において１００パーセント降下する。
【００４９】
振幅Ａ（Ｆ２）およびＢ（Ｆ２）は中心線４９に対するサーボヘッド５１の位置を示す。例えば箇所７４および７６の両方におけるほぼ同等の信号７２の振幅の降下はサーボヘッド５１のオントラック位置決めを示すことになる。図４Ｃに示すように振幅Ａ（Ｆ２）が振幅Ｂ（Ｆ２）よりも大きかった場合には、サーボヘッド５１は中心線４９の若干下方に位置決めされている恐れがある。サーボ読取ヘッド５１のトラックピッチ（Ｔｐ）ならびに振幅Ａ（Ｆ２）およびＢ（Ｆ２）に基づいて第２のサーボ信号７２から第２のＰＥＳ（ＰＥＳ２）を算出し得る。
【数４】
第２のＰＥＳは中心線４９に対する位置決め情報を提供し、この位置決め情報は振幅Ａ（Ｆ２）およびＢ（Ｆ２）を信号７２の振幅でほぼ同等の降下に対応させる位置へのサーボヘッド５１の移動を生じ、オントラック位置決めを示す。第２のＰＥＳは式（３）で与えられた第１のＰＥＳに対して１８０度相補関係にある。
【００５０】
図５Ａに示すように混合周波数サーボ信号が一定である場合、第１のＰＥＳおよび第２のＰＥＳの両方が同一方向のサーボ読取ヘッド５１の位置決めを調整する。換言すれば混合周波数サーボ信号が信号ドロップアウトを含まない場合、２つの位置誤差信号はサーボヘッド５１に対する冗長位置決め情報を生成することになる。混合周波数サーボ信号が信号ドロップアウトを含まない場合、第１のＰＥＳおよび第２のＰＥＳは広がるが、それらの大きさは同等でありドロップアウトが位置決め誤差信号の平均に影響を及ぼさない。
【００５１】
第１のＰＥＳおよび第２のＰＥＳを平均して全体ＰＥＳを算出する。位相のずれた位置誤差信号を平均することで誤差を実質的に最小限に抑える。混合周波数サーボ信号６０のドロップアウトまたは他の信号誤差は全体ＰＥＳで実質的に排除される。サーボ信号６０は全振幅信号を備えるため、ドロップアウト誤差は出力サーボ信号の一部であるとはみなされない。例えばドロップアウト誤差は第１の周波数サーボ信号６６の信号損失と、第２の周波数サーボ信号７２の同等信号損失とを生じ得る。第１および第２の位置誤差信号を平均するとドロップアウト誤差が最小限に抑えられて、サーボ信号６０の一部が損失しても全体ＰＥＳが算出され得る。加えて全振幅混合周波数サーボ信号はＳＮＲを改善する。アンチエイリアスフィルタとバンドパスフィルタとを組み合わせることで、混合周波数サーボ信号のバーストフィールドを評価するための良好なノイズ低減を提供する。
【００５２】
いくつかの従来のサーボパターンでは１トーン周波数を同様のサーボ書込ヘッド構成で書き込むとともに未消去ウインドを有し得る。しかし１トーン周波数がサーボトラックにわたって書き込まれた領域において、２つのライタギャップ間の搬送波位相を一致させることは非常に困難である場合がある。位相の不一致は信号キャンセル、生じる搬送波信号の追加、または振幅変調（ＡＭ）を生じる恐れがある。速度ジッターなどの他の乱れを説明する際、これらの影響が特に顕著になる場合がある。本明細書に説明するように異なる周波数を書き込むことにより、搬送波位相は重要でなくなる。
【００５３】
図６は磁気テープ８６に記録されたサーボトラックを読み取る例示的システム７８を図示する。サーボトラックは本明細書に説明するように碁盤の目状パターンに配列された、第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとで書き込まれたサーボフレームを含む。例えば磁気テープは磁気テープ３６（図３）のサーボトラック４８とほぼ同様のサーボトラックを含み得る。システム７８はサーボ読取ヘッド８０とサーボ読取ヘッド８０に結合されたサーボコントローラ８２とを含む。サーボ読取ヘッド８０は、スプール８８および８９上に巻かれた磁気テープ８６に近接して位置決めされる。図示の実施形態ではシステム７８は磁気テープドライブを備える。スプール８８および８９の一方または両方は、磁気テープ８６を収容するデート記憶カートリッジ内に存在し得る。
【００５４】
磁気テープ８６はサーボ読取ヘッド８０に近接して通過しつつスプール８８からスプール８９へ送られる。磁気テープ８６がサーボ読取ヘッド８０上方を通過する際、サーボ読取ヘッド８０は磁気テープ８６上に記録されたサーボトラックから混合周波数サーボ信号を検出する。サーボコントローラ８２はサーボ読取ヘッド８０から混合周波数サーボ信号を受け取る。サーボコントローラ８２は混合周波数サーボ信号から第１の周波数をフィルタリング可能な第１のフィルタ８３を含む。またサーボコントローラ８２は混合周波数サーボ信号から第２の周波数をフィルタリング可能な第２のフィルタ８４を含む。
【００５５】
図７は第１のフィルタ８３の例示的応答のプロット９０を図示する。プロット９０は第１の周波数（Ｆ１）においてピーク９１と第２の周波数（Ｆ２）においてヌル９２とを含む。例えば第１の周波数はおよそ１．２ＭＨｚであるとともに、第２の周波数はおよそ２．０ＭＨｚであり得る。いずれの場合も第１および第２の周波数はいかなる共通高調波も有さないように互いに大幅に異なる。第１のフィルタ８３をサーボ読取ヘッド８０から受け取った混合周波数サーボ信号から第２の周波数を実質的に排除するように特別に調整し得る。
【００５６】
図８は第２のフィルタ８４の例示的応答のプロット９４を図示する。プロット９４は第１の周波数（Ｆ１）においてヌル９５と第２の周波数（Ｆ２）においてピーク９６とを含む。第２のフィルタ８４をサーボ読取ヘッド８０から受け取った混合周波数サーボ信号から第１の周波数を実質的に排除するように特別に調整し得る。
【００５７】
図６をさらに参照すると、サーボコントローラ８２は第１のフィルタ８３を混合周波数サーボ信号に適用するとともに第１のフィルタ８３の出力に基づいて第１の周波数サーボ信号を生成する。またサーボコントローラ８２は第２のフィルタ８４を混合周波数サーボ信号に適用するとともに第２のフィルタ８４の出力に基づいて第２の周波数サーボ信号を生成する。そしてサーボコントローラ８２は第１の周波数サーボ信号に基づいて第１のＰＥＳを算出するとともに、第２の周波数サーボ信号に基づいて第２のＰＥＳを算出する。サーボコントローラ８２は第１のＰＥＳと第２のＰＥＳとを平均することにより全体ＰＥＳを算出する。
【００５８】
図９Ａは信号ドロップアウトを有する例示的なフィルタリングされた混合周波数サーボ信号のプロット９８を図示する。また、図９Ａ-１は、図９Ａのプロットをより明瞭に表示するために図９Ａを白黒反転した図である。プロット９８は混合周波数振幅ベースサーボパターンから検出された混合周波数サーボ信号に適用された第１の周波数フィルタおよび第２の周波数フィルタの両方からの出力を含む。上記のように第１のフィルタを第１の周波数のみを通すとともに第２の周波数を実質的に排除するように調整し得る。第２のフィルタを第２の周波数のみを通すとともに第１の周波数を実質的に排除するように調整し得る。プロット９８は第１の周波数サーボ信号および第２の周波数サーボ信号の両方を含む。図９Ａに図示するように検出された混合周波数サーボ信号の信号ドロップアウトは第１および第２の周波数サーボ信号の信号ドロップアウト１００および１０１を生じる。
【００５９】
図９Ｂは信号ドロップアウト１００および１０１の存在下でサーボコントローラ８２により算出された例示的位置誤差信号のプロット１０２を図示する。プロット１０２は第１のＰＥＳ１０３と、第２のＰＥＳ１０４と、全体ＰＥＳ１０６とを含む。サーボコントローラ８２は上記の式（３）を用いて第１の周波数サーボ信号から第１のＰＥＳ１０３を算出する。第１のＰＥＳ１０３は混合周波数サーボ信号のドロップアウトなどの誤差によるいくつかの変動を含む。サーボコントローラ８２は上記の式（４）を用いて第２の周波数サーボ信号から第２のＰＥＳ１０４を算出する。第２のＰＥＳ１０４は第１のＰＥＳ１０３とは位相がずれている。図９Ｂに示すように第２のＰＥＳ１０４の変動は第１のＰＥＳ１０３の変動に対して１８０度相補関係にある。換言すれば信号ドロップアウトに直面すると第１のＰＥＳ１０３および第２のＰＥＳ１０４は広がる。
【００６０】
サーボコントローラ８２は第１のＰＥＳ１０３と第２のＰＥＳ１０４を平均して全体ＰＥＳ１０６を算出する。第１のＰＥＳ１０３および第２のＰＥＳ１０４は信号ドロップアウト１００および１０１により広がる場合同等な大きさを維持する。そのため全体ＰＥＳ１０６は第１のＰＥＳ１０３および第２のＰＥＳ１０４に対して単にミラー変動を含む。上記のように位相のずれた位置誤差信号１０３および１０４を平均することで混合周波数サーボ信号の誤差をほぼ最小限に抑える。換言すれば第１のＰＥＳ１０３の変動は第２のＰＥＳ１０４の変動により相殺される。このように組み込み冗長ＰＥＳを有するサーボフレームを提供することで全体ＰＥＳの精度を向上させ、それが磁気テープからのデータ読み取りを向上させる。
【００６１】
図１０は磁気テープに記録されたサーボトラックを読み取る方法を図示するフロー図である。サーボトラックは碁盤の目状パターンに配列された第１の周波数で記録された一組のサーボウインドと第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとで書き込まれたサーボフレームを含む。図６のサーボ読み取りシステム７８に関連してこの方法を説明する。例えばサーボトラックを磁気テープ８６に記録し得る。
【００６２】
サーボ読取ヘッド８０を磁気テープ８６に近接位置決めする。磁気テープ８６がサーボ読取ヘッド８０上方を通過する際、サーボヘッド８０は磁気テープ８６に記録されたサーボトラックから混合周波数サーボ信号を検出する（１１０）。サーボコントローラ８２はサーボ読取ヘッド８０から混合周波数サーボ信号を受け取る。混合周波数サーボ信号はサーボフレームにわたる全振幅サーボ信号を備える。全振幅信号はＳＮＲを大幅に改善する。
【００６３】
サーボコントローラ８２は第１のフィルタ８３を用いて混合周波数サーボ信号から第１の周波数をフィルタリングする（１１２）。そしてサーボコントローラ８２は第１のフィルタ８３の出力に基づいて第１の周波数サーボ信号を生成する（１１３）。またサーボコントローラ８２は第２のフィルタ８４を用いて混合周波数サーボ信号から第２の周波数をフィルタリングする（１１４）。そしてサーボコントローラ８２は第２のフィルタ８４の出力に基づいて第２の周波数サーボ信号を生成する（１１５）。
【００６４】
単一のサーボフレームから生成された２つの離れたサーボ信号は、サーボサンプリング期間を延長するサーボフレーム長を延長せずにＰＥＳ冗長性を提供する。サーボコントローラ８２は第１の周波数サーボ信号に基づいて第１のＰＥＳを算出する（１１６）。またサーボコントローラ８２は第２の周波数サーボ信号に基づいて第２のＰＥＳを算出する（１１８）。混合周波数サーボ信号が一定である場合、第１のＰＥＳおよび第２のＰＥＳの両方は同一方向のサーボ読取ヘッド８０の位置決めを調整する。換言すれば混合周波数サーボ信号が信号ドロップアウトを含まない場合、２つの位置誤差信号はサーボヘッド８０に対する冗長位置決め情報を生成することになる。
【００６５】
サーボコントローラ８２は第１のＰＥＳと第２のＰＥＳとを平均して全体ＰＥＳを決定する（１２０）。第１のＰＥＳと第２のＰＥＳとは同等の大きさを有する位相のずれた信号を備える。そのため第１のＰＥＳと第２のＰＥＳとを平均することで、磁気テープ８３またはサーボ読取ヘッド８０上のごみにより生じるいかなるドロップアウトまたは他の誤差も実質的に排除する。このようにして全体ＰＥＳの精度が大幅に改善される。
【００６６】
本発明の様々な実施形態を説明してきた。例えば第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含み碁盤の目状パターンに配列された複数のサーボフレームを含むサーボトラックを説明した。またさらに混合周波数サーボ信号を個々にフィルタリングして第１の周波数サーボ信号と第２の周波数サーボ信号とを生成することと、第１および第２の周波数サーボ信号に基づいてＰＥＳを算出することを含む、サーボトラックを読み取るシステムと方法とを説明した。これらおよび他の実施形態は以下の特許請求の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】サーボ読取ヘッドを含むサーボ読取装置に対する従来技術の磁気テープのサーボバンド部の図である。
【図２】図１に対応する例示的出力信号を図示する。
【図３】サーボ読取ヘッドを含むサーボ読取装置に対する磁気テープのサーボトラック部分の図である。
【図４】本発明の実施形態による磁気テープの図である。
【図５Ａ】図３に対応する例示的出力信号を図示する。
【図５Ｂ】図３に対応する例示的出力信号を図示する。
【図５Ｃ】図３に対応する例示的出力信号を図示する。
【図６】磁気テープに記録されたサーボトラックを読み取る例示的システムを図示する。
【図７】第１のフィルタの例示的応答のプロットを図示する。
【図８】第２のフィルタの例示的応答のプロットを図示する。
【図９Ａ】信号ドロップアウトを有する例示的なフィルタリングされた混合周波数サーボ信号のプロットを図示する。
【図９Ａ−１】図９Ａのプロットをより明瞭に表示するために図９Ａを白黒反転した図である。
【図９Ｂ】信号ドロップアウトの存在下でサーボコントローラにより算出された例示的位置誤差信号のプロットを図示する。
【図１０】磁気テープに記録されたサーボトラックを読み取る方法を図示するフロー図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０ 磁気テープ
１１ サーボフレーム
１２ 磁気信号
１３ 遷移領域
１４（１４Ａ〜１４Ｌ） 消去サーボウインド
１５ トラック識別マーク
１６（１６Ａ〜１６Ｅ） サーボトラック
１７ 中心線
１８ サーボ読取装置
１９ サーボ読取ヘッド
２０ 信号
２１ 箇所
２２ 箇所
２３ 箇所
２４ 箇所
２５ 箇所
２６ 箇所
２７ 箇所
２８ 箇所
２９ 箇所
３０ 箇所
３１ 箇所
３６ 磁気テープ
３７ サーボフレーム
３８ 第１の部分
４０ 第２の部分
４２（４２Ａおよび４２Ｂ） 第１のサーボウインド
４４（４４Ａおよび４４Ｂ） 第２のサーボウインド
４６（４６Ａおよび４６Ｂ） 同期領域
４８ サーボトラック
４９ 中心線
５０ サーボ読取装置
５１ サーボ読取ヘッド
５２ 磁気テープ
５４（５４Ａ〜５４Ｃ） サーボトラック
５５（５５Ａ〜５５Ｃ） 中心線
５６（５６Ａおよび５６Ｂ） データバンド
５８ サーボウインド
６０ 混合周波数サーボ信号
６１ 箇所
６２ 第１のバースト
６４ 第２のバースト
６５ 箇所
６６ 第１の周波数サーボ信号
６７ 箇所
６８ 箇所
７０ 箇所
７１ 箇所
７２ 第２の周波数サーボ信号
７３ 箇所
７４ 箇所
７６ 箇所
７７ 箇所
７８ システム
８０ サーボ読取ヘッド
８２ サーボコントローラ
８３ 第１のフィルタ
８４ 第２のフィルタ
８６ 磁気テープ
８８ スプール
８９ スプール
９０ プロット
９１ ピーク
９２ ヌル
９４ プロット
９５ ヌル
９６ ピーク
９８ プロット
１００ 信号ドロップアウト
１０１ 信号ドロップアウト
１０２ プロット
１０３ 第１のＰＥＳ
１０４ 第２のＰＥＳ
１０６ 全体ＰＥＳ
Ａ 振幅
Ｂ 振幅
Ｃ 振幅
Ｄ 振幅
Ａ（Ｆ１） 振幅
Ａ（Ｆ２） 振幅
Ｂ（Ｆ１） 振幅
Ｂ（Ｆ２） 振幅
Ｔｐ サーボトラックピッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明はデータ記憶媒体に関し、特に振幅ベースサーボパターンで記録された磁気記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
データ記憶媒体はデータの記憶および検索に一般的に用いられており、磁気テープ、磁気ディスク、光テープ、光ディスク、ホログラフィーディスクまたはカード等などの多様な形式がある。磁気テープ媒体は依然として大量のデータを記憶するために経済的である。例えば大型計算センターでは磁気テープカートリッジまたは磁気テープの大型スプールを用いてデータをバックアップすることが多い。また磁気テープカートリッジはデスクトップまたはノートブックコンピュータなどのより小型のコンピュータに記憶されたデータのバックアップに用途がある。
【０００３】
磁気媒体においてデータは通例媒体表面に磁気的に記録された磁気信号として記憶されている。媒体に記憶されたデータは通例「データトラック」に沿って編成されるとともに、トランスデューサヘッドがデータトラックに対して位置決めされてデータをトラックに書き込みまたはデータをトラックから読み取る。磁気テープなどの代表的磁気記憶媒体は通例データバンド内に数本のデータトラックを含む。光媒体、ホログラフィー媒体、および他の媒体形式もデータトラックを利用することができる。
【０００４】
サーボパターンとはトラッキング目的で用いられる媒体上の信号または他の記録されたマークを指す。換言すればサーボパターンは媒体上に記録されてデータトラックに対する基準点を提供する。サーボコントローラは検出したサーボパターンを解釈するとともに位置誤差信号を生成する。この位置誤差信号を用いてデータトラックに対するトランスデューサヘッドの横方向の距離を調整し、トランスデューサヘッドがデータトラックに沿って適正に位置決めされるようにしてデータトラックに対してデータの効率的な読み取り及び／又は書き込みをするようにする。
【０００５】
磁気テープなどのいくつかのデータ記憶媒体の場合、サーボパターンは「サーボトラック」と呼ばれる媒体上の特定トラックに記憶される。サーボトラックはサーボコントローラの基準として機能する。サーボトラックは通例、サーボコントローラが媒体の表面に対してトランスデューサヘッドの位置決めを識別するのに有用な情報以外データは保持しない。複数のサーボトラックをサーボバンド内に規定し得る。いくつかの磁気媒体は複数のサーボバンドを含み、データトラックはサーボバンド間に配置されている。
【０００６】
サーボトラック内に記録されたサーボパターンは１つ以上のサーボヘッドによって感知され得る。例えばサーボヘッドはサーボトラック内のサーボパターンのみを読み取る専用ヘッドであり得る。代替的にはサーボヘッドは読取／書込ヘッドと一体化され得る。いずれの場合も特定のサーボトラックがサーボヘッドによって場所を特定されると、１つ以上のデータトラックがサーボトラックからのデータトラックの既知の変位により媒体上で位置が特定される。サーボコントローラはサーボヘッドから検出したサーボ信号を受け取るとともに位置誤差信号を生成し、その信号はデータトラックに対する読取／書込ヘッドの位置決めを調整するのに用いられる。
【０００７】
振幅ベースサーボパターンとは、サーボ信号振幅の検出が媒体に対するヘッド位置決めの識別を可能にするサーボパターンを指す。振幅ベースサーボパターンは通例、信号が記録または媒体から消去された記録または消去ウインドである振幅ベースサーボウインドを利用する。媒体に対してヘッドが通過する際、検出されたサーボ信号の信号振幅を用いてヘッドが媒体上のトラックに対して正しく位置決めされているか否かを判断することができる。振幅ベースサーボパターンは一般に磁気テープ媒体に組み込まれるが他の媒体でも有用であり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に本発明は冗長位置決め情報を提供するように異なる周波数で書き込まれたサーボウインドを有するサーボフレームを含む磁気データ記憶媒体に関する。サーボフレームは第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと、第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含む。これらの組の第１および第２のサーボウインドは碁盤の目（ｃｈｅｃｋｅｒｂｏａｒｄ）状パターンに配列されている。異なる周波数ウインドによりサーボフレームは、サーボフレーム長またはサーボサンプリング期間を延長することなく位置決め情報冗長性を達成することができる。サーボトラックは本明細書に説明する複数のサーボフレームを含むことにより、データ読取／書込ヘッドを対応するデータトラックに隣接して適正に位置決めし得る。サーボフレームの各々に組み込まれた冗長性は位置決め情報の誤差をほぼ最小限に抑える。
【０００９】
例えばサーボ読取ヘッドは本明細書に説明するようにパターン化されたサーボフレームに隣接して通過する際に混合周波数サーボ信号を検出する。第１の周波数及び第２の周波数に調整されたフィルタは、混合周波数サーボ信号からそれぞれ第１の周波数サーボ信号と第２の周波数サーボ信号とを生成する。第１の位置誤差信号（ＰＥＳ）が第１の周波数サーボ信号から算出されるとともに、第２のＰＥＳが第２の周波数サーボ信号から算出される。第１のＰＥＳと第２のＰＥＳとを平均することにより全体ＰＥＳを算出し得る。混合周波数サーボ信号が一定である場合、第１のＰＥＳおよび第２のＰＥＳの両方が同一方向の読取／書込ヘッドの位置決めを調整する。混合周波数サーボ信号が信号ドロップアウトを含む場合、第１のＰＥＳおよび第２のＰＥＳはドロップアウトが平均ＰＥＳに影響を及ぼさないように広がる。このように本明細書に説明するサーボパターンは対応するデータトラックに対するデータ読取／書込ヘッドの位置決め精度を向上させる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施形態において本発明はサーボトラックと１つ以上のデータトラックとを備えるデータ記憶媒体に関する。サーボトラックは第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含む複数のサーボフレームを備える。第１のサーボウインドおよび第２のサーボウインドはサーボフレーム内に碁盤の目状パターンに配列されている。
【００１１】
他の実施形態において本発明は、第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと、第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含み、第１および第２のサーボウインドが碁盤の目状パターンに配列されている複数のサーボフレームを備えるサーボトラックを読み取る方法に関する。この方法は混合周波数サーボ信号を検出するステップと、混合周波数サーボ信号から第１の周波数をフィルタリングして第１の周波数サーボ信号を生成するステップと、混合周波数サーボ信号から第２の周波数をフィルタリングして第２の周波数サーボ信号を生成するステップとを含む。その後第１の周波数サーボ信号と第２の周波数サーボ信号とに基づいて位置誤差信号を算出する。
【００１２】
他の実施形態において本発明はデータ記憶媒体のサーボトラックを読み取るように位置決めされたサーボ読取ヘッドを備えるシステムを対象とし、サーボトラックは第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと、第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含む複数のサーボフレームを備える。第１および第２のサーボウインドは碁盤の目状パターンに配列され得る。サーボ読取ヘッドはサーボトラックから混合周波数サーボ信号を検出する。またこのシステムはサーボ読取ヘッドに結合されたサーボコントローラを備える。サーボコントローラは混合周波数サーボ信号から第１の周波数をフィルタリングして第１の周波数のサーボ信号を生成し、混合周波数サーボ信号から第２の周波数をフィルタリングして第２の周波数サーボ信号を生成し、さらに第１の周波数サーボ信号と第２の周波数サーボ信号とに基づいて位置誤差信号を算出する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は１つ以上の利点を提供可能であり得る。例えば異なる周波数サーボウインドは、ＰＥＳ値の向上した冗長性を提供することにより誤差を最小限に抑える。また本発明のサーボパターンは信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を大幅に改善する全振幅混合周波数サーボ信号を生成する。さらにまた隣接ライタギャップを有する単一または二重バンプサーボ書込ヘッドを用いてサーボフレームの単純な碁盤の目状パターンを書き込み得る。サーボパターンが複雑なサーボ書込ヘッド構成を必要としないため、テープドライブによってサーボパターンを書き込み得る。この場合サーボ記録はより複雑なサーボライタを必要としない。
【００１４】
本発明の１つ以上の実施形態の詳細が添付の図面と以下の説明に記載されている。本発明の他の特徴と、目的と利点とは説明と図面とからおよび特許請求の範囲から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１はサーボ読取ヘッド１９を含むサーボ読取装置１８に対する従来技術の磁気テープ１０のサーボバンド部の図である。磁気テープ１０には従来の振幅ベースサーボパターンが記録されている。図１に図示された従来のサーボパターンは、碁盤の目状パターンに配列された多数のサーボウインド１４Ａ〜１４Ｌ（「サーボウインド１４」）を含む。サーボウインド１４は事前に記録された磁気信号１２が磁気テープ１０から消去された区域を備え得る。消去サーボウインド１４Ａ〜１４Ｌは磁気テープ１０のサーボフレーム１１内にある。
【００１６】
図示の実施形態において、磁気テープ１０は５本のサーボトラック１６Ａ〜１６Ｅ（「サーボトラック１６」）を含む。サーボトラック１６は中心線を規定し、例えばサーボトラック１６Ａは中心線１７を規定している。サーボトラック１６は一括してサーボバンドを規定する。一般にサーボバンドは複数のサーボトラックの集合として規定される。このためサーボバンドは任意の数のサーボトラックを含み得る。サーボトラック１６の各々は対応するデータトラックまたは一組のデータトラック（図示せず）から既知の距離離れている。
【００１７】
磁気テープ１０をサーボ書込ヘッド（図示せず）のギャップの下を通過させることによりサーボパターンを書き込むことができる。サーボヘッドの比較的広いギャップを用いて、第１の周波数を有する磁気信号１２を磁気テープ１０の表面上に記録することができる。さらにまた第２の周波数を有する磁気信号は遷移領域１３を規定して、サーボフレーム１１の開始を示す。遷移領域１３を記録するには、テープがサーボヘッドのギャップの下を通過する間に書き込まれた信号の周波数を短期間変更する。遷移領域１３は従来技術のサーボ検出方式の同期マークとしての役目を果たす。
【００１８】
サーボトラック方向を横断する方向の比較的小さい書き込みギャップトラック幅を有するサーボ書込ヘッド（または別体の消去ヘッド）を用いて、消去サーボウインド１４を生成することができる。例えば消去サーボウインド１４は、サーボ読取ヘッド１９にトラック箇所の特定させることができる碁盤の目状構成を形成し得る。従来技術によれば中心線１７のそれぞれ上方および下方に位置決めされた消去サーボウインド１４は共通幅を有する。
【００１９】
動作中、磁気テープ１０が第１のトラック１６Ａの上方に配置されたサーボ読出しヘッド１９を通過する際、読出しヘッド１９により検出された磁気信号は中心線１７に対するサーボヘッド１９の箇所を識別することができる。例えばサーボヘッド１９が中心線１７に沿ってサーボウインド１４Ａの上方を部分的に移動する際、サーボヘッド１９が厳密にオントラックである場合には検出された信号振幅は５０パーセント減少することになる。検出信号は、サーボヘッド１９がサーボウインド１４のうちの１つの上方を通過していない場合１００パーセントであるが、サーボヘッド１９がサーボウインド１４のうちの１つの上方を部分的に通過する場合、サーボウインドの上方を通過するサーボヘッド１９の部分が信号にさらされないため減少する。サーボヘッド１９が中心線１７に沿ってサーボウインド１４Ａの上方を部分的に通過する際、検出された信号振幅の低下が５０パーセントより多いまたは少ない場合には、サーボ読取装置１８を移動させてサーボ読取ヘッド１９を中心線１７上方でより適切に位置決めにすることができる。このようにしてサーボトラック１６Ａの中心線１７を位置特定することができる、対応するデータトラック（図示せず）は、サーボトラック１６の中心線１７から規定の変位で位置特定される。同様にサーボトラック１６Ｂ〜１６Ｅの中心線を磁気パターン１２に対して様々な消去サーボウインドにより規定することができる。
【００２０】
また磁気テープ１０はトラック識別マーク１５を含み得る。トラック識別マーク１５によりサーボコントローラはトラック１６Ａをトラック１６Ｃおよび１６Ｅから区別することができる。磁気テープ１０上にトラック識別マーク１５がなければ、トラック１６Ａ、１６Ｃおよび１６Ｅに関連する検出信号は通常識別不能である。例えばトラック識別マーク１５は信号１２とは異なる識別可能周波数を有する磁気信号を備え得る。トラック識別マーク１５は従来サーボウインド１４とは異なる形状に形成されている。またサーボウインド１４とは異なり、トラック識別マーク１５は振幅ベースサーボ位置決め用に位置決めまたは使用されない。例えばトラック識別マーク１５は通例１つ以上の中心線１７と交差している。隣接のサーボバンドはマーク１５と同様のトラック識別マークを含み得るが、所与のバンド内に異なって位置決めされているためトラック１６Ｃ、１６Ｄおよび１６Ｅを識別することができる。
【００２１】
図２は図１に対応する例示的出力信号を図示する。具体的には図２は中心線１７に沿ってサーボトラック１６Ａ上方を通過するサーボ読取ヘッド１９に関連する出力サーボ信号２０を図示する。一般には信号２０の振幅の変動を用いてサーボヘッド１９がオントラックか否かを識別することができる。サーボ読取装置１８に結合されたサーボコントローラは、サーボ信号２０の振幅変動に基づいて位置誤差信号（ＰＥＳ）を生成するとともに、サーボ読取装置１８を移動してサーボ読取ヘッド１９をサーボトラック１６Ａと適正に位置合わせし得る。
【００２２】
サーボヘッド１９が中心線１７に沿って通過する際、サーボ搬送信号１２は信号２０で箇所２１、２３、２５、２７、２９および３１において全振幅応答を提供する。信号２０の振幅は、トラック識別マーク１５に対応する箇所２６で１００パーセント低下する。サーボ信号２０の振幅は、消去サーボウインド１４Ａの上方を部分的に通過するサーボヘッド１９に対応する箇所２２において振幅（Ａ）に減少する。サーボ信号２０の振幅は、消去サーボウインド１４Ｂの上方を部分的に通過するサーボヘッド１９に対応する箇所２４において振幅（Ｂ）に減少する。
【００２３】
振幅ＡおよびＢは中心線１７に対するサーボヘッド１９の位置を示す。例えば図２に示すように箇所２２および２４の両方における信号２０の振幅のおよそ５０パーセントの低下は、サーボヘッド１９のオントラック位置決めを示すことになる。一例として振幅Ａが振幅Ｂより大きい場合には、サーボヘッド１９が中心線１７の若干上方に位置決めされている場合がある。サーボ読取ヘッド１９のトラックピッチ（Ｔｐ）ならびに振幅ＡおよびＢに基づいて信号２０から第１のＰＥＳ（ＰＥＳ１）を算出し得る。
【数１】
第１のＰＥＳは中心線１７に対する位置決め情報を提供し、この位置決め情報は振幅ＡおよびＢを信号２０で振幅の５０パーセント低下に対応させる位置へのサーボヘッド１９の移動を生じ、オントラック位置決めを示す。
【００２４】
ある場合には、サーボコントローラは第１のＰＥＳのみを用いてサーボヘッド１９をサーボトラック１６Ａに隣接して位置決めし得る。しかしサーボトラック１６Ａに沿ったサーボウインド１４Ａおよび１４Ｂからのサーボ信号のみを含む第１のＰＥＳには冗長性がない。冗長性がないことによりサーボ信号２０のドロップアウト誤差が見つからずに済んでしまう恐れがある。例えば磁気テープ１０またはサーボ読取ヘッド１９上のごみまたは欠陥はサーボ信号２０に信号ドロップアウトを生じ得るが、サーボコントローラはそれを他の消去サーボウインドとして見る恐れがある。ＰＥＳ冗長性がないため、誤差を検出または補正することができず、サーボトラック１６Ａに対するサーボ読取ヘッド１９の不正確な位置決めにつながり、それが対応するデータトラックに対するデータ読取ヘッドの不正確な位置決めにつながり得る。
【００２５】
ＰＥＳ冗長性を提供するために、サーボトラック１６Ａに沿ったサーボウインド１４Ｇおよび１４Ｈからのサーボ信号に基づいて第２のＰＥＳを算出する。図２に図示するようにサーボ信号２０の振幅は、消去サーボウインド１４Ｇの上方を部分的に通過するサーボヘッド１９に対応する箇所２８において振幅（Ｃ）に減少する。サーボ信号２０の振幅は消去サーボウインド１４Ｈの上方を部分的に通過するサーボヘッド１９に対応する箇所３０において振幅（Ｄ）に減少する。
【００２６】
振幅ＣおよびＤは中心線１７に対するサーボヘッド１９の位置を示す。例えば図２に示すように箇所２８および３０の両方における信号２０の振幅のおよそ５０パーセントの低下は、サーボヘッド１９のオントラック位置決めを示すことになる。一例として振幅Ｃが振幅Ｄより大きかった場合には、サーボヘッド１９が中心線１７の若干上方に位置決めされている場合がある。サーボ読取ヘッド１９のトラックピッチ（Ｔｐ）ならびに振幅ＣおよびＤに基づいて信号２０から第２のＰＥＳ（ＰＥＳ２）を算出し得る。
【数２】
第２のＰＥＳは中心線１７に対する位置決め情報を提供し、この位置決め情報は振幅ＣおよびＤを信号２０で振幅の５０パーセント低下に対応させる位置へのサーボヘッド１９の移動を生じ、オントラック位置決めを示す。他の実施形態においてＰＥＳ冗長性は追加サーボ読取ヘッドおよびサーボバンドを用いて磁気テープにわたり達成し得る。第１のＰＥＳおよび第２のＰＥＳを平均することにより全体ＰＥＳを算出することで、サーボ信号２０のドロップアウトまたは他の信号誤差の影響を低減する。
【００２７】
トラックピッチが振幅ベースサーボパターンで減少するにつれて、サーボ書込ヘッドのアセンブリはパターンを作製するために複数バンプギャップ位置合わせが必要なためより複雑になる。サーボ読取ヘッドがサーボパターンを読み取る際、実効ダイナミックレンジおよびプレイバックサーボ信号の線形性は消去ウインド内のＳＮＲおよびサーボ書込ヘッド上の各消去ギャップ間の消去電流誤差により影響を受ける。
【００２８】
本発明は異なる冗長ＰＥＳを提供するように周波数で書き込まれたサーボウインドを含むサーボフレームを備えるデータ記憶媒体に関する。サーボフレームは碁盤の目状パターンに配列された、第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含む。サーボウインドの異なる周波数によりサーボフレームはＰＥＳ冗長性を達成することができる。サーボトラックは本明細書に説明する複数のサーボフレームを含むことにより、データ読取／書込ヘッドを対応するデータトラックに隣接して適正に位置決めし得る。サーボフレームの各々に組み込まれたＰＥＳ冗長性はＰＥＳ全体の誤差を最小限に抑える。またサーボパターンはＳＮＲを大幅に改善する全振幅混合周波数サーボ信号を生成する。さらにまた隣接ライタギャップを有する単一または二重バンプサーボ書込ヘッドは、単純な碁盤の目状パターンを書き込み、複雑なサーボ書込ヘッドアセンブリの必要性を排除し得る。
【００２９】
図３はサーボ読取ヘッド５１を含むサーボ読取装置５０に対する磁気テープ３６のサーボトラック部分の図である。磁気テープ３６は混合周波数、振幅ベースサーボパターンで記録されたサーボフレーム３７を含む。図３に図示されたサーボパターンは、第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインド４２Ａおよび４２Ｂ（「第１のサーボウインド４２」）と、第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインド４４Ａおよび４４Ｂ（「第２のサーボウインド４４」）とを含む。一組の第１のサーボウインド４２と一組の第２のサーボウインド４４とは碁盤の目状パターンに配列されている。サーボフレーム３７内のサーボウインド４２および４４の異なる周波数は組込みＰＥＳ冗長性を提供する。
【００３０】
図示の実施形態において磁気テープ３６は中心線４９を規定する１つのサーボトラック４８しか含まない。サーボフレーム３７は第１の部分３８と第２の部分４０とを含む。サーボフレーム３７の第１の部分３８内では、第１のサーボウインド４２Ａが中心線４９の上方に位置決めされているとともに第２のサーボウインド４４Ａが中心線４９の下方に位置決めされている。サーボフレーム３７の第２の部分４０内では、第１のサーボウインド４２Ｂが中心線４９の下方に位置決めされているとともに第２のサーボウインド４４Ｂが中心線４９の上方に位置決めされている。サーボトラック４８は１つ以上のデータトラック（図示せず）からの既知の距離にある。換言すれば多数のデータトラックはサーボトラック４８に対して規定され得る。他の実施形態では磁気テープ３６は集合的にサーボバンドを規定する任意の数のサーボトラックを含み得る。
【００３１】
サーボトラック４８は同期領域により分離された複数のサーボフレーム（図示せず）を含む。図３に示すように同期領域４６Ａおよび４６Ｂ（「同期領域４６」）はサーボフレーム３７をサーボトラック４８に沿った他のサーボフレームから分離する。サーボトラック４８はサーボフレーム３７の前に同期領域４６Ａを含むことによりサーボフレーム３７の開始を示す。同期領域４６は消去ウインド、未記録ウインド、または第３の周波数で記録されたウインドを含み得る。場合によっては同期ウインド４６の異なる幅を、複数のサーボフレームにわたってデジタルワードを符号化するように変えることができる。例えば同期ウインド４６は磁気テープ３６の直線位置決め（ＬＰＯＳ）情報を符号化し得る。
【００３２】
磁気テープ３６をサーボ書込ヘッド（図示せず）のギャップの下を通過させることによりサーボパターンを書き込むことができる。隣接するライタギャップを有する単一または二重バンプサーボ書込ヘッドを用いて第１の周波数で第１のサーボウインド４２と、第２の周波数で第２のサーボウインド４４とを記録することができる。そのため本明細書に説明するサーボパターンは複雑なヘッド構成が必要ないためドライブにおいて容易に書き込むことができる。第１および第２のサーボウインド４２および４４は碁盤の目状構成を形成し、その構成によりサーボ読取ヘッド５１はトラック４８の箇所を特定することができる。本発明によれば中心線４９の上方および下方に位置決めされた第１および第２のサーボウインド４２および４４は共通幅を有する。第１の周波数および第２の周波数は実質的に異なるとともに共通の高調波を有さないように選択され得る。例えば第１の周波数はおよそ１．２ＭＨｚであり、第２の周波数はおよそ２．０ＭＨｚであり得る。
【００３３】
動作中、磁気テープ３６がサーボトラック４８の上方に位置決めされたサーボ読取ヘッド５１を通過する際、サーボヘッド５１により検出された磁気信号は中心線４９に対するサーボヘッド５１の箇所を識別することができる。サーボヘッド５１は中心線４９に沿って一組の第１のサーボウインド４２および一組の第２のサーボウインド４４上方を移動する際、サーボ読取ヘッド５１は混合周波数サーボ信号を検出する。検出された信号振幅ピークは中心線４９に対するサーボヘッド５１の位置に関係なく１００パーセント残る。検出された混合周波数サーボ信号はフィルタリングされて第１の周波数サーボ信号と第２の周波数サーボ信号とを生成する。第１の周波数サーボ信号および第２の周波数サーボ信号の変動は中心線４９に対するサーボヘッド５１の箇所を識別する。
【００３４】
混合周波数サーボ信号が一定であり信号ドロップアウトを含まない場合、第１のＰＥＳおよび第２のＰＥＳの両方が同一方向のサーボ読取ヘッド５１の位置決めを調整する。換言すれば２つの位置誤差信号はサーボヘッド５１に対して冗長な位置決め情報を生成することになる。混合周波数サーボ信号が信号ドロップアウトを含まない場合は、第１のＰＥＳおよび第２のＰＥＳは広がるが、それらの大きさは同等でありドロップアウトが位置決め誤差信号の平均に影響を及ぼさない。
【００３５】
第１の周波数サーボ信号の振幅が第２の周波数サーボ信号の振幅とだいたい同等でない場合には、サーボ読取装置５０を移動させて位置決めサーボ読取ヘッド５１を中心線４９上方でより適切に位置決めすることができる。このようにしてサーボトラック４８の中心線４９を位置特定することができる。対応するデータトラック（図示せず）はサーボトラック４８の中心線４９から規定された変位で位置特定される。
【００３６】
磁気テープ３６が２つ以上のサーボトラックを含む実施形態では、磁気テープ３６はトラック識別マークも含み得る。トラック識別マークは図１の識別マーク１５とほぼ同様であり得る。トラック識別マークによりサーボコントローラはサーボバンド内で所与のトラックを他のトラックから区別することができる。
【００３７】
図４は本発明の実施形態による磁気テープ５２の図である。磁気テープ５２はサーボトラック５４Ａ〜５４Ｃ（「サーボトラック５４」）とデータバンド５６Ａおよび５６Ｂ（「データバンド５６」）とを含む。サーボトラック５４は図３に図示した磁気テープ３６上のサーボトラック４８とほぼ同様である。データバンド５６Ａ、５６Ｂはそれぞれ異なるサーボトラック５４間に位置決めされている。データバンド５６の各々は複数のデータトラックを規定する。例えば３２以上のデータトラックは連続サーボトラック間にある。他の実施形態では磁気テープ５２は少なくとも１つのサーボバンドを規定するように互いに隣接して位置決めされた複数のサーボトラックを含み得る。
【００３８】
数組の混合周波数、振幅ベースサーボウインド５８が中心線５５Ａ〜５５Ｃ（「中心線５５」）に対して配列され、個々のサーボウインドは通例１つ以上の中心線５５に隣接している。図示のように数組の混合周波数サーボウインド５８が繰り返されて磁気テープ５２の長さに沿った連続サーボフレームを規定する。
【００３９】
図４の例では一組の混合周波数、振幅ベースサーボウインド５８が碁盤の目状構成で配列されている。一組の混合周波数、振幅ベースサーボウインド５８を従来の振幅ベースサーボパターンと同様に配列し得る。しかし一組の混合周波数サーボウインド５８は、第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含む。異なる周波数は１フレーム長内にＰＥＳ冗長性を提供することにより、位置決め情報誤差を実質的に最小限に抑える。加えて全振幅出力はサーボ信号のＳＮＲを改善する。
【００４０】
図５Ａ〜５Ｃは図３に対応する例示的出力信号を図示する。具体的には図５Ａは中心線４９に沿ってサーボトラック４８上を通過するサーボ読取ヘッド５１に関連する混合周波数サーボ信号６０を図示する。図５Ｂは混合周波数サーボ信号６０から第１の周波数をフィルタリングすることにより生成される第１の周波数サーボ信号６６を図示する。図５Ｃは混合周波数サーボ信号６０から第２の周波数をフィルタリングすることにより生成される第２の周波数サーボ信号７２を図示する。混合周波数サーボ信号６０から抽出される第１の周波数サーボ信号６６および第２の周波数サーボ信号７２はＰＥＳ冗長性を提供する。
【００４１】
一般に第１の周波数サーボ信号６６および第２の周波数サーボ信号７２の振幅の変動を用いてサーボヘッド５１がオントラックであるか否かを識別することができる。サーボ読取装置５０に結合されたサーボコントローラは第１の周波数サーボ信号６６および第２の周波数サーボ信号７２の振幅変動に基づいて全体ＰＥＳを生成するとともに、サーボ読取ヘッド５１をサーボトラック４８と適正に位置合わせするようにサーボ読取装置５０を移動し得る。
【００４２】
サーボヘッド５１が中心線４９に沿って通過する際、一組の第１のサーボウインド４２と一組の第２のサーボウインド４４とが常に、図５Ａに示すように信号６０の全振幅応答を提供する。混合周波数サーボ信号６０はサーボフレーム３７の第１の部分３８に対応する第１のバースト６２と、サーボフレーム３７の第２の部分４０に対応する第２のバースト６４とを含む。信号６０の振幅は同期領域４６Ａおよび４６Ｂに対応する箇所６１および６５において１００パーセント降下する。低下振幅はサーボフレームの開始をサーボコントローラに示す。
【００４３】
上記のように第１のバースト６２（Ａ）は、第１のサーボウインド４２Ａが中心線４９の上方に位置決めされるとともに第２のサーボウインド４４Ａが中心線４９の下方に位置決めされている、サーボフレーム３７の第１の領域３８に対応する。第２のバースト６４（Ｂ）は、第１のサーボウインド４２Ｂが中心線４９の下方に位置決めされるとともに第２のサーボウインド４４Ｂが中心線４９の上方に位置決めされている、サーボフレーム３７の第２の領域４０に対応する。
【００４４】
サーボコントローラは混合周波数サーボ信号６０からの第１の周波数をフィルタリングして第１の周波数サーボ信号６６を生成する。サーボコントローラは混合周波数サーボ信号６０から第２の周波数を実質的に排除するように調整された第１のフィルタを含む。場合によっては第１のフィルタは第１の周波数でピークを有するとともに第２の周波数でヌルを有するように調整されている。このように第１の周波数サーボ信号６６は一組のサーボウインド４２から生成された信号のみを含む。
【００４５】
図５Ｂに示すように第１の周波数サーボ信号６６の振幅は、サーボフレーム３７の第１の部分３８の第１のサーボウインド４２Ａ上方を部分的に通過するサーボヘッド５１に対応する箇所６８で振幅（Ａ（Ｆ１））に減少する。第１の周波数サーボ信号６６の振幅は、サーボフレーム３７の第２の部分４０の第１のサーボウインド４２Ｂ上方を部分的に通過するサーボヘッド５１に対応する箇所７０で振幅（Ｂ（Ｆ１））に減少する。信号６６の振幅は同期領域４６Ａおよび４６Ｂに対応する箇所６７および７１で１００パーセント降下する。サーボヘッド５１が同期領域４６上方を通過するとき、サーボヘッド５１はサーボフレームの開始を示す同期信号を検出する。
【００４６】
振幅Ａ（Ｆ１）およびＢ（Ｆ１）は中心線４９に対するサーボヘッド５１の位置を示す。例えば箇所６８および７０の両方におけるほぼ同等の信号６６の振幅の降下はサーボヘッド５１のオントラック位置決めを示すことになる。図４Ｂに示すように振幅Ａ（Ｆ１）が振幅Ｂ（Ｆ１）よりも小さかった場合には、サーボヘッド５１が中心線４９の若干下方に位置決めされている恐れがある。サーボ読取ヘッド５１のトラックピッチ（Ｔｐ）ならびに振幅Ａ（Ｆ１）およびＢ（Ｆ１）に基づいて第１の周波数サーボ信号６６から第１のＰＥＳ（ＰＥＳ１）を算出し得る。
【数３】
第１のＰＥＳは中心線４９に対する位置決め情報を提供し、この位置決め情報は振幅Ａ（Ｆ１）およびＢ（Ｆ１）を信号６６の振幅でほぼ同等の降下に対応させる位置へのサーボヘッド５１の移動を生じ、オントラック位置決めを示す。
【００４７】
またサーボコントローラは混合周波数サーボ信号６０から第２の周波数をフィルタリングして第２の周波数サーボ信号７２を生成する。サーボコントローラは混合周波数サーボ信号６０から第１の周波数をほぼ排除するように調整された第２のフィルタを含む。場合によっては第２のフィルタは第２の周波数においてピークを有するとともに第１の周波数においてヌルを有するように調整されている。このように第２の周波数サーボ信号７２は一組の第２のサーボウインド４４から生成された信号のみを含む。
【００４８】
図５Ｃに示すように、第２の周波数サーボ信号７２の振幅はサーボフレーム３７の第１の部分３８の第２のサーボウインド４４Ａ上方を部分的に通過するサーボヘッド５１に対応する箇所７４において振幅（Ａ（Ｆ２））に減少する。第２の周波数サーボ信号７２の振幅はサーボフレーム３７の第２の部分４０の第２のサーボウインド４４Ｂを部分的に通過するサーボヘッド５１に対応する箇所７６において振幅（Ｂ（Ｆ２））に減少する。信号７２の振幅は同期領域４６Ａおよび４６Ｂに対応する箇所７３および７７において１００パーセント降下する。
【００４９】
振幅Ａ（Ｆ２）およびＢ（Ｆ２）は中心線４９に対するサーボヘッド５１の位置を示す。例えば箇所７４および７６の両方におけるほぼ同等の信号７２の振幅の降下はサーボヘッド５１のオントラック位置決めを示すことになる。図４Ｃに示すように振幅Ａ（Ｆ２）が振幅Ｂ（Ｆ２）よりも大きかった場合には、サーボヘッド５１は中心線４９の若干下方に位置決めされている恐れがある。サーボ読取ヘッド５１のトラックピッチ（Ｔｐ）ならびに振幅Ａ（Ｆ２）およびＢ（Ｆ２）に基づいて第２のサーボ信号７２から第２のＰＥＳ（ＰＥＳ２）を算出し得る。
【数４】
第２のＰＥＳは中心線４９に対する位置決め情報を提供し、この位置決め情報は振幅Ａ（Ｆ２）およびＢ（Ｆ２）を信号７２の振幅でほぼ同等の降下に対応させる位置へのサーボヘッド５１の移動を生じ、オントラック位置決めを示す。第２のＰＥＳは式（３）で与えられた第１のＰＥＳに対して１８０度相補関係にある。
【００５０】
図５Ａに示すように混合周波数サーボ信号が一定である場合、第１のＰＥＳおよび第２のＰＥＳの両方が同一方向のサーボ読取ヘッド５１の位置決めを調整する。換言すれば混合周波数サーボ信号が信号ドロップアウトを含まない場合、２つの位置誤差信号はサーボヘッド５１に対する冗長位置決め情報を生成することになる。混合周波数サーボ信号が信号ドロップアウトを含まない場合、第１のＰＥＳおよび第２のＰＥＳは広がるが、それらの大きさは同等でありドロップアウトが位置決め誤差信号の平均に影響を及ぼさない。
【００５１】
第１のＰＥＳおよび第２のＰＥＳを平均して全体ＰＥＳを算出する。位相のずれた位置誤差信号を平均することで誤差を実質的に最小限に抑える。混合周波数サーボ信号６０のドロップアウトまたは他の信号誤差は全体ＰＥＳで実質的に排除される。サーボ信号６０は全振幅信号を備えるため、ドロップアウト誤差は出力サーボ信号の一部であるとはみなされない。例えばドロップアウト誤差は第１の周波数サーボ信号６６の信号損失と、第２の周波数サーボ信号７２の同等信号損失とを生じ得る。第１および第２の位置誤差信号を平均するとドロップアウト誤差が最小限に抑えられて、サーボ信号６０の一部が損失しても全体ＰＥＳが算出され得る。加えて全振幅混合周波数サーボ信号はＳＮＲを改善する。アンチエイリアスフィルタとバンドパスフィルタとを組み合わせることで、混合周波数サーボ信号のバーストフィールドを評価するための良好なノイズ低減を提供する。
【００５２】
いくつかの従来のサーボパターンでは１トーン周波数を同様のサーボ書込ヘッド構成で書き込むとともに未消去ウインドを有し得る。しかし１トーン周波数がサーボトラックにわたって書き込まれた領域において、２つのライタギャップ間の搬送波位相を一致させることは非常に困難である場合がある。位相の不一致は信号キャンセル、生じる搬送波信号の追加、または振幅変調（ＡＭ）を生じる恐れがある。速度ジッターなどの他の乱れを説明する際、これらの影響が特に顕著になる場合がある。本明細書に説明するように異なる周波数を書き込むことにより、搬送波位相は重要でなくなる。
【００５３】
図６は磁気テープ８６に記録されたサーボトラックを読み取る例示的システム７８を図示する。サーボトラックは本明細書に説明するように碁盤の目状パターンに配列された、第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとで書き込まれたサーボフレームを含む。例えば磁気テープは磁気テープ３６（図３）のサーボトラック４８とほぼ同様のサーボトラックを含み得る。システム７８はサーボ読取ヘッド８０とサーボ読取ヘッド８０に結合されたサーボコントローラ８２とを含む。サーボ読取ヘッド８０は、スプール８８および８９上に巻かれた磁気テープ８６に近接して位置決めされる。図示の実施形態ではシステム７８は磁気テープドライブを備える。スプール８８および８９の一方または両方は、磁気テープ８６を収容するデート記憶カートリッジ内に存在し得る。
【００５４】
磁気テープ８６はサーボ読取ヘッド８０に近接して通過しつつスプール８８からスプール８９へ送られる。磁気テープ８６がサーボ読取ヘッド８０上方を通過する際、サーボ読取ヘッド８０は磁気テープ８６上に記録されたサーボトラックから混合周波数サーボ信号を検出する。サーボコントローラ８２はサーボ読取ヘッド８０から混合周波数サーボ信号を受け取る。サーボコントローラ８２は混合周波数サーボ信号から第１の周波数をフィルタリング可能な第１のフィルタ８３を含む。またサーボコントローラ８２は混合周波数サーボ信号から第２の周波数をフィルタリング可能な第２のフィルタ８４を含む。
【００５５】
図７は第１のフィルタ８３の例示的応答のプロット９０を図示する。プロット９０は第１の周波数（Ｆ１）においてピーク９１と第２の周波数（Ｆ２）においてヌル９２とを含む。例えば第１の周波数はおよそ１．２ＭＨｚであるとともに、第２の周波数はおよそ２．０ＭＨｚであり得る。いずれの場合も第１および第２の周波数はいかなる共通高調波も有さないように互いに大幅に異なる。第１のフィルタ８３をサーボ読取ヘッド８０から受け取った混合周波数サーボ信号から第２の周波数を実質的に排除するように特別に調整し得る。
【００５６】
図８は第２のフィルタ８４の例示的応答のプロット９４を図示する。プロット９４は第１の周波数（Ｆ１）においてヌル９５と第２の周波数（Ｆ２）においてピーク９６とを含む。第２のフィルタ８４をサーボ読取ヘッド８０から受け取った混合周波数サーボ信号から第１の周波数を実質的に排除するように特別に調整し得る。
【００５７】
図６をさらに参照すると、サーボコントローラ８２は第１のフィルタ８３を混合周波数サーボ信号に適用するとともに第１のフィルタ８３の出力に基づいて第１の周波数サーボ信号を生成する。またサーボコントローラ８２は第２のフィルタ８４を混合周波数サーボ信号に適用するとともに第２のフィルタ８４の出力に基づいて第２の周波数サーボ信号を生成する。そしてサーボコントローラ８２は第１の周波数サーボ信号に基づいて第１のＰＥＳを算出するとともに、第２の周波数サーボ信号に基づいて第２のＰＥＳを算出する。サーボコントローラ８２は第１のＰＥＳと第２のＰＥＳとを平均することにより全体ＰＥＳを算出する。
【００５８】
図９Ａは信号ドロップアウトを有する例示的なフィルタリングされた混合周波数サーボ信号のプロット９８を図示する。また、図９Ａ-１は、図９Ａのプロットをより明瞭に表示するために図９Ａを白黒反転した図である。プロット９８は混合周波数振幅ベースサーボパターンから検出された混合周波数サーボ信号に適用された第１の周波数フィルタおよび第２の周波数フィルタの両方からの出力を含む。上記のように第１のフィルタを第１の周波数のみを通すとともに第２の周波数を実質的に排除するように調整し得る。第２のフィルタを第２の周波数のみを通すとともに第１の周波数を実質的に排除するように調整し得る。プロット９８は第１の周波数サーボ信号および第２の周波数サーボ信号の両方を含む。図９Ａに図示するように検出された混合周波数サーボ信号の信号ドロップアウトは第１および第２の周波数サーボ信号の信号ドロップアウト１００および１０１を生じる。
【００５９】
図９Ｂは信号ドロップアウト１００および１０１の存在下でサーボコントローラ８２により算出された例示的位置誤差信号のプロット１０２を図示する。プロット１０２は第１のＰＥＳ１０３と、第２のＰＥＳ１０４と、全体ＰＥＳ１０６とを含む。サーボコントローラ８２は上記の式（３）を用いて第１の周波数サーボ信号から第１のＰＥＳ１０３を算出する。第１のＰＥＳ１０３は混合周波数サーボ信号のドロップアウトなどの誤差によるいくつかの変動を含む。サーボコントローラ８２は上記の式（４）を用いて第２の周波数サーボ信号から第２のＰＥＳ１０４を算出する。第２のＰＥＳ１０４は第１のＰＥＳ１０３とは位相がずれている。図９Ｂに示すように第２のＰＥＳ１０４の変動は第１のＰＥＳ１０３の変動に対して１８０度相補関係にある。換言すれば信号ドロップアウトに直面すると第１のＰＥＳ１０３および第２のＰＥＳ１０４は広がる。
【００６０】
サーボコントローラ８２は第１のＰＥＳ１０３と第２のＰＥＳ１０４を平均して全体ＰＥＳ１０６を算出する。第１のＰＥＳ１０３および第２のＰＥＳ１０４は信号ドロップアウト１００および１０１により広がる場合同等な大きさを維持する。そのため全体ＰＥＳ１０６は第１のＰＥＳ１０３および第２のＰＥＳ１０４に対して単にミラー変動を含む。上記のように位相のずれた位置誤差信号１０３および１０４を平均することで混合周波数サーボ信号の誤差をほぼ最小限に抑える。換言すれば第１のＰＥＳ１０３の変動は第２のＰＥＳ１０４の変動により相殺される。このように組み込み冗長ＰＥＳを有するサーボフレームを提供することで全体ＰＥＳの精度を向上させ、それが磁気テープからのデータ読み取りを向上させる。
【００６１】
図１０は磁気テープに記録されたサーボトラックを読み取る方法を図示するフロー図である。サーボトラックは碁盤の目状パターンに配列された第１の周波数で記録された一組のサーボウインドと第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとで書き込まれたサーボフレームを含む。図６のサーボ読み取りシステム７８に関連してこの方法を説明する。例えばサーボトラックを磁気テープ８６に記録し得る。
【００６２】
サーボ読取ヘッド８０を磁気テープ８６に近接位置決めする。磁気テープ８６がサーボ読取ヘッド８０上方を通過する際、サーボヘッド８０は磁気テープ８６に記録されたサーボトラックから混合周波数サーボ信号を検出する（１１０）。サーボコントローラ８２はサーボ読取ヘッド８０から混合周波数サーボ信号を受け取る。混合周波数サーボ信号はサーボフレームにわたる全振幅サーボ信号を備える。全振幅信号はＳＮＲを大幅に改善する。
【００６３】
サーボコントローラ８２は第１のフィルタ８３を用いて混合周波数サーボ信号から第１の周波数をフィルタリングする（１１２）。そしてサーボコントローラ８２は第１のフィルタ８３の出力に基づいて第１の周波数サーボ信号を生成する（１１３）。またサーボコントローラ８２は第２のフィルタ８４を用いて混合周波数サーボ信号から第２の周波数をフィルタリングする（１１４）。そしてサーボコントローラ８２は第２のフィルタ８４の出力に基づいて第２の周波数サーボ信号を生成する（１１５）。
【００６４】
単一のサーボフレームから生成された２つの離れたサーボ信号は、サーボサンプリング期間を延長するサーボフレーム長を延長せずにＰＥＳ冗長性を提供する。サーボコントローラ８２は第１の周波数サーボ信号に基づいて第１のＰＥＳを算出する（１１６）。またサーボコントローラ８２は第２の周波数サーボ信号に基づいて第２のＰＥＳを算出する（１１８）。混合周波数サーボ信号が一定である場合、第１のＰＥＳおよび第２のＰＥＳの両方は同一方向のサーボ読取ヘッド８０の位置決めを調整する。換言すれば混合周波数サーボ信号が信号ドロップアウトを含まない場合、２つの位置誤差信号はサーボヘッド８０に対する冗長位置決め情報を生成することになる。
【００６５】
サーボコントローラ８２は第１のＰＥＳと第２のＰＥＳとを平均して全体ＰＥＳを決定する（１２０）。第１のＰＥＳと第２のＰＥＳとは同等の大きさを有する位相のずれた信号を備える。そのため第１のＰＥＳと第２のＰＥＳとを平均することで、磁気テープ８３またはサーボ読取ヘッド８０上のごみにより生じるいかなるドロップアウトまたは他の誤差も実質的に排除する。このようにして全体ＰＥＳの精度が大幅に改善される。
【００６６】
本発明の様々な実施形態を説明してきた。例えば第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含み碁盤の目状パターンに配列された複数のサーボフレームを含むサーボトラックを説明した。またさらに混合周波数サーボ信号を個々にフィルタリングして第１の周波数サーボ信号と第２の周波数サーボ信号とを生成することと、第１および第２の周波数サーボ信号に基づいてＰＥＳを算出することを含む、サーボトラックを読み取るシステムと方法とを説明した。これらおよび他の実施形態は以下の特許請求の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】サーボ読取ヘッドを含むサーボ読取装置に対する従来技術の磁気テープのサーボバンド部の図である。
【図２】図１に対応する例示的出力信号を図示する。
【図３】サーボ読取ヘッドを含むサーボ読取装置に対する磁気テープのサーボトラック部分の図である。
【図４】本発明の実施形態による磁気テープの図である。
【図５Ａ】図３に対応する例示的出力信号を図示する。
【図５Ｂ】図３に対応する例示的出力信号を図示する。
【図５Ｃ】図３に対応する例示的出力信号を図示する。
【図６】磁気テープに記録されたサーボトラックを読み取る例示的システムを図示する。
【図７】第１のフィルタの例示的応答のプロットを図示する。
【図８】第２のフィルタの例示的応答のプロットを図示する。
【図９Ａ】信号ドロップアウトを有する例示的なフィルタリングされた混合周波数サーボ信号のプロットを図示する。
【図９Ａ−１】図９Ａのプロットをより明瞭に表示するために図９Ａを白黒反転した図である。
【図９Ｂ】信号ドロップアウトの存在下でサーボコントローラにより算出された例示的位置誤差信号のプロットを図示する。
【図１０】磁気テープに記録されたサーボトラックを読み取る方法を図示するフロー図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０ 磁気テープ
１１ サーボフレーム
１２ 磁気信号
１３ 遷移領域
１４（１４Ａ〜１４Ｌ） 消去サーボウインド
１５ トラック識別マーク
１６（１６Ａ〜１６Ｅ） サーボトラック
１７ 中心線
１８ サーボ読取装置
１９ サーボ読取ヘッド
２０ 信号
２１ 箇所
２２ 箇所
２３ 箇所
２４ 箇所
２５ 箇所
２６ 箇所
２７ 箇所
２８ 箇所
２９ 箇所
３０ 箇所
３１ 箇所
３６ 磁気テープ
３７ サーボフレーム
３８ 第１の部分
４０ 第２の部分
４２（４２Ａおよび４２Ｂ） 第１のサーボウインド
４４（４４Ａおよび４４Ｂ） 第２のサーボウインド
４６（４６Ａおよび４６Ｂ） 同期領域
４８ サーボトラック
４９ 中心線
５０ サーボ読取装置
５１ サーボ読取ヘッド
５２ 磁気テープ
５４（５４Ａ〜５４Ｃ） サーボトラック
５５（５５Ａ〜５５Ｃ） 中心線
５６（５６Ａおよび５６Ｂ） データバンド
５８ サーボウインド
６０ 混合周波数サーボ信号
６１ 箇所
６２ 第１のバースト
６４ 第２のバースト
６５ 箇所
６６ 第１の周波数サーボ信号
６７ 箇所
６８ 箇所
７０ 箇所
７１ 箇所
７２ 第２の周波数サーボ信号
７３ 箇所
７４ 箇所
７６ 箇所
７７ 箇所
７８ システム
８０ サーボ読取ヘッド
８２ サーボコントローラ
８３ 第１のフィルタ
８４ 第２のフィルタ
８６ 磁気テープ
８８ スプール
８９ スプール
９０ プロット
９１ ピーク
９２ ヌル
９４ プロット
９５ ヌル
９６ ピーク
９８ プロット
１００ 信号ドロップアウト
１０１ 信号ドロップアウト
１０２ プロット
１０３ 第１のＰＥＳ
１０４ 第２のＰＥＳ
１０６ 全体ＰＥＳ
Ａ 振幅
Ｂ 振幅
Ｃ 振幅
Ｄ 振幅
Ａ（Ｆ１） 振幅
Ａ（Ｆ２） 振幅
Ｂ（Ｆ１） 振幅
Ｂ（Ｆ２） 振幅
Ｔｐ サーボトラックピッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボトラックと１つ以上のデータトラックとを備えるデータ記憶媒体であって、前記サーボトラックが複数のサーボフレームを備え、前記複数のサーボフレームが、
第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと、
第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含み、
前記第１および第２のサーボウインドが碁盤の目状パターンに配列されている媒体。
【請求項２】
前記一組の第１のサーボウインドが前記一組の第２のサーボウインドに隣接して位置決めされて中心線を規定している、請求項１に記載の媒体。
【請求項３】
前記サーボトラックが前記複数のサーボフレームの各々の前に同期領域を含んでサーボフレームの開始を示し、前記同期領域が前記複数のサーボフレームにわたってデジタルワードを符号化するとともに、前記デジタルワードが直線位置決め（ＬＰＯＳ）情報を備える、請求項１に記載の媒体。
【請求項４】
第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと、第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含み、前記第１および第２のサーボウインドが碁盤の目状パターンに配列されている複数のサーボフレームを備えるサーボトラックを読み取る方法であって、
混合周波数サーボ信号を検出するステップと、
前記混合周波数サーボ信号から前記第１の周波数をフィルタリングして第１の周波数サーボ信号を生成するステップと、
前記混合周波数サーボ信号から前記第２の周波数をフィルタリングして第２の周波数サーボ信号を生成するステップと、
前記第１の周波数サーボ信号と前記第２の周波数サーボ信号とに基づいて位置誤差信号を算出するステップとを含む方法。
【請求項５】
前記第１の周波数をフィルタリングするステップが前記混合周波数サーボ信号に第１のフィルタを適用するステップを含み、前記第２の周波数をフィルタリングするステップが前記混合周波数サーボ信号に第２のフィルタを適用するステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記位置誤差信号を算出するステップが、
前記第１の周波数サーボ信号に基づいて第１の位置誤差信号を算出するステップと、
前記第２の周波数サーボ信号に基づいて第２の位置誤差信号を算出するステップと、
前記第１の位置誤差信号と前記第２の位置誤差信号を平均するステップとを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
【数１】
により前記第１の位置誤差信号を算出するステップをさらに含み、ここでＡ（Ｆ１）は前記第１の周波数サーボ信号の第１のバーストパターンであり、Ｂ（Ｆ１）は前記第１の周波数サーボ信号の第２のバーストパターンであり、Ｔｐはサーボトラックピッチである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
【数２】
により前記第２の位置誤差信号を算出するステップをさらに含み、ここでＡ（Ｆ２）は前記第２の周波数サーボ信号の第１のバーストパターンであり、Ｂ（Ｆ２）は前記第２の周波数サーボ信号の第２のバーストパターンであり、Ｔｐはサーボトラックピッチである、請求項６に記載の方法。
【請求項１】
サーボトラックと１つ以上のデータトラックとを備えるデータ記憶媒体であって、前記サーボトラックが複数のサーボフレームを備え、前記複数のサーボフレームが、
第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと、
第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含み、
前記第１および第２のサーボウインドが碁盤の目状パターンに配列されている媒体。
【請求項２】
前記一組の第１のサーボウインドが前記一組の第２のサーボウインドに隣接して位置決めされて中心線を規定している、請求項１に記載の媒体。
【請求項３】
前記サーボトラックが前記複数のサーボフレームの各々の前に同期領域を含んでサーボフレームの開始を示し、前記同期領域が前記複数のサーボフレームにわたってデジタルワードを符号化するとともに、前記デジタルワードが直線位置決め（ＬＰＯＳ）情報を備える、請求項１に記載の媒体。
【請求項４】
第１の周波数で記録された一組の第１のサーボウインドと、第２の周波数で記録された一組の第２のサーボウインドとを含み、前記第１および第２のサーボウインドが碁盤の目状パターンに配列されている複数のサーボフレームを備えるサーボトラックを読み取る方法であって、
混合周波数サーボ信号を検出するステップと、
前記混合周波数サーボ信号から前記第１の周波数をフィルタリングして第１の周波数サーボ信号を生成するステップと、
前記混合周波数サーボ信号から前記第２の周波数をフィルタリングして第２の周波数サーボ信号を生成するステップと、
前記第１の周波数サーボ信号と前記第２の周波数サーボ信号とに基づいて位置誤差信号を算出するステップとを含む方法。
【請求項５】
前記第１の周波数をフィルタリングするステップが前記混合周波数サーボ信号に第１のフィルタを適用するステップを含み、前記第２の周波数をフィルタリングするステップが前記混合周波数サーボ信号に第２のフィルタを適用するステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記位置誤差信号を算出するステップが、
前記第１の周波数サーボ信号に基づいて第１の位置誤差信号を算出するステップと、
前記第２の周波数サーボ信号に基づいて第２の位置誤差信号を算出するステップと、
前記第１の位置誤差信号と前記第２の位置誤差信号を平均するステップとを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
【数１】
により前記第１の位置誤差信号を算出するステップをさらに含み、ここでＡ（Ｆ１）は前記第１の周波数サーボ信号の第１のバーストパターンであり、Ｂ（Ｆ１）は前記第１の周波数サーボ信号の第２のバーストパターンであり、Ｔｐはサーボトラックピッチである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
【数２】
により前記第２の位置誤差信号を算出するステップをさらに含み、ここでＡ（Ｆ２）は前記第２の周波数サーボ信号の第１のバーストパターンであり、Ｂ（Ｆ２）は前記第２の周波数サーボ信号の第２のバーストパターンであり、Ｔｐはサーボトラックピッチである、請求項６に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図９Ａ】
【図９Ａ−１】
【図９Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図９Ａ】
【図９Ａ−１】
【図９Ｂ】
【公開番号】特開２００７−１２２５４（Ｐ２００７−１２２５４Ａ）
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００６−１７８１１０（Ｐ２００６−１７８１１０）
【出願日】平成１８年６月２８日（２００６．６．２８）
【出願人】（５９６０９９３９８）イメイション・コーポレイション (37)
【氏名又は名称原語表記】Ｉｍａｔｉｏｎ Ｃｏｒｐ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７８１１０（Ｐ２００６−１７８１１０）
【出願日】平成１８年６月２８日（２００６．６．２８）
【出願人】（５９６０９９３９８）イメイション・コーポレイション (37)
【氏名又は名称原語表記】Ｉｍａｔｉｏｎ Ｃｏｒｐ．
【Ｆターム（参考）】
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