专利名称：用于控制磁头的移动的磁带装置和方法
技术领域：
此处详述的实施例涉及一种用于控制磁头的移动的磁带装置和方法。
背景技术：
磁带广泛用作能够记录大量数据的记录介质。磁带装置通过在将卷绕在两个卷轴中的一个卷轴上的磁带卷绕在另一卷轴上的同时使得磁头接触在两个卷轴之间运行的磁带来写入和读取数据。一般地，在多数情况下，导辊布置在磁带的从一个卷轴到另一卷轴的运行路径上。导辊的一个卷轴用于引导磁带以穿过预定位置。例如，通过将磁头布置在两个导辊之间的区域中，可以使得磁带稳定地接触磁头。作为具有这样的配置的磁带装置的示例，存在通过在两个导辊之间的区域中布置分别接触磁带的正面和背面的两个磁头来实现双面记录的磁带装置。另一方面，还提出了在不使用导辊的情况下磁带从一个卷轴直接跨越到另一卷轴的状态下记录和再生数据的磁带装置。不使用导辊的配置简化了磁带的路径结构，从而提供了能够减少磁带装置和磁带盒的制造成本以及小型化磁带装置的优点。此外，通过沿着导辊滑动，可以减轻施加于磁带的负荷。(例如，参见日本早期公开专利公布第2005-166094号和日本早期公开专利公布第2005-251323号)。然而，当使用在不使用导轨的情况下直接将磁带从一个卷轴跨越到另一卷轴的配置时，磁带穿过的位置根据磁带卷绕在卷轴上的卷绕状态而在磁带厚度方向上变化。由于磁带的这种位置变化，当磁带接触磁头时的压力不是恒定的，并且存在根据磁头的固定位置磁头与磁带分离的情况。
发明内容
在一方面，目的是提供一种能够稳定记录或再生信号的操作的、用于控制磁头的移动的磁带装置和方法。根据一个方面，磁带装置包括:磁头，布置在两个卷轴之间并且接触跨越在两个卷轴之间的磁带的一面，其中磁带卷绕在这两个卷轴上；驱动器，移动磁头；以及控制器，使得驱动器在保持磁头与磁带接触的同时产生用于将磁头压向磁带的一面的驱动力。
图1示出了根据第一实施例的磁带装置的配置示例；图2示出了第一实施例的第一变型例；图3示出了第一实施例的第二变型例；图4示出了关于根据第二实施例的磁带装置中的磁带的外围的配置示例；图5是示出磁头的移动机制的透视图；图6A是示出磁头的移动机制的侧视图，并且图6B是示出磁头的移动机制的正视图；图7示出了根据第二实施例的磁带装置中的控制系统的配置示例；图8示出了磁带卷绕在磁带装置侧的卷轴上的方式；图9是示出在卷绕磁带以前磁头马达的控制状态的转变示例的图；图10示出了磁带的一端卷绕在磁带装置侧的卷轴上的状态；图11示出了张力被施加到磁带的状态；图12示出了磁头之一接触磁带的状态；图13示出了两个磁头均接触磁带的状态；图14示出了在记录或再生信号的操作期间的状态的示例；图15示出了在比较示例中记录或再生信号的操作期间的状态的示例(部分I)；图16示出了在比较示例中记录或再生信号的操作期间的状态的示例(部分2)；图17是示出在记录或再生信号以前磁头马达的控制状态的转变示例的图；以及图18是示出磁带装置中的处理过程的示例的流程图。
具体实施例方式以下将参照附图描述多个实施例，其中，相同的附图标记始终表示相同的元件。(第一实施例)图1示出了根据第一实施例的磁带装置的配置示例。磁带装置I包括磁头3，磁头3接触磁带2的一面，以执行将信号写入磁带2以及从磁带2读取信号中的至少一种。磁头3布置在两个卷轴4a与4b之间，磁带2卷绕在两个卷轴4a和4b上。图1示出了当从磁带宽度方向上看时磁带2的运行路径,并且磁带装置I被配置成使得磁头3接触基本上在图1的水平方向上运行的磁带2的下面。卷轴4a和4b中的至少一个可容纳在磁带盒中。当卷轴容纳在磁带盒中时,磁带盒附接到磁带装置1，并且在该状态下，磁带盒内的卷轴由磁带装置I中所包括的卷轴马达(未示出)旋转地驱动。磁带2直接跨越在卷轴4a与卷轴4b之间，并且在磁带2在卷轴4a与卷轴4b之间的运行路径上，除了磁头3之外没有东西与磁带2接触并且没有设置导辊。这样的配置简化了磁带2的路径结构，从而提供了能够降低磁带装置I和磁带盒的制造成本以及小型化磁带装置I的优点。通过沿着导辊滑动，可以减轻施加于磁带2的负荷并且可以改进磁带2的耐用性。此外,例如，当使用仅容纳卷轴4a和4b之一的磁带盒时，需要将磁带2从磁带盒拉出并且将磁带2卷绕在磁带装置I侧的卷轴上的处理。当使用这样的磁带盒时，如在本实施例中一样不使用导辊并且简化了磁带2的路径结构的配置使得可以使磁带2的卷绕处理更容易。当磁带2直接跨越在卷轴4a与卷轴4b之间时,存在磁带2在磁带厚度方向上(在图1中的垂直方向上)的运行位置根据磁带2卷绕在卷轴4a和4b上的卷绕状态而变化的情况。例如，图1所示的粗虚线表示在磁带2的大部分卷绕在卷轴4b的状态下磁带2的运行位置。磁头3接触磁带2的位置在磁带2的大部分卷绕在卷轴4a上的状态与磁带2的大部分卷绕在卷轴4b上的状态之间在垂直方向上变化了图1中的变化量VI。运行位置的变化量随着位置变得距离磁带2上卷轴4a的旋转中心与卷轴4b的旋转中心之间的中心位置越远而增加。当磁带2的运行位置如上所述变化时，磁带2接触磁头3时的压力显著地变化，并且存在记录和再生信号的操作变得不稳定的可能性。此外，存在如下情况:根据磁头3的位置，磁头3与磁带2分离。与此相反，在磁带装置I中，通过在保持磁头3与磁带2接触的同时向磁头3施加用于将磁头3压向磁带2的驱动力来稳定记录和再生信号的操作。作为用于稳定该操作的配置，磁带装置I包括移动磁头3的驱动器11和控制驱动器11的驱动操作的控制器12。驱动器11产生至少使磁头3在磁头3压向磁带2的一面的方向上移动的驱动力。在图1的示例中，使得磁头3可在从图1中的磁带2的上面到下面的方向上以及在相反方向上移动。然后，如在图1的示例中，当磁头3接触磁带2的下面时，驱动器11产生至少使磁头3在朝向磁带2的上面的方向上移动的驱动力。在图1中，作为示例，假设驱动器11产生使磁头3在图1中的向上方向(Dl方向)上移动的驱动力。注意，图1所示的驱动器11的形状仅是示例，并且驱动器11能够由能够产生如上所述的驱动力的任意外形和内部配置来实现。控制器12使得在保持磁头3与磁带2的下面接触的同时驱动器11保持产生用于将磁头3压向磁带2的下面的驱动力。在保持磁头3与磁带2的下面接触的同时使得驱动器11产生的驱动力是如下驱动力:利用该驱动力，在保持磁头3以不小于预定值的压力压向磁带2的下面的状态下，磁头3仍保持在Dl方向上。在该状态下，驱动器11在Dl方向上的驱动力和磁带2的张力的反作用力是平衡的。注意，在磁头3与磁带2的下面接触的同时使得驱动器11产生的驱动力可以例如是恒定的驱动力。替选地，控制器12可基于从磁带2读取的位置信息确定磁带2卷绕在卷轴上的卷绕状态，并且使得驱动器11根据确定结果产生使得磁头3以恒定压力压向磁带2的驱动力。如上所述的驱动力是在磁头3与磁带2的下面接触的同时由驱动器11产生的，由此，磁头3在图1中的垂直方向上的位置如下改变。当磁带2的、磁带2与磁头3接触的部分的位置在图1中的垂直方向上变化时，在通过来自驱动器11的驱动力保持磁头3以不小于预定值的压力挤压磁带2的状态下，伴随着磁带2的变化，磁头3在图1中的垂直方向上移动。在图1的示例中，当磁带2卷绕在卷轴4b上时,伴随着磁带2在图1中的同一向下方向上的变化，磁头在向下方向上移动。由于此，抑制了磁头3对磁带2的压力伴随磁带2的运行位置的变化的变化量，并且磁头3能够与磁带2稳定地接触。因此，可以稳定记录或再生信号的操作。此外，可以增加磁头3接触磁带2的位置的自由度。特别地，当使用仅容纳有一个卷轴的磁带盒时，磁带盒的外壳附接到磁带装置I。由于此，当试图小型化磁带装置I时，根据附接磁带盒的外壳的位置存在对磁头的布置的限制，并且增加了不再可能将磁头布置在与两个卷轴的旋转轴等距离的位置的可能性。通过如在本实施例中一样使用驱动器11和控制器12来使得磁头3与磁带2接触，即使在使用如上所述仅容纳一个卷轴的磁带盒时也可以稳定记录或再生信号的操作。接下来，说明了修改上述第一实施例的一部分的变型例。
图2示出了第一实施例的第一变型例。注意，在图2中，与图1中的部件对应的部件附以相同的符号来示出。图2所示的磁带装置Ia具有如下配置:使得图1所示的磁带装置I中的磁头3能够绕旋转轴Al旋转，旋转轴Al平行于磁带2的面并且垂直于磁带2的运行方向。磁带装置Ia包括绕旋转轴Al旋转地驱动磁头3的驱动器Ila和控制驱动器Ila的旋转驱动操作的控制器12a。在图2的示例中，如在图1中一样，磁头3接触磁带2的下面。驱动器Ila通过使磁头3在图2中的顺时针方向(D2方向)上旋转来使得磁头3与磁带2的下面接触。注意，图2所示的驱动器Ila的形状仅是示例，并且可以以能够产生如上所述的驱动力的任意外形和内部配置来实现驱动器11a。控制器12a使得在保持磁头3与磁带2的下面接触同时驱动器Ila保持产生在D2方向上的用于将磁头3压向磁带2的下面的旋转驱动力。在磁头3与磁带2的下面接触的同时使得驱动器Ila产生的驱动力是如下驱动力:利用该驱动力，在保持磁头3以不小于预定值的压力压向磁带2的下面的状态的情况下，磁头3在D2方向上保持静止。在该状态下，驱动器Ila在D2方向上的驱动力和磁带2的张力在D2的相反方向上的反作用力是平衡的。上述旋转驱动力是在磁头3与磁带2的下面接触的同时从驱动器Ila产生的，因此，即使磁带2的磁头3接触磁带2的部分的位置伴随着磁带2的运行而在图2中的垂直方向上变化时，磁头3也能够以不小于预定值的压力压向磁带2。因此，可以抑制磁头3压向磁带2的压力伴随着磁带2的运行位置的变化的变化量，并且因此，可以稳定记录或再生信号的操作。在如在磁带装置Ia中一样磁带2直接跨越在卷轴4a与卷轴4b之间的配置中，磁带2的运行路径的角度根据磁带2卷绕在卷轴上的卷绕状态而变化。如在图2中，当卷轴4a和4b布置在水平方向上时，随着磁带2从卷轴4a卷绕在卷轴4b上时,磁带2在卷轴4a与卷轴4b之间的运行路径的角度从左倾斜状态改变为右倾斜状态。这里，如在图1的示例中一样，当磁头3可在垂直方向上移动时，磁头3的磁头表面角度一直是恒定的。由于如此，如果磁带2卷绕在卷轴上的卷绕状态改变并且磁带2的运行路径的角度变化，则磁带2与磁头3之间的接触角因此改变，并且这可能是使得记录或再生信号的操作不稳定的因素。与此相比，通过如图2所示一样使磁头3绕旋转轴Al旋转，可以使得磁头3相对于磁带2的接触角在一定程度上跟随磁带2的运行路径的角度变化。例如，在图2中，随着磁带2卷绕在卷轴4b上时，磁带2的运行路径的角度从左倾斜状态改变为右倾斜状态。同时，磁带2与磁头3的接触部分的位置在图2中的向上方向上变化，并且伴随该位置变化，磁头3在D2方向上旋转。伴随磁头3的旋转，磁头3的顶面(与磁带2的接触面)也从左倾斜状态改变为右倾斜状态。根据上述磁带装置la，与图1的磁带装置I相比，可以抑制磁头3与磁带2之间的接触角的变化量，并且进一步稳定记录或再生信号的操作。图3示出了第一实施例的第二变型例。注意，在图3中，与图1的部件对应的部件以所附的相同符号来示出。
图3所示的磁带装置Ib被配置成使得图1所示的磁带装置I包括接触磁带2的各面的磁头3a和3b，并且使得磁头3a和3b能够绕旋转轴A2旋转，旋转轴A2平行于磁带2的面并且垂直于磁带2的运行方向。另外，磁头3a和3b以相对于旋转轴A2面对彼此的位置来设置。磁带装置Ib包括绕旋转轴A2旋转地驱动磁头3a和3b的驱动器I Ib和控制驱动器Ilb的旋转驱动操作的控制器12b。在图3的示例中，磁头3a接触磁带2的下面，并且磁头3b接触磁带2的上面。驱动器Ilb通过使磁头3a和3b在图3中的顺时针方向(D3方向)上旋转，使得磁头3a接触磁带2的下面，并且同时使得磁头3b接触磁带2的上面。注意，图3所示的驱动器Ilb的形状仅是示例，并且可以利用能够产生上述驱动力的任意外形和内部配置来实现驱动器I Ib。控制器12b在保持磁头3a和3b与磁带2接触的同时使得驱动器Ilb保持产生在D3方向上的用于将磁头3a和3b压向磁带2的旋转驱动力。在磁头3a和3b与磁带2接触的同时使得驱动器Ilb产生的驱动力是如下驱动力:利用该驱动力，在保持磁头3a和3b以不小于预定值的压力压向磁带2的各面的状态的情况下，磁头3a和3b在D3方向上保持静止。在该状态下，驱动器Ilb在D3方向上的驱动力和磁带2的张力在D3的相反方向上的反作用力是平衡的。上述旋转驱动力是在磁头3a和3b与磁带2接触的同时从驱动器Ilb产生的，因此，即使当磁带2的磁头3a和3b接触磁带2的部分的位置伴随磁带2的运行而在图3中的垂直方向上变化时，磁头3a和3b也以不小于预定值的压力压向磁带2。因此，可以抑制磁头3a和3b对磁带2的压力伴随磁带2的运行位置的变化的变化量，并且因此，可以稳定使用磁带2的两面来记录或再生信号的操作。此外，如在图2的情况下一样，同样在图3的磁带装置Ib中，可以通过使磁头3a和3b绕旋转轴A2旋转，使得磁头3a和3b相对于磁带2的接触角在一定程度上跟随磁带2的运行路径的角度变化。因此，可以抑制磁头3a和3b与磁带2之间的接触角的变化量并且进一步稳定使用磁带2的两面来记录或再生信号的操作。另外，通过如在图3中一样磁头3a和3b以相对于旋转轴A2面对彼此的位置来设置的配置，还获得了以下效果。例如，存在如下情况:由于在磁带2运行时产生的磁带2的振动，磁带2的运行路径在磁带厚度方向上变化。与伴随磁带2卷绕在卷轴上的卷绕状态的改变的、磁带2的位置变化相比，由于磁带2在运行时的振动而引起的磁带2的位置变化可能是微小但快速的。利用如在图2的示例中一样仅磁头3接触磁带2的配置，存在如下情况:由于磁带2在运行时的振动，磁头3不可能跟随磁带2在D2方向上的位置变化。与此相比，利用图3的配置，例如当磁带2由于磁带2在运行时的振动而在图3中的向上方向上以高速变化时，在图3中的向上方向上的压力从磁带2施加到磁头3b。当施加这样的压力时，结果，磁头3a和3b在D3的相反方向上旋转。S卩，即使当磁带2在磁带2变得远离磁头3a的方向上以高速变化时，磁头3a也可以维持与磁带2接触的状态，并且因此，可以稳定地执行记录或再生信号。注意，在图3所示的磁带装置Ib中，可仅使用磁头3a和3b之一作为唯一的接触构件，而没有用于接触磁带2的磁头。另外，在该情况下，可以使得磁头跟随如上所述由于磁带2在运行时的振动而导致的磁带2的位置变化。接下来，作为第二实施例，说明包括如图3所示的两个磁头的磁带装置的另一配置示例。(第二实施例)图4示出了根据第二实施例的磁带装置中的磁带的外围的配置示例。磁带装置100包括两个磁头101和102，并且执行通过磁头101和102与磁带103的各面的接触而使用磁带103的两面来进行记录和再生的操作。在图4的示例中，磁头101接触图4中的磁带103的下侧的面(下文中简称为“下面”)并且写入和读取信号。此外，磁头102接触图4中的磁带103的上侧的面(下文中简称为“上面”)并且写入和读取信号。此外,在磁带装置100中，磁带103直接跨越在卷轴104与卷轴105之间，并且磁头101和102布置在卷轴104与卷轴105之间的区域中。即，在磁带103的运行路径上，除了磁头101和102之外不存在与磁带103接触的东西，并且没有设置导辊。卷轴104由磁带装置100包括的文件马达(未示出)旋转地驱动，并且卷轴105由磁带装置100包括的机器马达(未示出)旋转地驱动。在本实施例中，卷轴104容纳在磁带盒104a内，并且卷轴105设置在磁带装置100内。可以将磁带盒104插入磁带装置100以及从磁带装置100抽出磁带盒104a。如稍后将描述的，当磁带装置100装载有磁带盒104a时，通过磁带装置100包括的臂(未示出)从磁带盒104a拉出卷绕在卷轴104上的磁带103的端部。通过臂将从磁带盒104a拉出的磁带103卷绕在磁带装置100侧的卷轴105上。磁头101和102设置在磁头基座(head base) 110上。使得磁头基座110可绕旋转轴Al I旋转,旋转轴Al I平行于磁带103的磁带表面并且垂直于磁带103的运行方向。此夕卜，磁头101和102以相对于旋转轴All面对彼此的位置设置在磁头基座110上。磁头基座110由磁头马达111旋转地驱动。当执行记录和再生的操作时，磁头马达111向磁头基座Iio施加旋转驱动力以使其在图4中的顺时针方向上旋转。因此，挤压磁头101并使其与磁带103的下面接触，并且挤压磁头102并使其与磁带103的上面接触。另一方面，当从磁带盒104a拉出磁带103时或者当将整个磁带103容纳在磁带盒104a中时，磁头基座110在图4中的逆时针方向上旋转，以使得磁头101和102变得远离磁带103。此外,使得磁头基座110可沿着线性运动轨112自由地移动。线性运动轨112可被设置成在包括磁带103的运行方向且垂直于磁带103的磁带表面的平面内与磁带103相交的方向上延伸。在本实施例中，线性运动轨112被设置成在该平面内垂直于连接卷轴104的中心和卷轴105的中心的直线的方向上(即，在图4中的垂直方向上)延伸。由于此,使得磁头基座110可在图4中的垂直方向上自由地移动。如稍后将描述的，通过使用磁头基座110可在垂直方向上自由地移动的配置，即使当根据磁带103卷绕在卷轴上的卷绕状态而发生磁带103的位置变化时，也使得磁头101和102能够以适当的角度接触磁带103。注意，如将在图5以及图6A和图6B中详细地描述的，磁头基座110经由齿轮113与线性运动轨112连接。图5是示出磁头的移动机制的透视图。此外，图6A是示出磁头的移动机制的侧视图，并且图6B是示出磁头的移动机制的正视图。图6A是在图5中的X箭头方向上查看时的图，并且图6B是在图5中的Y箭头方向上查看时的图。
磁头基座110可旋转地连接到圆柱齿轮113。磁头基座110的旋转轴与齿轮113的外径的中心一致。包括轴承(未示出)的线性运动轴承部114固定于齿轮113。线性运动轴承部114经由轴承连接到线性运动轨112。由于此,使得齿轮113可沿着线性运动轨112自由地移动。另一方面,在磁头基座110的与放置磁头101和102的表面相对的表面上,设置了由磁头马达111旋转的圆柱齿轮115。齿轮113和115在其外围彼此接触和啮合。由于此，使得磁头基座110根据磁头马达111的旋转驱动而关于作为旋转轴的齿轮113的外径的中
心旋转。此外，在磁头基座110的与放置磁头101和102的表面相对的表面上，制动器(stopper) 116突出。制动器橡胶117固定于制动器116的端部。当磁头基座110在图4中的逆时针方向上旋转并且磁头基座110的旋转角达到特定角度时，制动器116的端部接触线性运动轨112。制动器116的端部接触线性运动轨112，从而限制了磁头基座110在图4中的逆时针方向上的旋转。注意，在制动器116的端部与线性运动轨112接触的状态下，磁头101和102被布置成在基本上与线性运动轨112延伸的方向相同的方向上面对彼此，问时磁头101和102远尚磁市103ο另外，如稍后将描述的，在制动器116的端部与线性运动轨112接触的状态下，保持将图4中的逆时针方向上的旋转力从磁头马达111给予磁头基座110。因此，磁头基座110通过制动器橡胶117的摩擦力而相对于线性运动轨112固定，并且磁头基座110不再在线性运动轨112延伸的方向上移动。接下来，图7示出了根据第二实施例的磁带装置中的控制系统的配置示例。磁带装置100包括MPU (微处理单元)121、RAM (随机存取存储器)122、闪存123、主机接口(I/F) 124、介质识别电路131、臂马达控制电路132、磁带运行控制电路133、R/W(读/写)控制电路134、磁头马达控制电路135、传感器141和142、臂马达143、文件马达144、机器马达145、前述磁头101和102以及前述磁头马达111。MPU 121将RAM 122用作主存储装置并且将闪存123用作辅助存储装置，并且通过执行存储在闪存123中的程序来完全控制磁带装置100。RAM 122暂时存储MPU 121执行的程序的至少部分和执行程序所需的各种数据。闪存123存储MPU 121执行的程序和执行程序所需的各种数据。注意，作为辅助存储装置，除了闪存123之外，例如，还可使用其它种类的非易失性存储装置，诸如HDD (硬盘)。主机接口 124执行主机装置与磁带装置100之间的接口处理。主机装置例如指示磁带装置100将数据写入到磁带103以及从磁带读取数据。介质识别电路131根据来自传感器141的检测信号确定磁带装置100是否装载有磁带盒104a并且向MPU 121通知确定结果。臂马达143驱动将磁带103从磁带盒104a拉出并且将整个磁带103容纳在磁带盒104a中的臂。臂马达控制电路132通过在MPU 121的控制之下控制臂马达143的驱动同时参考来自传感器142的检测信号来控制臂的操作，其中传感器142检测臂的操作。文件马达133旋转地驱动在磁带盒104a侧的卷轴104。机器马达145旋转地驱动在磁带装置100侧的卷轴105。磁带运行控制电路133通过在MPU 121的控制之下控制文件马达144和机器马达145的驱动来控制磁带103的运行操作。
R/W控制电路134在MPU 121的控制之下控制使用磁头101和102来写入和读取信号的操作。R/W控制电路134通过对从MPU 121接收到的写入数据给出纠错码并且对其执行调制来生成写入信号，并且将该信号提供给磁头101和102之一，以使得磁头101和102之一执行写入操作。此外，R/W控制电路134通过对由磁头101和102之一读取的信号进行解调并且对其执行纠错处理来生成再生数据，并且将再生数据传送到MPU 121。磁头马达控制电路135在MPU 121的控制之下控制磁头马达111的驱动。另外，磁头马达111包括每次磁头马达111旋转预定角度时输出脉冲信号(转速脉冲)的编码器Illa0 MPU 121能够通过经由磁头马达控制电路135从编码器Illa接收转速脉冲来识别磁头基座110的旋转速度和旋转角度。接下来，按顺序说明在磁带装置100中记录和再生信号的操作的过程。图8示出了将磁带卷绕在磁带装置侧的卷轴上的操作的方式。当磁带装置100装载有磁带盒104a时,通过磁带装置100包括的臂151从磁带盒104a拉出磁带103。臂151通过臂马达143的驱动而进行操作。臂151与设置在磁带盒104a中所容纳的磁带103的端部的导销103a啮合，并且使导销103a沿着以图8中的虚线表示的导销路径103b移动。因此，磁带103沿着导销路径103b而从磁带盒104a中拉出，并且卷绕在磁带装置100侧的卷轴105上。这里，当执行卷绕磁带103的操作时，磁头基座110在磁头101和102在图8中的垂直方向上(即，在基本上垂直于磁带103的运行方向的方向上)远离彼此的状态下停止。此时，在MPU 121的控制之下，磁头马达111保持产生用于使磁头基座110在图8中的逆时针方向上旋转的转矩。因此，设置在磁头基座110上的制动器116的制动器橡胶117接触图8中的线性运动轨112的左侧表面，并且磁头基座110在逆时针方向上的旋转在磁头101和102基本上在垂直方向上远离彼此的状态下受到限制。与此一起，磁头基座110在线性运动轨112延伸的方向上的位置通过制动器橡胶117与线性运动轨112之间的摩擦而被固定。通过磁头马达111的上述操作，磁头基座110在磁头101和102基本上在垂直方向上远离彼此的情况下停止。在这样的状态下，臂151能够使得导销103a和磁头103容易地穿过磁头101与磁头102之间。这里，图9是示出在卷绕磁带以前磁头马达的控制状态的转变示例的图。注意，图9的上部图示出了在MPU 121的控制之下从磁头马达控制电路135提供到磁头马达111的驱动电流的转变。在图9中，作为示例，假设当磁头基座110在图8中的逆时针方向上旋转时负电流被提供到磁头马达111。此外，图9的下部图示出了从磁头马达111的编码器Illa输出的转速脉冲的数量的累积值。在图9的下部图中，假设在初始状态下转速脉冲的数量的累积值是“O”。在时刻Tl，电流-al (A)被提供到磁头马达111。由于此，磁头基座110在图8中的逆时针方向上旋转，并且伴随该旋转，转速脉冲的累积数量增加。然后，在时刻T2，设置在磁头基座110上的制动器116的制动器橡胶117接触线性运动轨112的侧表面。MPU 121通过检测到在时刻T2停止转速脉冲的接收来确定制动器橡胶117已接触线性运动轨112。此时，通过MPU 121的控制，电流-a2 (A)(这里，al〈a2)被提供到磁头马达111。由于此，制动器橡胶117挤压线性运动轨112的压力增加并且磁头基座110的位置可靠地固定在线性运动轨112延伸的方向上。在该状态下，执行由臂151将磁带103卷绕在卷轴105上的操作。接下来，图10示出了磁带的一端卷绕在磁带装置侧的卷轴上的状态。另外，图11示出了张力被施加到磁带的状态。当导销103a通过臂151 (参见图8)的操作而附接到磁带装置100侧的卷轴105时，并且此外，当如图10所示卷轴105在图10中的逆时针方向上旋转时，磁带103卷绕在卷轴105上。当磁带103的预定长度卷绕在卷轴105上时，卷轴105的旋转停止。在该状态下，如图11所示，在图11中的顺时针方向上的马达转矩Nf被施加到磁带盒104a侧的卷轴104,并且同时，图11中的逆时针方向上的马达转矩Nm (=Nf )被施加到磁带装置100侧的卷轴105。因此，恒定的张力F (=Nf+Nm)被施加到磁带103。在张力F被施加到磁带103的状态下，磁头马达111被驱动，并且磁头基座110在图11中的顺时针方向上旋转。这里，如在图11中，当磁带103的运行位置不在磁头基座110的旋转轴All上时，磁头101和102之一接触磁带103，并且此后，另一磁头接触磁带103。在图11的示例中，当磁头基座110旋转时，首先,磁头101接触磁带103的下面。注意,伴随顺时针方向上的旋转，使得磁头基座Iio进入能够在线性运动轨112延伸的方向上自由移动的状态。图12示出了一个磁头与磁带接触的状态。当伴随磁头基座110在顺时针方向上的旋转,磁头101接触磁带103的下面时,磁带103的张力F的反作用力Ft从磁带103施加到磁头101。通过反作用力Ft，限制了磁头101的移动，但是磁头马达111保持旋转地驱动磁头基座110。此时，由于磁头基座110处于可在线性运动轨112延伸的方向上自由移动的状态，因此，磁头基座110通过来自磁头马达111的马达转矩而开始在图12中的向下方向上沿着线性运动轨112移动。此外，伴随磁头基座110在向下方向上的移动，磁头基座110进一步在顺时针方向上旋转。此后，另一磁头102接触磁带103的上面。图13示出了两个磁头均与磁带接触的状态。在两个磁头101和102均与磁带103接触之后，当磁头101对磁带103的下面的挤压力和磁头102对磁带103的上面的挤压力彼此一致时，进入磁头101和102的相应挤压力与张力F对磁带103的反作用力平衡的状态。由于此，停止在磁头基座110的向下方向上的旋转和移动。在该状态下，磁头马达111产生恒定马达转矩，并且通过马达转矩，分别以相等的压力将磁头101和102压向磁带103。然后，通过保持该状态，开始将磁带103卷绕在磁带装置100侧的卷轴105上，并且开始通过磁头101和102记录或再生信号的操作。图14示出了在记录或再生信号的操作期间的状态的示例。随着磁带103卷绕在卷轴105上,在图14中，磁带103的运行路径的角度从左倾斜状态改变为右倾斜状态。此外，当磁头基座110的旋转轴All从卷轴104的旋转中心与卷轴105的旋转中心之间的中间位置偏移时，磁头101和102接触磁带103的位置也在垂直方向上变化。这里，当磁带103卷绕在卷轴105上时,通过旋转地驱动卷轴104和105的文件马达144和机器马达145的驱动，恒定张力F被施加到磁带103。另一方面，磁头马达111保持产生恒定马达转矩，从而分别以相等的压力Fm将磁头101和102压向磁带103。进入磁头101和102施加到磁带103的压力Fm和磁带103的张力F的反作用力平衡的状态。由于这些条件，伴随磁带103的运行角度的变化，磁头基座110在顺时针方向上旋转。同时，伴随磁带103的运行路径在垂直方向上的变化，磁头基座110沿着线性运动轨112移动。如在图14的示例中，当磁头基座110的旋转轴All存在于卷轴104的旋转中心与卷轴105的旋转中心之间的中间位置的右侧时，磁头基座110沿着线性运动轨112在向下方向上移动。这里，作为比较示例，说明当假设磁头基座110在线性运动轨112延伸的方向上不移动时磁头101和102与磁带103之间的关系。图15和16示出了在比较示例中记录或再生信号的操作期间的状态示例。如图15所示，假设在开始将磁带103卷绕在卷轴105上时，磁头101和102相对于磁带103的接触角分别是90°。此时，磁头基座110的旋转轴All存在于磁带103的宽度方向上。然而，随着磁带103卷绕在卷轴105上而前进，磁头101和102接触磁带103的位置在向下方向上变化。由于磁带103的这样的位置变化，进入如图16所示的仅作为磁头101和102之一的磁头101与磁带103接触的状态。此外，磁头101相对于磁带103的接触角也不再是90°。此外，可以通过增加磁头马达111的马达转矩使得磁头101和102两者均接触磁带103。然而，在该情况下，磁头101和102对磁带103的相应挤压力变得彼此不相等，并且因此，存在记录和再生信号的操作不稳定的可能性。如在图16的示例中一样，当磁头基座110的旋转轴All位于磁带103的运行路径的上侧时，磁头101对磁带103的挤压力变得大于磁头102对磁带103的挤压力。在该情况下，还存在这样的问题:通过磁头101施加于磁带103上的大挤压力而对磁带103施加了较大负荷。与此相比,如图13和图14所示，通过使得磁头基座110可在线性运动轨112延伸的方向上自由地移动，可以使得磁头101和102以相等的压力接触磁带103。此外，可以保持磁头101和102相对于磁带103的接触角基本上恒定为90°。因此，可以稳定通过磁头101和102记录和再生信号的操作。图17是示出在执行记录或再生信号以前磁头马达的控制状态的转变示例的图。注意，如在图9中，图17的上部图示出了在MPU 121的控制之下从磁头马达控制电路135提供到磁头马达111的驱动电流的转变。另外，图17的下部图示出了从磁头马达111的编码器Illa输出的转速脉冲的数量的累积值。在图17的下部图中，假设初始状态下转速脉冲的数量的累积值是“O”。图17中的初始状态是磁头基座110在线性运动轨112延伸的方向上的位置如图10中一样固定并且张力F被施加到磁带103的状态。在时刻T11，电流a3 (A)被提供到磁头马达111。由于此，磁头基座110在图10至16中的顺时针方向上旋转。在时刻T12，MPU 121检测转速脉冲的接收间隔的改变，并且确定作为磁头101和102之一的磁头101是否已接触磁带103。MPU 121使得大于a3 (A)的电流a4 (A)提供到磁头马达111。因此，如图12所示，磁头基座110在向下方向上移动，并且同时,还在顺时针方向上旋转。注意，可以通过将提供到磁头马达111的电流提高到a4 (A)以增大马达转矩来可靠地使得磁头基座Iio在沿着线性运动轨112的方向上移动。然而，作为另一示例，还可以将电流a4 (A)从时刻Tll的阶段提供到磁头马达111。然而，通过将提供到在时刻Tll处的状态下的磁头马达111的电流抑制到a3 (A)，可以抑制当作为磁头101和102之一的磁头101接触磁带103时的影响。在时刻T13，MPU 121通过检测到停止了转速脉冲的接收而确定磁头101和102两者均已接触磁带103。MPU 121使得大于a4 (A)的电流a5 (A)提供到磁头马达111。由于此，磁头101和102挤压磁带103的压力被提高到等于或高于在记录和再生信号时适当的恒定压力的压力。注意，作为另一示例，还可以将电流a5 (A)从时刻T12或时刻Tll的阶段提供到磁头马达111。然而，通过在时刻T13之前保持提供到磁头马达111的电流低于a5(A)，可以抑制当磁头接触磁带103时的影响。此后，在时刻T14开始将磁带103卷绕在卷轴105上，并且开始记录或再生信号的操作。另外，在记录和再生信号的操作期间，将恒定电流a5 (A)持续地提供到磁头马达111，并且将恒定马达转矩给予磁头基座110。此时，使得磁头基座110可在图14中的垂直方向上自由地移动，并且因此，磁头101和102分别以相等的压力挤压磁带103。另外，如在图14中所说明的那样，当磁带103卷绕在卷轴105上而前进并且磁带103的运行路径的角度变化时，磁头基座110还进一步在图14中的顺时针方向上旋转。伴随磁头基座Iio的旋转，在时刻T14之后，转速脉冲的数量的累积值逐渐增加。接下来，使用流程图说明磁带装置100中的处理过程。图18是示出磁带装置中的处理过程的示例的流程图。当介质识别电路131基于传感器141的检测结果检测到磁带装置100装载有磁带盒104a并且将此通知MPU 121通知时，开始图18的处理。(步骤Sll)MPU 121指示磁头马达控制电路135将电流-al (A)提供到磁头马达111。响应于该指令，将电流-al (A)提供到磁头马达111并且磁头基座110在磁头101和102变得远离磁带103的方向上(在图8的逆时针方向上)旋转。(步骤S12)MPU121确定磁头基座110的旋转是否已停止。MPU 121通过磁头马达控制电路135接收从编码器Illa输出的转速脉冲。当转速脉冲的接收已停止时，MPU 121确定磁头基座110的旋转已停止(S12:是)并且执行步骤S13的处理。在磁头基座110的旋转停止的状态下，使得进入如下状态:设置在磁头基座110上的制动器116的制动器橡胶117与线性运动轨112的侧表面接触。(步骤S13)MPU 121指示磁头马达控制电路135将电流_a2 (A) (al〈a2)提供到磁头马达111。响应于该指令，将电流-a2 (A)提供到磁头马达111，并且以较高压力将制动器橡胶117压向线性运动轨112的侧表面。(步骤S14)MPU121指示臂马达控制电路132从磁带盒104a拉出磁带103并且将磁带103卷绕在磁带装置100侧的卷轴105上。臂马达控制电路132响应于来自MPU 121的指令而驱动臂马达143。伴随臂马达143的驱动，臂151与磁带103的导销103a啮合，使得导销103a沿着导销路径移动，并且将导销103a附接到磁带装置100侧的卷轴105。(步骤S15)MPU 121指示磁带运行控制电路133将恒定张力施加到磁带103。响应于来自MPU 121的指令，磁带运行控制电路133使得文件马达144和机器马达145产生马达转矩，以在卷绕磁带103的方向上旋转卷轴104和105中的每一个。由于此，张力F被施加到磁带103。(步骤S16)MPU121指示磁头马达控制电路135将电流a3 (A)提供到磁头马达
111。响应于该指令，将电流a3 (A)提供到磁头马达111并且磁头基座110在磁头101和102靠近磁带103的方向上(在图11的顺时针方向上)旋转。(步骤S17)MPU121确定磁头101和102之一是否已接触磁带103。当检测到从编码器Illa对转速脉冲的接收间隔延长时，MPU 121确定磁头101和102之一已接触磁带103 (S17:是)并且执行步骤S18的处理。(步骤S18)MPU121指示磁头马达控制电路135将电流a4 (A) (a3〈a4)提供到磁头马达111。响应于该指令，将电流a4 (A)提供到磁头马达111，并且磁头基座111进一步在与步骤S16的方向相同的方向上(在图11的顺时针方向上)旋转。(步骤S19)MPU121确定磁头101和102中的另一个是否已接触磁带103。当检测到从编码器Illa对转速脉冲的接收停止时，MPU 121确定磁头101和102中的另一个已接触磁带103 (S19:是)并且执行步骤S20的处理。(步骤S20)MPU121指示磁头马达控制电路135将电流a5 (A) (a4〈a5)提供到磁头马达111。响应于该指令，将电流a5 (A)提供到磁头马达111，并且以等于或高于在记录和再生信号时适当的恒定压力的压力将磁头101和102压向磁带103。(步骤S21)MPU121确定是否开始记录或再生信号。例如，在接收到用于指示开始记录或再生信号的操作的操作输入时(S21:是)，MPU 121执行步骤S22的处理。(步骤S22)MPU 121指示磁带运行控制电路133开始使磁带103运行。响应于来自MPU 121的指令，磁带运行控制电路133驱动文件马达144和机器马达145，以使得在保持将恒定张力F施加到磁带103的状态的情况下将磁带103卷绕在卷轴105上。此时，将电流a5 (A)持续地提供到磁头马达111，并且维持磁头101和102以恒定压力压向磁带103的状态。注意，当磁带103也卷绕在磁带盒104a侧的卷轴104上时,将电流a5 (A)提供到磁头马达111，并且保持磁头101和102与磁带103接触的状态。MPU 121通过R/W控制电路134接收记录在磁带103中的位置信息。当基于所接收到的位置信息检测到已将磁带103卷绕至靠近端部的预定位置时，MPU 121在停止磁带103的运行之后执行与步骤Sll至S13的处理相同的处理。因此，在磁头101和102远离磁带103的状态下，磁头基座110的旋转停止，并且同时，磁头基座110的位置固定。在该状态下，MPU 121驱动臂马达143，使得磁带103的导销103a与臂151啮合，并且使导销103a在磁带盒104a的方向上移动。通过臂151的操作，导销103a通过磁头101与102之间的空间而移动到磁带盒104a侧。如上说明的第二实施例被配置成使得磁头基座110可在线性运动轨112延伸的方向上自由地移动，同时将马达转矩持续地给予磁头基座Iio以使得磁头101和102压向磁带103。利用这样的配置，即使当磁带103的运行位置根据磁带103卷绕在卷轴上的卷绕状态而变化时，也可以保持磁头101和102对磁带103的压力恒定并且保持磁头101和102相对于磁带103的接触角恒定。因此，可以使得稳定地执行记录和再生信号的操作。另外，根据第二实施例，还可以增加磁头基座110的位置的自由度。特别地，如在上述第二实施例中一样，当使用仅容纳一个卷轴104的磁带盒104a时,如果试图小型化磁带装置100，则增大了无法将磁头基座110的旋转轴布置在距卷轴104和105的旋转轴等距离的位置的可能性。具体地，增大了需要将磁头基座110的位置偏移到卷轴105侧的可能性。在第二实施例中，即使在这样的情况下，也可以稳定记录和再生信号的操作。注意,在上述第二实施例中，示出了使用容纳一个卷轴104的磁带盒104a的磁带装置100，但是也可以将该配置修改为例如装载了容纳两个卷轴104和105的磁带盒的配置或者两个卷轴104和105直接附接到磁带装置而不使用磁带盒等的配置。此外，在第二实施例中，使得磁头基座110可在图10至图14中的垂直方向上自由地移动。然而，使得磁头基座110可自由地移动的方向不限于该方向，并且可接受其它方向，只要磁头基座Iio在包括磁带103的运行方向并且垂直于磁带103的面的平面内与磁带相交即可。此外，在上述第二实施例中，通过磁头马达111的驱动力而使得磁头基座110能够旋转。然而，例如，可接受这样的配置:其中，在保持磁头101和102沿着磁带103的运行方向的状态的情况下，磁头基座110可以不旋转。在该情况下，磁头基座110跟随磁带103根据磁带103卷绕在卷轴上的卷绕状态的位置变化而沿着线性运动轨112移动。由于此，获得抑制磁头101和102对磁带103的压力变化的效果。根据一方面，可以稳定记录或再生信号的操作。
权利要求
1.一种磁带装置，包括: 磁头，布置在两个卷轴之间并且接触跨越在所述两个卷轴之间的磁带的一面，其中所述磁带卷绕在所述两个卷轴上； 驱动器，移动所述磁头；以及 控制器，使得在保持所述磁头与所述磁带接触的同时所述驱动器产生用于将所述磁头压向所述磁带的一面的驱动力。
2.根据权利要求1所述的磁带装置，其中， 所述磁头能够绕旋转轴旋转，所述旋转轴平行于所述磁带的磁带表面并且垂直于所述磁带的运行方向，并且其中， 所述驱动器通过绕所述旋转轴旋转地驱动所述磁头来将所述磁头压向所述磁带的所述一面。
3.根据权利要求2所述的磁带装置，还包括: 接触构件，布置在所述两个卷轴之间，并且接触所述磁带的另一面；以及 基座构件，能够绕所述旋转轴旋转，并且设置在所述磁头和所述接触构件相对于所述旋转轴面对彼此的位置，其中， 所述驱动器绕所述旋转轴旋转地驱动所述基座构件，以及 所述控制器使得在保 持所述磁头和所述接触构件与所述磁带接触的同时所述驱动器产生驱动力，所述驱动力用于将所述磁头压向所述磁带的一面，并且同时用于将所述接触构件压向所述磁带的另一面。
4.根据权利要求3所述的磁带装置，其中， 在能够接收来自所述驱动器的旋转驱动力的状态下，所述基座构件在如下平面内所述基座构件与所述磁带相交的方向上自由地移动:所述平面包括所述磁带的运行方向并且垂直于所述磁带的磁带表面。
5.根据权利要求4所述的磁带装置，其中， 所述控制器能够通过使所述基座构件在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转来从所述磁带撤回所述磁头和所述接触构件，所述第一旋转方向用于将所述磁头和所述接触构件压向所述磁带，并且其中， 在保持所述磁头和所述接触构件远离所述磁带的状态的情况下，当所述基座构件在所述第二旋转方向上旋转以达到预定旋转状态时，所述基座构件的移动被限制在如下平面内所述基座构件与所述磁带相交的方向上:所述平面包括所述磁带的运行方向并且垂直于所述磁带的磁带表面。
6.根据权利要求5所述的磁带装置，其中， 所述基座构件包括第二接触部，在所述磁头和所述接触构件通过与设置在所述磁带装置中的第一接触部接触而远离所述磁带的状态下，所述第二接触部将所述基座构件的旋转限制在所述第二旋转方上，并且其中， 所述控制器通过使得所述驱动器产生在所述第二旋转方向上的用于将所述第二接触部压向所述第一接触部的旋转驱动力，将所述基座构件的移动限制在如下平面中所述基座构件与所述磁带相交的方向上:所述平面包括所述磁带的运行方向并且垂直于所述磁带的磁带表面。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的磁带装置，其中， 磁头还设置在所述接触构件中相对于所述磁带的另一面的接触表面上。
8.一种用于控制磁带装置中的磁头的移动的方法，所述磁带装置包括所述磁头，所述磁头布置在两个卷轴之间并且接触跨越在所述两个卷轴之间的磁带的一面，其中所述磁带卷绕在所述两个卷轴上，所述方法包括: 使得在保持所述磁头与所述磁带接触的同时移动所述磁头的驱动器产生驱动力，所述驱动力用于将所述磁头压向所述磁带的一面。
9.根据权利要求8所述的用于控制磁头的移动的方法，其中， 所述磁头能够绕旋转轴旋转，所述旋转轴平行于所述磁带的磁带表面并且垂直于所述磁带的运行方向，并且其中， 所述方法包括使得在保持所述磁头与所述磁带接触的同时所述驱动器产生旋转驱动力，所述旋转驱动力用于将所述磁头压向所述磁带的一面。
10.根据权利要求9所述的用于控制磁头的移动的方法，其中， 所述磁带装置包括接触构件和基座构件，所述接触构件布置在所述两个卷轴之间并且接触所述磁带的另一面，所述基座构件能够绕所述旋转轴旋转，并且同时，所述基座构件设置在所述磁头和所述接触构件相对于所述旋转轴面对彼此的位置，并且其中， 所述方法包括使得在保持所述磁头与所述磁带接触的同时所述驱动器产生旋转驱动力，所述旋转驱动力用于将所述磁头压向所述磁带的一面，并且同时用于将所述接触构件压向所述磁带的另一面。
11.根据权利要求 10所述的用于控制磁头的移动的方法，其中， 所述基座构件在如下平面内所述基座构件与所述磁带相交的方向上自由地移动:所述平面包括所述磁带的运行方向并且垂直于所述磁带的磁带表面，并且其中， 所述方法包括使得在保持所述磁头与所述磁带接触的同时、在保持所述基座构件自由地移动的状态的情况下所述驱动器产生旋转驱动力，所述旋转驱动力用于将所述磁头压向所述磁带的一面，并且同时用于将所述接触构件压向所述磁带的另一面。
12.根据权利要求11所述的用于控制磁头的移动的方法，其中， 所述基座构件包括第二接触部，在所述磁头和所述接触构件通过与设置在所述磁带装置中的第一接触部接触而远离所述磁带的状态下，所述第二接触部将所述基座构件的旋转限制在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上，所述第一旋转方向用于将所述磁头和所述接触构件压向所述磁带，并且其中， 所述方法还包括:进行处理，以通过使得所述驱动器产生在所述第二旋转方向上的用于将所述第二接触部压向所述第一接触部的旋转驱动力而将所述基座构件的移动限制在如下平面内所述基座构件与所述磁带相交的方向上，所述平面包括所述磁带的运行方向并且垂直于所述磁带的磁带表面。
全文摘要
本发明公开了用于控制磁头的移动的磁带装置和方法。磁头布置在两个卷轴之间并且接触跨越在两个卷轴之间的磁带的一面，磁带卷绕在这两个卷轴上。驱动器驱动磁头。控制器使得在保持磁头与磁带接触的同时驱动器产生驱动力，该驱动力用于将磁头压向磁带的一面。即使当磁带的运行位置根据磁带卷绕在卷轴上的卷绕状态而变化时，也可以使得磁头稳定地接触磁带。
文档编号G11B5/58GK103165140SQ20121047924
公开日2013年6月19日 申请日期2012年11月22日 优先权日2011年12月12日
发明者越智芳明, 桥本恒二郎 申请人:富士通株式会社