JP5016446B2 - サーボ信号記録方法、サーボ信号記録装置、および磁気記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、サーボバンドを有する磁気記録媒体にサーボ信号を記録するサーボ信号記録方法に関する。また、磁気記録媒体にサーボ信号を記録可能なサーボ記録装置に関する。また、サーボ信号記録方法またはサーボ信号記録装置によりサーボ信号が記録された磁気記録媒体に関する。

磁気記録媒体の一種である磁気テープは、オーディオテープ、ビデオテープ、コンピューターテープなど様々な用途がある。特に、コンピューター用のデータバックアップテープの分野では、バックアップの対象となるハードディスクの大容量化に伴い、１巻当たり数百ＧＢの記憶容量のものが商品化されている。今後、ハードディスクのさらなる大容量化に対応するためバックアップテープの高容量化は不可欠である。高容量化に伴い、高密度記録が必要となる。そのため、磁性層厚みが薄くなり、サーボ出力の低下が懸念される。

従来、サーボ出力を向上させるために、磁気テープにサーボ信号を記録する事前に、磁気テープをＤＣ消去することで、サーボ出力を約２倍にする方法がある（特許文献１参照）。これは、磁気テープが一方の磁極性で磁化（ＤＣ消去）されるのであれば、サーボ信号記録時のサーボパターンは、反対磁極性の磁化領域相互間の磁束遷移より成る。図６（ａ）は、ＡＣ消去された磁気テープから読み出されたサーボ信号の特性を示す。図６（ｂ）は、ＤＣ消去された磁気テープから読み出されたサーボ信号の特性を示す。図６（ｂ）に示すように、ＤＣ消去された磁気テープから読み出されたサーボ信号の振幅は、図６（ａ）に示すサーボ信号の振幅Ｖｏの約２倍の振幅（２Ｖｏ）を生じる。

また、特許文献２には、ＤＣ消去ヘッドにアジマスを付与することにより、ＤＣ消去を制御して、ＤＣ成分を操作することによりサーボ出力を制御する方法が開示されている。
特開平８−３０９４２号公報 特開２００５−６３６２３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている方法では、サーボ信号の出力レベルが２Ｖｏに固定されるため、サーボ信号の出力レベルを制御することができないという問題がある。例えば、ＬＴＯ規格（LTO:liner tape open）では、記録再生装置ごとに再生可能な信号出力レベルがスペックとして決められており、サーボ信号の再生出力レベルが高すぎる場合は磁気ヘッドが飽和し、低すぎる場合はサーボ信号のＳ／Ｎが取れなくなり、いずれの場合も正常にサーボ信号を再生することができない可能性がある。したがって、上記スペックに合わせてサーボ信号の出力レベルを制御する必要があるが、特許文献１の方法ではサーボ信号の出力レベルを制御することができないため、正常にサーボ信号を再生することができない可能性がある。

また、特許文献１に開示されている構成では、サーボトラックだけでなく、データトラックもＤＣ消去されるので、データトラックに記録されたデータのＳ／Ｎ比を低下させてしまうという問題がある。

また、特許文献２に開示されている方法では、ＤＣ消去ヘッドを回転移動させる構成が必要となるため、サーボ信号記録装置が大型化するという問題がある。

本発明は、かかる問題点に対して鋭意検討した結果なされた発明で、磁気記録媒体の表面に記録された情報記録信号の再生出力への影響を低減させ，サーボ信号の再生出力を容易に向上させるサーボ信号記録方法を提供することを目的とする。また、そのようなサーボ信号記録方法に適したサーボ信号記録装置、および磁気記録媒体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明のサーボ信号記録方法は、データバンド及びサーボバンドを有する磁気記録媒体に対して、サーボ信号を記録するサーボ信号記録方法であって、交流消去ヘッドを一方の極性への駆動時間が他方の極性への駆動時間よりも長くなるようなデューティ比のパルスに基づいて動作させて、前記データバンド及び前記サーボバンドの消去を行った後、前記駆動時間が長い方のパルスに基づく消去による残留磁化の方向に対して反対方向に磁化を形成するように前記サーボバンドにサーボ信号を記録するものである。

また、本発明のサーボ信号記録装置は、データバンド及びサーボバンドを有する磁気記録媒体に対して、サーボ信号を記録するサーボ信号記録装置であって、前記磁気記録媒体の前記データバンド及び前記サーボバンドの磁性層に記録された情報を交流消去する交流消去ヘッドと、前記交流消去ヘッドを動作させるためのパルスを生成するパルス発生部と、前記交流消去ヘッドによって交流消去された前記磁気記録媒体の前記サーボバンドに、サーボ信号を記録するサーボ信号記録ヘッドとを備え、前記パルス発生部は、前記交流消去ヘッドにおける一方の極性への駆動時間が他方の極性への駆動時間よりも長くなるようなデューティ比のパルスを生成するものである。

また、本発明の磁気記録媒体は、少なくともサーボバンドを有する磁気記録媒体であって、前記データバンド及び前記サーボバンドは、交流消去ヘッドを一方の極性への駆動時間が他方の極性への駆動時間よりも長く動作させた磁界で消去され、前記サーボバンドには、駆動時間が長い方の極性と逆方向に磁化方向を有するサーボパターンが形成されているものである。

本発明によれば、データ領域に記録された信号のＳ／Ｎを低減させることなく、サーボバンドに記録されたサーボ信号の再生出力レベルを向上させることができる。

また、簡単な構成で、サーボ信号の再生出力レベルを可変可能な構成を実現することができる。

本発明のサーボ信号記録装置は、前記パルス発生部が、パルスのデューティ比を可変可能である構成とすることができる。この構成により、サーボ信号の再生出力レベルを任意のレベルに制御することができる。

また、前記交流消去ヘッドは、前記サーボバンドを交流消去可能なヘッドで構成することができる。この構成により、サーボバンドのみを交流消去することで、磁気記録媒体に記録されるデータ信号のＳ／Ｎ比の低下を抑えることができる。

また、前記交流消去ヘッドと前記サーボ信号記録ヘッドとは、一体型のユニットで構成することができる、この構成により、交流消去ヘッドへパルスを出力するパルス発生部と、サーボ信号記録ヘッドへパルスを出力するパルス発生部とを共通化することができ、回路構成の簡素化、装置の小型化を実現することができる。

（実施の形態１）
〔１．サーボ信号記録装置の構成及び動作〕
図１は、実施の形態１に係るサーボ信号記録装置の模式図である。図１に示すように、サーボ信号記録装置は、ＡＣ消去ヘッド１、第１のパルス発生部２、サーボライトヘッド３、第２のパルス発生部４、制御部５、テープ駆動部６、第１のリール７、第２のリール８、およびガイドローラ１０を備えている。

ＡＣ消去ヘッド１は、第１のパルス発生部２で発生するパルスに基づいて動作し、磁気テープ９の磁性層をＡＣ消去する。ＡＣ消去ヘッド１は、ＡＣ消去手段の一例である。

第１のパルス発生部２は、制御部５からの制御により、ＡＣ消去ヘッド１を動作させるためのパルスを発生する。第１のパルス発生部２で発生するパルスは、所定のデューティ比を有しており、本実施の形態ではそのデューティ比を任意の値に設定することができる。

サーボライトヘッド３は、第２のパルス発生部４で発生するパルスに基づいて動作し、磁気テープ９におけるサーボバンドにサーボ信号を磁気的に記録する。サーボライトヘッド３は、サーボ信号記録手段の一例である。

第２のパルス発生部４は、制御部５からの制御により、サーボライトヘッド３においてサーボ信号の記録動作を行うためのパルスを発生する。

制御部５は、第１のパルス発生部２、第２のパルス発生部４、およびテープ駆動部６をそれぞれ動作制御する。具体的には、磁気テープ９にサーボ信号を書き込む際、第１のパルス発生部２に対して磁気テープ９に記録されている情報を消去する命令を出力し、第２のパルス発生部４に対してサーボ信号を記録する命令を出力し、テープ駆動部６に対して第２のリール８を回転駆動する命令を出力する。

テープ駆動部６は、制御部５からの制御に基づいて、第２のリール８を回転駆動する。第２のリール８を回転駆動することにより、磁気テープ９を矢印Ａに示す方向へ走行させることができる。

第１のリール７及び第２のリール８は、それぞれ磁気テープ９の一端側及び他端側が巻回されている。テープ駆動部６によって第２のリール８が回転駆動されることにより、第１のリール７から送り出された磁気テープ９は第２のリール８に巻回される。なお、テープ駆動部６と第１のリール７と第２のリール８とは、搬送手段の一例である。

ガイドローラ１０は、ＡＣ消去ヘッド１およびサーボライトヘッド３のそれぞれのテープ入側及び出側に配され、回転自在に配されている。ガイドローラ１０は、磁気テープ９が各ヘッドの摺動面上を走行するように、磁気テープ９の位置を規制している。

次に、サーボ信号記録装置の動作について説明する。

磁気テープ９にサーボ信号を記録する際は、まず磁気テープ９を矢印Ａに示す方向へ走行させる。第１のリール７から引き出された磁気テープ９は、ＡＣ消去ヘッド１により、磁性層がＡＣ消去される。具体的には、ＡＣ消去ヘッド１は、第１のパルス発生部２で発生する所定デューティ比のパルスに基づいて動作を行い、磁気テープ９の磁性層を所定の磁化方向に磁化する。

次に、ＡＣ消去ヘッド１によりＡＣ消去された磁気テープ９は、サーボライトヘッド３によりサーボ信号が記録される。サーボライトヘッド３は、磁気テープ９におけるサーボバンドを、ＡＣ消去ヘッド１のデューティ比が大きい方の磁化方向に対して逆方向の磁化力で磁化して、サーボ信号を記録する。サーボ信号が記録された磁気テープ９は、巻き取りリール８に巻き取られる。

〔２．ＡＣ消去の動作〕
次に、ＡＣ消去ヘッド１によるＡＣ消去動作について説明する。

図２は磁気テープ９を模式的に示す図であり、ＡＣ消去ヘッド１によるＡＣ消去動作と、サーボライトヘッド３によるサーボ信号を記録動作とを説明するための図である。図２に示すように、磁気テープ９には、長手方向に沿って、サーボ信号が記録されるサーボバンド９１と、データが記録されるデータバンド９２とが形成されている。領域９ａは、デューティ比５０：５０のパルスに基づいてＡＣ消去された領域であり、残留磁化はゼロである。なお、領域９ａは、ＤＣ消去されていてもよいし、ＡＣ消去、ＤＣ消去のいずれもされていなくてもよい。また、領域９ｂは、ＡＣ消去ヘッド１によってデューティ比を一方の極性の方が大きくなるように設定してＡＣ消去された領域であり、矢印Ｂがデューティ比の大きい方の磁化方向である。また、サーボバンド９１に形成される略「ハ」の字のサーボパターン９３は、矢印Ｃに示す方向に磁化されている。

図２に示すように、予めＡＣ消去された磁気テープ９（領域９ａ）は、まずＡＣ消去ヘッド１でＡＣ消去される。ＡＣ消去ヘッド１は、第１のパルス発生部２から出力されるパルスに基づいて動作する。本実施の形態では、第１のパルス発生部２から出力されるパルスのデューティ比を、任意の値に設定することが可能である。

図３（ａ）は、第１のパルス発生部２から出力されるパルスの一例を示す。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すパルスに基づいて動作するＡＣ消去ヘッド１における、磁束の向きの変化を示す。図３（ａ）に示すように、第１のパルス発生部２から出力されるパルスのデューティ比Ｄ１：Ｄ２を、例えば８０：２０に設定することで、ＡＣ消去ヘッド１の磁束の向きは、図３（ｂ）に示すように上記デューティ比に基づく周期で変化する。したがって、磁気テープ９は、図２の矢印Ｂがデューティ比の大きい方（Ｄ１＝８０）の磁化方向である。この時、ＡＣ消去ヘッド１は、サーボバンド９１とデータバンド９２とを含むテープ幅方向全域をＡＣ消去する。

次に、磁気テープ９は、サーボライトヘッド３によって、サーボバンド９１にサーボパターン９３が形成される。

図４は、図３における範囲Ｄにおけるサーボ信号の再生出力レベルの変化を示す。第１のパルス発生部２で発生させるパルスのデューティ比を５０：５０（残留磁化ゼロ）に設定してＡＣ消去を行い、サーボ信号を記録すると、サーボ信号の再生出力レベルは、図４における特性Ｓ１のように変化する。また、第１のパルス発生部２で発生させるパルスのデューティ比を１００：０（ＤＣ消去）に設定してＡＣ消去を行い、サーボ信号を記録すると、サーボ信号の再生出力レベルは、図４における特性Ｓ２のように変化する。したがって、第１のパルス発生部２で発生させるパルスのデューティ比Ｄ１：Ｄ２を、５０：５０〜１００：０の範囲内で任意の値に設定することにより、サーボ信号の再生出力レベルを図４におけるＶ１の範囲内で任意の値にすることができる。

第１のパルス発生部２で発生させるパルスのデューティ比は、制御部５からの命令によって可変制御される。具体的には、制御部５は、サーボ信号の再生出力レベルが、記録再生装置のスペックの範囲内に収まるように、第１のパルス発生部２で発生するパルスのデューティ比を制御する。

なお、上記説明では、パルスのデューティ比Ｄ１：Ｄ２が８０：２０であることを一例として挙げて説明したが、他の値であってもよい。本発明者らは、日立マクセル社製、ＬＴＯ３規格準拠の磁気テープに、デューティ比が９５：５のパルスに基づいてＡＣ消去を行い、サーボ信号を記録し、記録したサーボ信号を再生して再生出力レベルを測定した。その結果、デューティ比が１００：０（ＤＣ消去）の時のサーボ信号の再生出力レベルを１００％とした時、８６％の再生出力レベルのサーボ信号が得られることがわかった。すなわち、８６％の再生出力レベルを得るためには、第１のパルス発生部２で発生させるパルスのデューティ比を９５：５に設定すればよい。

また、第１のパルス発生部２で発生させるパルスのデューティ比Ｄ１：Ｄ２を、５０：５０〜１００：０の範囲内で任意の値に設定することにより、デューティ比の大きい方の磁化方向が図２の矢印Ｂに示す方向となり、サーボ信号の再生出力レベルを任意の値にすることができる。これは、サーボパターン９３の磁化方向が矢印Ｃに示す方向である場合に有効である。

〔３．実施の形態の効果、他〕
本実施の形態によれば、少なくともサーボバンド９１を、サーボパターン９３の磁化方向に対して反対方向にデューティ比の大きい磁化方向を有するように消去した後に、サーボ信号を記録することによって、サーボ信号の再生出力レベルを向上させることができる。

また、ＡＣ消去ヘッド１を動作させる第１のパルス発生部２から出力されるパルスのデューティ比を可変可能としたことにより、サーボ信号の再生出力レベルを任意の値に制御することができる。したがって、サーボ信号の再生出力レベルを、記録再生装置ごとに決められているスペックの範囲内に収めるように制御することができ、記録再生装置において正常に再生可能なサーボ信号を記録することができる。また、記録再生装置のメーカー毎や機種毎に、最適な再生出力レベルになるようにサーボ信号を記録することができる。

また、サーボ信号の再生出力レベルの制御は、第１のパルス発生部２から出力されるパルスのデューティ比を変えるのみでよいため、簡単な構成で実現することができる。

なお、図２に示す構成では、ＡＣ消去ヘッド１によって磁気テープ９の幅方向全域に渡ってＡＣ消去しているが、サーボバンド９１のみをＡＣ消去する構成であっても、同様の効果が得られる。図５は、ＡＣ消去ヘッド１によってサーボバンド９１のみがＡＣ消去された磁気テープに、サーボ信号が記録される状態を示す。

また、本実施の形態では、ＡＣ消去ヘッド１とサーボライトヘッド３とを一体型のユニットで構成することができる。このように構成することで、第１のパルス発生部２と第２のパルス発生部４とを共通化することができ、回路構成の簡素化、装置の小型化を実現することができる。

本発明のヘッドトラッキングサーボ方法は、磁気テープを情報媒体として使用する、コンピューター用のデータストレージシステムに有用である。

実施の形態１におけるサーボ信号記録装置の構成を示すブロック図 ＡＣ消去動作およびサーボ信号記録動作を説明するための模式図 （ａ）第１のパルス発生部で発生されるパルスのタイミング図 （ｂ）第１のパルス発生部で発生されるパルスに基づくＡＣ消去ヘッドの磁束方向を示す模式図 サーボ信号の再生出力レベルを示す特性図 実施の形態１におけるＡＣ消去動作およびサーボ信号記録動作を説明するための模式図 （ａ）デューティ比５０：５０のパルスでＡＣ消去した時の、サーボ信号の再生出力レベルを示す特性図 （ｂ）ＤＣ消去した時の、サーボ信号の再生出力レベルを示す特性図

符号の説明

１ ＡＣ消去ヘッド
２ 第１のパルス発生部
３ サーボライトヘッド（サーボ信号記録ヘッド）

Claims (6)

1. データバンド及びサーボバンドを有する磁気記録媒体に対して、サーボ信号を記録するサーボ信号記録方法であって、
   交流消去ヘッドを一方の極性への駆動時間が他方の極性への駆動時間よりも長くなるようなデューティ比のパルスに基づいて動作させて、前記データバンド及び前記サーボバンドの消去を行った後、
   前記駆動時間が長い方のパルスに基づく消去による残留磁化の方向に対して反対方向に磁化を形成するように前記サーボバンドにサーボ信号を記録する、サーボ信号記録方法。
2. データバンド及びサーボバンドを有する磁気記録媒体に対して、サーボ信号を記録するサーボ信号記録装置であって、
   前記磁気記録媒体の前記データバンド及び前記サーボバンドの磁性層に記録された情報を交流消去する交流消去ヘッドと、
   前記交流消去ヘッドを動作させるためのパルスを生成するパルス発生部と、
   前記交流消去ヘッドによって交流消去された前記磁気記録媒体の前記サーボバンドに、サーボ信号を記録するサーボ信号記録ヘッドとを備え、
   前記パルス発生部は、前記交流消去ヘッドにおける一方の極性への駆動時間が他方の極性への駆動時間よりも長くなるようなデューティ比のパルスを生成する、サーボ信号記録装置。
3. 前記パルス発生部は、パルスのデューティ比を可変可能である、請求項２記載のサーボ信号記録装置。
4. 前記交流消去ヘッドは、前記サーボバンドを交流消去可能なヘッドで構成されている、請求項１または２記載のサーボ信号記録装置。
5. 前記交流消去ヘッドと前記サーボ信号記録ヘッドとは、一体型のユニットで構成されている、請求項４記載のサーボ信号記録装置。
6. データバンド及びサーボバンドを有する磁気記録媒体であって、
   前記データバンド及び前記サーボバンドは、交流消去ヘッドを一方の極性への駆動時間が他方の極性への駆動時間よりも長く動作させた磁界で消去され、前記サーボバンドには、駆動時間が長い方の極性と逆方向に磁化方向を有するサーボパターンが形成されている、磁気記録媒体。

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