WO2000049604A1

WO2000049604A1 - Procede d'ecriture de signaux d'asservissement sur une bande magnetique

Info

Publication number: WO2000049604A1
Application number: PCT/JP1999/000667
Authority: WO
Inventors: Shinsuke Okuda; Takashi Ishii
Original assignee: Quantum Corporation
Priority date: 1999-02-16
Filing date: 1999-02-16
Publication date: 2000-08-24
Also published as: EP1205912A4; AU2441099A; JP4293733B2; EP1205912A1; US6741415B1

Description

明細書磁気テープへのサーボ信号書き込み方法技術分野

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、デ一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 ·再生中に磁気へッドが、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ビングにより、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レヽ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、上記光フアイバ束における光フアイバの配列ピッチよりも小ピッチでテ一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、

上記サ一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ィ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一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 9 0 ° 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ィ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。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。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 1 0及び該サーボ信号書き込み系 1 0へ入射されるレーザ光の光源系 2 0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。該手段によつて、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、基準テープェ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 2 0は、後述する光ファイバの本数と同数のレーザダイォードが光ファイバと光学的に結合したモジュール部 2 1と、各レーザダイオードを駆動するための駆動手段 2 2と、各モジュール部 2 1を外部のファイバ束に光学的に接続するコネクタ 2 3とを備えている。駆動手段 2 2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 2 2が動作する。そして、この動作によって各モジュール部 2 1におけるレーザダイォ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 1 0は、複数の光ファイバ 1 1を互いに平行に且つ各光ファイバ 1 1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 1 2と、該光ファイバ束 1 2の出射端から出射される出射レーザ光 2 4を捕捉し集光する大開口径の集光レンズ 1 3とを備えている。光ファイバ 1 1の入射端は、上述した光源系 2 0のコネクタ 2 3に光学的に接続されている。集光レンズ 1 3 は、光ファイバ束 1 2の出射端から出射される出射レーザ光 2 4の 7 0 %以上、好ましくは 9 5 %以上を捕捉し得るものである。また、集光レンズ 1 3は、出射光源、即ち出射レーザ光 2 4のスポット列（即ち、出射レーザ光 2 4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 2 5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 1 3は縮小投影光学系を構成するものである。

光ファイバ束 1 2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） 1 7が互いに平行に並設された下部プレート 1 4における各溝 1 7内に各光ファイバ 1 1をそれぞれ配置し、その上を平板状のプレート 1 5で覆うことにより構成されている。各溝 1 7は、各光ファイバ 1 1の中心軸が何れも同一平面上に位置するようにカ卩ェされている。また、各溝 1 7は、隣り合う光ファイバ 1 1間の距離、即ち光ファイバ 1 1， 1 1間の配列ピッチ Ρ ₀が、光ファイバ 1 1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 1 2は、集光レンズ 1 3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 1 2からの出射レーザ光 2 4のスポット列の実像 2 5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 9 0 ° 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 1 2は、磁気テープ 1の走行方向と、該光ファイバ束 1 2における光ファイバ 1 1の配列方向とのなす角度が平面視において 0 ° 超 9 0 ° 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 2 0におけるモジュール部 2 1のレーザダイオードを所定間隔で断続的に発光させて、各レーザダイォードに一対一で対応する光ファイバ 1 1にレーザ光をそれぞれ入射させる。レーザ光 2 4は、光ファイバ束 1 2の出射端から出射して集光レンズ 1 3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 2 4のスポット列に対して等倍以下の実像 2 5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。ノくックコート層 5に実像 2 5が形成され、サ一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、出射レ一ザ光のスポット列の実像 2 5の配列方向を示す。また、各しは、バックコート層 5上に形成された実像 2 5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一 L間の距離）をとすると、は、上述した P。（図 2参照）及び集光レンズ 1 3の縮小倍率 m (mは 0超 1以下の整数を示す）を用いて、？ = ?。1 1で表される。上述の通り、光ファイバ束 1 2からの出射レ一ザ光 2 4の実像 2 5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 P _sは、 P _s = P ₁ s i η Θ = P ₀ m s ί η θとなる。その結果、光ファイバ束 1 2における光ファイバ 1 1の配列ピッチ Ρ。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 P _sは、 m s i η θ倍小さくなる。このようにして、光ファイバ束 1 2における光ファイバ 1 1の配列ピッチ Ρ 。よりも小ピッチの複数のサーボトラックパターン Sがバックコ一ト層 5上に同時に形成される。各サ一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の全長に亘つ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の実施形態に関ら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 —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組以上の光ファィバ束 1 2 (図 4においては 2組）を有する光ファイバ束群 1 6を備えている。光ファィバ束群 1 6の各光ファイバ束 1 2 a， 1 2 bにおける光ファイバ 1 1は、何れも配列ピッチ P。で規則的に配列されている。また、各光ファイバ束 1 2 a， 1 2 b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 1 2 a， 1 2 b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 1 2 a， 1 2 bは、光ファイバ 1 1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 1 2 a， 1 2 bは、各光フアイバ束単独で形成される実像よりも小さレ、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 P。）よりも小さい距離 Δ Ρ (本実施形態では図 4に示すように Δ Ρ = Ρ。/ 2 ) だけ互いにずれて形成されるように光ファイバ束 1 2 a， 1 2 b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アイバ束 1 2 a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。これによつてピッチが P。のサ一ボトラックパターン S a， S a - 'が形成される。また、下流側に位置する光ファイバ束 1 2 b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 P。のサーボトラックパターン S b， s b · ·力隣り合うサーボトラックパターン S a， S a間にそれぞれ形成される。ここで、各光ファイバ束 1 2 a， 1 2 b及び集光レンズは、各光ファイバ束からの各実像が Δ Ρ = Ρ。Ζ 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 S a， S b間のピッチも Δ Ρ、即ち P。Z 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 1 1の酉己列ピッチ P。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つて、サーボトラック間のピッチは Δ Ρ πι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力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レ、。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、所定個数の磁気へッドを備えたへッドュ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、各磁気へ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、サ一^ ^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一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一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一ボトラックの好ましい形成条件について説明する。サ —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ベ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〜 5 m/ _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 5〜3 O m W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 1 1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レ、方が望まし、。現実に使用できる光ファイバとしては、コア径が 3〜9 /z m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、 1〜9 /x m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 1 1の配列ピッチ、集光レンズ 1 3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 1 3の縮小倍率 mは、上記角度 Θに対するサ一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 1 2を磁気テープ 1の幅方向に亘つ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 1 6を複数個用い、これらを磁気テープ 1の幅方向に亘つ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 1 2を {頃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 1 6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 1 6における光ファイバ束 1 2 a , 1 2 bは互いに密着して配置されている力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 _c

Claims

請求の範囲

1 . 複数の光ファィバを互レ、に平行に配列した光フア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。

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ィバ束を用い、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 9 0 ° 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。

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アイバ束を 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。

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、複数の光ファィバを互レ、に平行に且つ各光ファィ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⁹ 0 ° 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ポ信号書き込み装

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一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、複数の光ファィバを互いに平行に且つ各光ファィ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。