DE2439546A1

DE2439546A1 - Spurlageregelung bei magnetodynamischen speichern sowie magnetogrammtraeger dafuer

Info

Publication number: DE2439546A1
Application number: DE19742439546
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Ing Hack; Karl Dipl Ing Dr Uhl
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1974-08-17
Filing date: 1974-08-17
Publication date: 1976-02-26
Also published as: GB1509957A; FR2282141A1; AT352420B; IT1041256B; BE832440A; NL7509771A; JPS5142516A; CH601886A5; FR2282141B3; ATA636475A

Description

BASF Aktiengesellschaft

Unser Zeichen: 0„Z„ 30 7^5 Sp/De/MK 6700 Ludwigshafen, den 14.08.197¹I.

Spurlageregelung bei magnetodynamischen Speichern sowie Magnetogrammträger dafür

Die Erfindung betrifft eine Spurlageregelung für ein System zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger zu speichernden bzw» gespeicherten Informations-. Signalen mittels eines an einer SpurlageeinstellvOrrichtung gelagerten Abtastorgans über Relativbewegung zwischen Abtastorgan und Aufzeichnungsträgers wobei zur Spurlageregelung des Abtastorgans zumindest in der Nähe der Informationsspur eine Bezugsspur auf dem Aufzeichnungsträger vorgesehen ist, sowie einen Magnetogrammträger dafür, Information wie Musik, Bildsignale oder Daten für Rechenanlagen werden bekannterweise auf Speichermedien in diskreten Spuren aufgezeichnet» Die Spuren können längs oder schräg auf einem Aufzeichnungsträger verlaufen oder z„B„ auf einer Magnetscheibe konzentrisch oder spiralförmig angeordnet sein. Im Zuge der Erhöhung der Informationskapazität versucht man sowohl die Informationsdichte in Spurlängsrichtung, als auch die Spurdichte (Anzahl der Spuren pro mm) selbst zu erhöhen» Eine Grenze bei der Erhöhung der Spurdichte stellt die Spurreproduzierbarkeit seitens des zumeist austauschbaren Speichermediums und die erzielbare mechanische Genauigkeit des Spurpositioniersystems dar.

Während man üblicherweise bei bandförmigen Speichermedien bisher noch von einer Spurnachführung des Magnetkopfes absieht, verwendet man bei Magnetplatten Steuerverfahren und auch Regelkreise zur möglichst genauen Spureinstellung, Problematisch ist die Gewinnung des Referenzsignals»

Bei einem bekannten Verfahren (US-PS 3 534 344) wird- z.B, bei einem Mehrfachplattenstapel eine Speicherseite nur zur Spurlageregelung benutzt. Hierbei wird vom Plattenspeicherhersteller diese Referenzplatte einmal mit der Sollspurlage möglichst identischen Referenzspuren beschrieben» Ein Lesekopf kann dann während der

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später folgenden Benutzung des Speichers fortwährend Signale abgeben, aus denen die Abweichung der momentanen Kopfposition zur Sollage abgeleitet werden kann» Dieses Signal wird zur Nachregelung des Kopfsystems benutzt. Bei dem genannten Plattenspeichersystem regeln also Signale eines Bezugskopfes die mit diesem starr verbundenen Schreib-Leseköpfe der anderen Plattenseite nach. Nicht zufriedenstellend ist, daß eine Speicherplattenseite für die Spurregelung benutzt werden muß und deren Nutzinformationskapazität verloren geht. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Bezugskopf mechanisch oft über größere Strecken vom Nutzkopf entfernt ist. Mechanische Stabilität und Einstellgenauigkeit sind bei diesem Verfahren sehr bedeutsame Voraussetzungen zur zufriedenstellenden Punktion., Eine Abwandlung des Verfahrens für Einzelspeicherscheiben sieht die Verwendung der einen Seite für Nutzinformationen, der anderen Seite für Spurlageinformationen vor«

Bei einem anderen Verfahren werden Nutzinformation und Spurlageinformation in einer Spur abwechselnd geschrieben« Hierdurch wird es ermöglicht, auch bei Verwendung nur einer Oberfläche des Aufzeichnungsträgers den Schreiblesekopf ständig in seine Sollage zu regeln» Nachteilig ist hierbei jedoch_s daß ein Teil der Nutzinformationskapazität verloren geht und durch die Spurlageinformation die Speicherspur in mehrere, nicht veränderbare Teile unterteilt wird. Weiterhin ist der elektronische Aufwand zur Speicherung der Spurlageinformation über die Strecken mit Nutzinformation hinweg beträchtlich»

Andere Verfahren, bei denen die Spurlageinformationen aus der Nutzinformation direkt gewonnen werden, arbeiten bisher nicht mit der erforderlichen Sicherheit„

Aus der US-PS 3 753 252 ist es bekannt, die Spurlage durch magnetische und nicht magnetische Bereiche zu kennzeichnen. Zur Herstellung der nicht magnetischen Bereiche aus der magnetischen Schichtoberfläche läßt man auf die ausgewählten Bereiche Säure einwirken.. Neben der somit aufwendigen Herstellung des Aufzeichnungsträgers ist besonders die erhaltene, unveränderliche Spureinteilung nachteilig, so daß eine spätere Anpassung der- Spurdichte und damit der Kapazität an die Weiterentwicklung der Aufzeichnungstechnik

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nicht möglich ist. Außerdem ist eine Beeinträchtigung der übrigen Teile des Aufzeichnungsträgers durch die einwirkende Säure nicht auszuschließen.

Die US-PS 3 541 270 beschreibt eine Magnetkopfausbildung mit zwei quer zur Richtung der Spur eines Aufzeichnungsträgers nebeneinander angeordneten, magnetisch voneinander isolierten Kopfspalten, deren von je einer Hälfte der Informationsspur gelesene Signale miteinander verglichen werden und bei Abweichung des'Magnetkopfes von der Sollspurlage ein Signal zur Lagekorrektur des Magnetkopfes erzeugen. Nachteilig hierbei ist, daß beim Beschreiben eine •Spurlageregelung nicht möglich ist. Es müssen also zusätzlich bekannte Spurlageeinstellverfahren benutzt werden» Unregelmäßigkeiten im Aufzeichnungsträger, die als "drop out" bezeichnete Signaleinbrüche und als "drop in" bezeichnete Pehli'mpulse sowie Signalschwankungen verursachen, können zu einer fehlerhaften Einstellung des Magnetkopfes führen»

Ferner sind Mage|ntplatten- und Magnetkopf anordnungen mit Servosteuerung bekannt, bei denen der innere radiale Teil^einer Plattenseite für die Servospuren, der äußere radiale Teil für die Datenspuren vorgesehen sind» Die diesen Aufzeichnungsbereichen zugeordneten Magnetkopfanordnungen bestehen aus einem Servokopf und einem Datenkopf (US-PS 3 175 205) oder mehreren Datenköpfen (US-PS 3 034 111), die in bestimmtem Abstand voneinander auf einem gemeinsamen, bewegbaren Träger montiert sind. Nachteilig bei diesen Systemen ist anzusehen, daß entweder bei Verwendung nur eines Datenkopfes pro Plattenoberfläche durch den Servobereich Kapazität für die Datenaufzeichnung verlorengeht oder die aufwendige Anordnung mehrerer Datenköpfe pro Oberfläche erforderlich ist, um damit zur Verminderung des Kapazitätsverlustes den Positionierbereich der Köpfe und damit die radiale Ausdehnung des Servobereiches zu verringern» Dabei können bei der Anordnung mit mehreren Datenköpfen auf einem Träger Schwankungen der Abstände zwischen diesen Köpfen von der Servosteuerung nicht erfaßt werden. ■

Aufgabe der Erfindung ist es daher, gleichzeitig mit der Nutzinformation eine fortlaufende Spurlageinformation zur Regelung der Kopfposition zu erzeugen. Beide Informationen sollen an der nahezu

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gleichen oder an einer um die Regelverzögerung versetzten Stelle des Speichermediums gewonnen werden, um Justageungenauigkeiten mit in den Regelkreis einzubeziehen und damit auszugleichen. Das Verfahren soll auch für flexible Speichermedien anwendbar sein»

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Bezugsspur als zumindest ein linienförmiger übergang zwischen in Richtung und/oder Stärke der Magnetisierung unterschiedlichen Bereichen bzw» zwischen magnetisierten und nicht magnetisieren oder nicht magnetisierbaren Bereichen ausgebildet und innerhalb oder einseitig neben der Informationsspur angeordnet ist und daß zumindest ein magnetisches Abtastorgan mit einem Magnetspalt für die Informationsspur und einem in Richtung der Informationsspur oder neben der Informationsspur angeordneten zweiten Magnetspalt für die Bezugsspur ausgebildet ist, wobei die magnetischen Bereiche der Bezugsspur und das Abstastorgan einander angepaßt sind und das Abtastorgan derartig gelagert ist, daß bei Abweichung des Abtastorgans aus seiner Sollspurlage ein Korrektursignal erzeugbar ist, das zur Lagenachregelung des Abtastorgans der Spurlageeinstellvorrichtung zugeführt wird.

Die erfindungsgemäße Spurlageregelung wird in vorteilhafter Weise durch Ausnutzung des Raumes zwischen den Informationsspuren oder der Informationsspur selbst ohne Verlust an Kapazität für die zu speichernden Daten und mit hoher Genauigkeit durch individuelle Zuordnung einer Bezugsspur zu jeder einzelnen Informationsspur unter Vermeidung von aufwendigen mechanischen Kopplungsorganeη zwischen dem Magnetkopf zur Spurlageregelung und dem Magnetkopf für die Informationsspeicherung erreicht. Unregelmäßigkeiten in der Magnetschicht beeinflussen dabei die Spurlageregelung nicht.

Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten und nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiele beschrieben.

•In den Zeichnungen ist dargestellt:

Figur 1 ein Schema von Informations- und Bezugsspuren auf einem

plattenförmigen Aufzeichnungsträger Figur 2 der Verlauf der Magnetisierung eines Aufzeichnungsträgers

B V)TO f*

quer zu zwei benachbarten Bezugsspuren

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O₀Z, 30

Figur 3 a bis c

Figur 4 a bis c

Figur 5 a und b

Figur 6

Figur 7 Figur 8

Figur 9

Figur a bis e

Figur

prinzipielle Anordnungen eines magnetflußempfindlichen Abtastorgans zur Bezugsspur mit einem entsprechenden Verlauf der Lesespannung prinzipielle Anordnungen eines magnetflußänderungs-empfindlichen Abtastorgans zur Bezugsspur ein schematischer Bewegungs- und Lesespannungsverlauf des in Figur H dargestellten Abtastorgans ein Abtastorgan mit einem Magnetspalt für die Informationsspur und einem seitlich angeordneten Magnetspalt für die Bezugsspur eine Schnittansicht durch das Abtastorgan gemäß Schnittlinie II-II in Figur eine Schnittansicht durch das Abtastorgan gemäß Schnittlinie I-I in Figur eine Magnetkopfausführung schematischer Bewegungs- und Lesepannungsverlauf des Abtastorgans mit Ableitung des Korrektursignals daraus Blockschaltbild zur Ableitung des Korrektursignals gemäß Figur 10 a bis e

Ein plattenförmiger Aufzeichnungsträger 1 (Figur 1) trägt einseitig neben jeder Informationsspur 2 eine Bezugsspur 3 als linienförmiger übergang zwischen magnetischen Feldern, deren Feldlinien ²J und 5 senkrecht bzw«, parallel zur Bezugsspur gegeneinander gerichtet sind. In einer anderen Ausführungsform kann die Bezugsspur anstelle neben der Informationsspur auch innerhalb dieser liegen, was in Figur 1 nicht dargestellt ist aber für den Fachmann ohne weiteres leicht einzusehen ist«,

Bezugs- und Informationsspur 2 und 3 können in einer Magnetschicht mit einheitlichen magnetischen Eigenschaften aufgezeichnet sein. Es ist jedoch zweckmäßig hinsichtlich geringer Störanfälligkeit, die die Bezugsspur bildenden magnetischen Felder in magnetischen Schichtteilen auszubilden, die gegenüber den die Information tragenden Schichtteilen eine höhere Koerzitivfeldstärke besitzen. Dabei können die Schichtteile unterschiedlicher Koerzitivfeldstärke in verschiedenen Schichten konzentriert oder in einer Schicht gemischt angeordnet sein.

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Da die Aufzeichnung der Bezugsspur in den meisten Fällen nur einmal vorgenommen werden muß, können hierfür Sonderverfahren angewendet werden:

- Verwendung von Spezialschreibkopfen für starke Magnetfelder

- Aufzeichnung in Magnetschichten bzw» -schichtteilen höherer Koerzitivfeidstärke bei gegenüber Raumtemperatur höherer Temperatur, bei der die Koerzitivfeldstärke bekanntlich niedriger wird, und/oder bei überlagertem Wechselfeld

- bekannte Kopierverfahren

- gleichmäßige Magnetisierung des gesamten Aufzeichnungsträgers und anschließende linienmäßige Löschung

Figur 2 zeigt verschiedene Möglichkeiten der Magnetisierung in ihrem Verlauf im Querschnitt des Aufzeichnungsträgers in und zwischen zwei benachbarten Bezugsspuren 3« Bei Figur 2a ist der Bereich 6 zwischen zwei Bezugsspuren 3 gleichförmig magnetisiert (~<έ) „ Die beiden Bezugsspuren selbst werden durch den steilen Übergang 7 in die Magnetisierung +«5, entgegengesetzter Polarität im sich daran anschließenden Bereich gebildet» Figur 2 b zeigt eine daraus abgeleitete Anordnung ohne Magnetisierung in den angegebenen Bereichen 8.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel nach Figur 2 c und d fällt mit zunehmendem Abstand von der Bezugsspur die Magnetisierung von ihren Maximalwerten 9 entgegengesetzter Polarität, zwischen denen der die Bezugsspur bildende übergang stattfindet, rasch ab und nähert sich asymptotisch dem Wert Null»

Im Ausführungsbeispiel nach 2e steigt die Magnetisierung 12 zur Bezugsspur hin rasch an und fällt auf der anderen Seite wieder rasch ab» Nach 2f wird die Bezugsspur durch zwei entgegengesetzte Magnetisierungsübergänge 14 gebildet.

Die Bezugsspur kann sowohl mit einem Abtastorgan, dessen Lesespannung dem magnetischen Fluß proportional ist (wie z.B_a bei einem Hallgenerator), als auch mit einem Abtastorgan gelesen werden, dessen Lesespannung der Änderung des magnetischen Flusses (Induktionsprinzip) proportional ist.

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Die Figuren 3 a bis c stellen drei prinzipielle Lagen eines magnetflußempfindlichen Abtastorgans 11 zur Bezugsspur dar. Bei Abweichung von der Sollspurlage (Figur 3 a und c) erzeugt das unter dem Abtastorgan befindliche, magnetische Feld 10 eine Lesespannung U = + U , deren Polarität der Richtung der magnetischen Feldlinien entspricht und damit die Richtung der Abweichung bestimmte Ein aus der Lesespannung gebildetes Korrektursignal bewegt über eine nicht dargestellte, an sich bekannte Spurlageeinstellvorrichtung das Abtastorgan in Richtung zur Bezugsspur. Steht das Abtastorgan 11 über der Bezugsspur 3 (Figur 3 b) resultieren die auf den Kopfspalt 13 wirkenden, magnetischen Felder 10 beiderseits der Bezugsspur zu einem Lesespannungswert U_q = OV oder einem beliebigen, anderen Spannungswert Xo Die Sollspurlage ist damit erreicht»

Bei Verwendung eines elektrodynamischen Abtastorgans 15 nach Figur 4 a bis c muß zur Erzeugung der Lesespannungsimpulse 16 (Figur 5b) nach dem Induktionsprinzip durch Relativbewegung zwischen Bezugsspur 3 und Magnetkopfspalt 13 des Abtastorgans 15 der magnetische Fluß im Kopfspalt geändert werden»

Die Figuren H a bis c zeigen prinzipielle Lagen um die das Abtastorgan ZoBo alternierende (z»B„ Schwingungs-)Bewegungen ausführt» Diese Bewegungen können beispielsweise durch eine Vibratioreinrichtung, die elektromechanisch arbeiten kann, erzeugt werden. Mit einer strichpunktierten Linie a ist die Mittellage einer solchen Bewegung angedeutet» Ein Doppelpfeil b kennzeichnet die Bewegungsrichtungeno Die Auslenkung des Abtastorgans aus der Mittellage (Linie a) sollte zweckmäßig so klein gewählt werden, daß das von der Informationsspur abgetastete Lesespannungssignal nicht oder nur unwesentlich gestört wird» überquert der Kopfspalt 13 die Bezugsspur 3, an der sich der magnetische Fluß 10 ändert, so tritt in der Kopfwicklung 17 des Abtastorgans 15 ein Lesespannungsimpuls auf, dessen Betrag und Polarität sowie dessen Abstand· vom Nachbarimpuls von der Höhe der Bewegungsgeschwindigkeit und der Bewegungsrichtung in der Bewegungsphase abhängt,

Ist die Bewegung des Abtastorgans jedoch so geartet, daß im Informationssignalspalt Störsignale auftreten, so kann gegebenenfalls eine an sich bekannte Entkopplungs-Filter-Schaltung zum Herausfiltern des Informationssignals benutzt werden.

6 0 9 8 0 9 / 0 8 A 2 - '& -

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Kurvendarstellungen in Figuren 5 a und 5 b zeigen am Beispiel einer etwa sinusförmigen Bewegung c des Abstastorgans 15» wobei der mittlere Abweichungsverlauf von der Bezugsspur 3 gestrichelt als Kurve 20 gezeigt ist, einen schematischen Zusammenhang zwischen den einzelnen Parametern der Bewegung und der erzeugten Korrekturimpulse *

Die zeitlichen Abstände T der Lesespannungsxmpulse sind abhängig

Jn.

von der momentanen Lage, um die das Abtastorgan 15 Bewegungen mit

einer Amplitude A ausführt, zur Lage der Bezugsspur 3» Durch Auswertung der zeitlichen Abstände der Lesespannungsimpulse 16 in Figur 5 b oder des Betrages ihrer Amplitude unter Berücksichtigung ihrer Polarität bei bekannter Periodendauer T der Bewegung des Abtastorgans 15 läßt sich ein dem Betrag und der Richtung der Abweichung von der Sollspurlage entsprechendes Korrektursignal gewinnen, welches zur Spurlageregelung einer Spurlageeinstellvorrichtung zugeführt wird»

Figur 11 zeigt eine Blockschaltung, mit der das Korrektursignal gewonnen werden kann, bestehend aus dem Abtastorgan I, dem Verstärker II, dem Impulsformer III, dem Integrator IV und einer SpannungsÜbernahme und -halteschaltung V₀

In Figur 10 a ist ähnlich Figur 5 a die Bewegung d des Abtastorgans relativ zur Bezugsspur 3 dargestellt, aus der, wie nachfolgend beschrieben, gemäß Figur 10 b bis e das Korrektursignal abgeleitet wird.

Das Abtastorgan kreuzt zu den Zeiten t , t^, t₂, t,, tj,, .„. t die Bezugsspur 3o Hierdurch wird im Abtastorgan I (Figur 11) eine Spannung U_T (Figur 10 b) induziert. Diese Spannung wird im Verstärker II verstärkt und einem Impulsformer III, z.B. einem Spitzendetektor, zugeführt. -Impulsformer III erzeugt beginnend zu den Zeiten t , tp, tu . „«, t einen positiven Impuls mit der Breite T₁ (Figur 10 c), zu den Zeiten t*, t,, „„. t . einen negativen Impuls mit der Breite T*,₂° T₁ wird größer als die Übernahmezeit der Spannungsübernahme und -halteschaltung V gewählt. Im Integrator IV wird beispielsweise ein Kondensator über eine Konstantstromquelle geladen oder entladen, so daß

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eine etwa linearansteigende oder abfallende Spannung entsteht» Zum Zeitpunkt t_Q+T₁, t₂+T₁, tjj+Tj, _o „ „ t_fi+T₁ wird der Kondensator schnell auf den Wert U vorgeladen, seine Spannung steigt weiter bis zum Zeitpunkt ^₁ ^+l^₁/₂» ^fc3^+Ti/2' °°^{e t}n^+Tl/2 ^{linear an} (^pisur 10 d). In den Zeiträumen ^t ₁^₁/₂ ^{bis t}2^+Tl» ^t3^+Tl/2 ^{biö t}i|^+Ti» ° ° ^t _n+l^+Tl/2 ^b^-^s ^η+2^+Τ1 ^w^^{rd der} Kondensator mit der gleichen Zeitkonstante entladen. Die Spannungsübernahme und -halteschaltung übernimmt die zu den Zeitpunkten t , t„, tj,, „.. t am Kondensator anliegende Spannung und speichert diese wie Figur 10 e zeigt bis zur Neueinstellung zum nächsten Zeitpunkt t_?, tj,, „«, „ t , t ~° Die Abweichung in Betrag und Richtung der Spannung U von U in Figur e entspricht der mittleren Abweichung des Abtastorgans von der Bezugsspur und wird zur Spurlagekorrektur weiterverarbeitet„

Der jeweiligen Lage des Abtastorgans 15 in Figur 4 können die Lesespannungsimpulse 16 in Figur 5 b im einzelnen wie folgt entsprechen:

Figur 4 a - Impulslage 22 und 2 3
Figur 4b- Impulslage 26 und 27
Figur 4c- Impulslage 24 und 25

Die jeweils zweckmäßigsten Ausführungsformen des Abtastorgans richten sich nach der Anordnung der Bezugsspur bzw. der sie bildenden magnetischen Feldlinien» Sie sind daher vielfältig. Nachfolgend werden nur die Ausführungsbeispiele besehrieben, die für das prinzipielle Verständnis der Erfindung erforderlich sind.

Die Figuren 6,7 und 8 zeigen eine Ausgestaltung für die Anordnung der Bezugsspur 3 mit zu ihr senkrechtem Verlauf der magnetischen Feldlinien neben der Informationsspur. In Figur 6 ist - senkrecht zur Richtung der Bezugsspur gesehen ein Teil des Magnetkerns 30, der zusammen mit dem Luftspalt 31 den magnetischen Kreis für die Informationsspur 2 bildet, nach einer Seite so erweitert, daß

wie in der Schnittzeichnung in Figur 7 dargestellt seitlich ein Magnetkreis 32 mit einem Luftspalt 33 für die Bezugsspur entsteht. In Figur 8 sind die Schnitte gemäß Schnittlinien I-I

in Figur 6 und III-III in Figur 7 der Magnetanordnung gezeigt. Beide Teilköpfe können völlig oder teilweise unabhängig vonein·»

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ander sowohl nach dem flußproportionalen als auch nach den flußänderungsproportionalen Prinzip arbeiten., Durch Abänderung dieser Ausfuhrungsform in der Weise, daß der den Magnetkreis 32 bildende Teil nicht seitlich, sondern am Magnetkern 30 in Richtung der Informationsspur 2 angeordnet wird, erhält man das aus drei hintereinander liegenden Polen bestehende Abtastorgan für die Bezugsspur dicht neben oder innerhalb der Informationsspur„ In diesem Falle verlaufen entsprechend der Richtung des Luftspaltes für die Bezugsspur die dieselbe bildenden magnetischen Feldlinien parallel zur Bezugsspur„ Für den senkrechten Verlauf der Feldlinie zur Bezugsspur entsteht durch sinngemäße Umgestaltung eine Anordnung, bei der zwei ringförmige Magnetkreise, die je einen Luftspalt bilden, senkrecht aufeinander stehen,,

In besonderen Fällen kann es günstig sein, für ein nach dem flußänderungsproportionalen Prinzip arbeitendes Abtastorgan zwei getrennt ausgebildete, je einen Magnetspalt aufweisende, auf einer gemeinsamen Halterung gelagerte Magnetkopfsysterne anzuordnen und zwar derart, daß das System, das zur Abtastung der Bezugsspur Schwingungen ausführt, auf der gemeinsamen Halterung beweglich gelagert und durch federnde und dämpfende Mittel vom System für die Informationsspur dynamisch entkoppelt ist«

Bei Anordnung der Bezugsspur innerhalb der Informationsspur kann auch ein Abtastorgan mit einem einzigen Magnetspalt eingesetzt werden, wenn die magnetischen Feldlinien von Bezugs- und Informationsspur etwa parallel zueinander verlaufene Im Lesesignal des nach dem flußproportionalen Prinzip arbeitenden Abtastorgans ist die Spurlageinformation in Form des zu Figur 3 a bis c bereits erläuterten Gleichspannungsanteils enthalten., Die Nutzinformation stellt sich als Wechselspannung dar, die den die beiden Informationseinheiten "0" und "1" definierenden Wechseln der magnetischen Zustände entspricht und dem Gleichspannungsanteil der Spurlageregelung überlagert ist, Zur Trennung beider Signale kann ein Filter bekannter Art vorgesehen werden»

Für die Anordnung der die Bezugsspur bildenden magnetischen Feldlinien innerhalb der Informationsspur und quer zur Spurlängsrichtung wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Abtastorgans nach Figur 9 der Magnetkern aus einem Polteil 40 und einem, parallel

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zur Längsrichtung der Aufzeichnungsspur in zwei Hälften 41 und geteilten Polteil gebildete Die beiden Polteile 40 und 41, 42 sind durch den Luftspalt 43 für die Informationsspur getrennte Der Luftspalt 46. für die Bezugsspur wird durch die beiden Polteilhälften 41 und 42 gebildet« Die beiden Polteile 40 und 4l, 42 sind durch den Luftspalt für die Informationsspur getrennt,, Die beiden Jochs

44 und 45 sind zur Anbringung des elektromagnetischen Wandlers für die Lesespannung - im Ausführungsbeispiel eine Spule 47 - am Joch

45 versetzt angeordnet, Der magnetische Kreis für die Informationsspur wird geschlossen mittels des Polteils 40, mit der Spule 47 der Jochs 44 und 45, der Polteilhälften 41 und 4 2 und des Luftspaltes 43_s der Kreis für die Bezugsspur mittels der Polteilhälfte 41, der Jochs 44 und 4 5 mit der Spule 48, der Polteilhälfte 42 und des Luftspaltes 46„ Beide Teilköpfe können unabhängig voneinander sowohl nach dem flußproportionalen als auch nach dem flußänderungsproportionalen Prinzip arbeiten.

Wie schon oben angedeutet, ist es zweckmäßig die Bezugsspur des Aufzeichnungsträgers auf diesen aufzubringen bevor dieser zur Aufzeichnung und Wiedergabe benutzt wird, wenn er sozusagen noch jungfräulich ist» Speziell ausgebildete Magnetköpfe zur Aufbringung der Bezugsspur sollen nicht Gegenstand der Erfindung sein, da solche Magnetköpfe einem Fachmann zur Verfügung stehen dürften. Aus dem Vorhergesagten ist jedoch offenbar, daß der sonst jungfräuliche, jedoch schon mit der Bezugsspur versehene Aufzeichnungsträger selbst Gegenstand der Erfindung sein muß«

Ein solcher magnetischer Aufzeichnungsträger zu magnetodynamischen Informationsspeicherung mit einer Bezugsspur für eine Spurlageregelung eines Abtastorgans trägt erfindungsgemäß in Richtung und/ oder Stärke unterschiedliche magnetische Bereiche in der und/oder unter der zur Informationsspeicherung bestimmten Magnetschicht, wobei aus dem etwa linienförmigen übergang zwischen diesen Bereichen die Bezugsspur gebildet ist, die zur Spurlageregelung.des Informationsabtastorgans bei Aufzeichnung oder Wiedergabe der Information abtastbar ist»

Die Vorteile eines solchen Aufzeichnungsträgers gehen aus der .vorangehenden Beschreibung der Erfindung hervor. Besonders her-

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vorzuheben ist an dieser Stelle noch einmal als sehr einfache Aufbringungsweise der Bezugsspur ein geeignetes Kopierverfahren, so daß eine Bearbeitung der Aufzeichnungsträger wirtschaftlich in großen Stückzahlen erfolgen kann. Die Art der Bezugsspur selbst erhöht den Wert eines Aufzeichnungsträgers wie schon oben im einzelnen erläutert beträchtlich, auch, weil eine linienförmige, sehr platzsparende Ausbildung einer Bezugsspur durch die Erfindung bereitgestellt wird„ Das Spurlageregelungssystem nach der Erfindung ist in Versuchsreihen mit großem Erfolg erprobt worden und ist, gemessen an dem geringen zusätzlichen Aufwand und an der großen Zuverlässigkeit, eine fortschrittliche Bereicherung der Magnetspeichertechnikο

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Claims

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Patentansprüche

Spurlageregelung für ein System zur Aufzeichnung und/oder' Wiedergabe von auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger zu speichernden bzw« gespeicherten Informationssignalen mittels eines an einer Spurlageeinstellvorrichtung gelagerten Abtastorgans über Relativbewegung zwischen Abtastorgan und Aufzeichnungsträger,, wobei zur Spurlageregelung des Abtastorgans zumindest in der Nähe der Informationsspur eine Bezugsspur auf dem Aufzeichnungsträger vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspur (3) als zumindest ein linienförmiger übergang (7) zwischen in Richtung und/oder Stärke der Magnetisierung unterschiedlichen Bereichen (4,5,6,8,12) bzw. zwischen magnetisieren und nicht magnetisierten oder nicht magnetisierbaren Bereichen ausgebildet und innerhalb oder einseitig neben der Informationsspur (2) angeordnet ist und daß zumindest ein magnetisches Abtastorgan (11,15) mit einem Magnetspalt (31,43) für die Informationsspur (2) und einem in Richtung der Informationsspur (2) oder neben der Informationsspur (2) angeordneten zweiten Magnetspalt (13,33,46) für die Bezugsspur (3) ausgebildet ist, wobei die magnetischen Bereiche (4,5,6,8,12) der Bezugsspur (3) und das Abtastorgan (11,15) einander angepaßt sind und das Abtastorgan derartig gelagert ist, daß bei Abweichung des Abtastorgans (11,15) aus seiner Sollspurlage ein Korrektursignal erzeugbar ist, das zur Lagenachregelung des Abtastorgans (11,15) der Spurlageeinstellvorrichtung zugeführt wird „

2. Spurlageregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspur (3) als linienförmiger übergang (7) zwi schen etwa parallel zueinander angeordneten, entgegengesetzt gerichteten magnetischen Feldlinien·(5) ausgebildet ist.

3„ Spurlageregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspur (3) als linienförmiger übergang (7) zwi schen parallel zueinander angeordneten, gegeneinander gerichteten, magnetischen Feldlinien (4) ausgebildet ist.

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4. Spurlageregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspur (3) als linienförmiger übergang zwischen Magnetisierungen (12) gleicher Richtung jedoch unterschiedlicher Stärke ausgebildet ist.

5. Spurlageregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspur (3) durch zwei linienförmige übergänge (14) zwischen Magnetisierungen unterschiedlicher Richtung und unterschiedlicher Stärke ausgebildet ist,

6. Spurlageregelung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspur (3) innerhalb der Informationsspur (2) angeordnet ist_o

7. Spurlageregelung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspur (3) einseitig neben der Informationsspur

(2) angeordnet ist.

8. Spurlageregelung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspur (3) durch ein magnetisches Abtastorgan (11) gelesen wird, dessen Lesespannung proportional zum magnetischen Fluß (10) ist, wobei die auf den Kopfspalt (13) wirkende, resultierende, magnetische Feldkomponente bei Sollspurlage (3) des Abtastorgans (11) einen Lesespannungswert X und bei Abweichung des Abtastorgans (11) von der Sollspurlage (3) einen von X abweichenden Lesespannungswert ergibt, der ein Korrektursignal bildet, das der Spurlageeinstellvorrichtung zugeführt wird,

9. Spurlageregelung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspur (3) durch ein magnetisches Abtastorgan (15) gelesen wird, dessen Lesespannung proportional zur Änderung des magnetischen Flusses (10) ist, wobei die Flußänderung für die Bezugsspur (3) durch eine alternierende Relativbewegung (b,c,d) zwischen Bezugsspur (3) und Magnetkopfspalt (13) erzeugt wird, und die ihr proportionale Lesespannung bei Abweichung des Abtastorgans (15) von der Sollspurlage (3) ein Korrektursignal bildet, das zur Lagenachregelung des Abtastorgans (15) der Spurlageeinstellvorrichtung zugeführt wird.

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³⁰ ^39546

ΙΟ» Spurlageregelung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der alternierenden Relativbewegung (b,c,d) zwischen Bezugsspur (3) und dem dieser zugeordneten Magnetkopf spalt (13) eine Schwingvorrichtung vorgesehen ist, durch die dem Magnetkopfspalt (13) eine quer zur Bezugsspur (3) gerichtete periodische oder aperiodische Auslenkung erteilbar

11. Spurlageregelung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abtastorgan (Figur 8,9) mit einem Informationssignal- (31,^3) und einem Bezugssignalspalt (33,46) vorgesehen ist, das durch die Schwingvorrichtung, auslenkbar ist, und daß eine Schaltung zur Entkopplung der durch die Auslenkbewegung (b,c,d) im Informationssignalspalt (31,^3) entstehenden Störsignale vorgesehen ist.

12. Spur lagerege lung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeich*- net, daß das magnetische Abtastorgan (Figur 8) mit einem Magnetspalt (3D für die Informationsspur (2) und einem neben der Informationsspur angeordneten zweiten Magnetspalt (33) für die Bezugsspur (3) durch drei Pole (30, 3'2) gebildet wird, wobei zwischen zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Polen (30,32) und dem dritten Pol (30) zwei Luftspalte (31,33) gebildet sind» .'-..'

13. Spurlageregelung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Abtastorgan mit einem Magnetspalt für die Informationsspur und einem in Richtung der Informationsspur angeordneten, zweiten Magnetspalt für die Bezugsspur durch drei hintereinander liegende Pole gebildet wird, zwischen denen die beiden Luftspalte ausgebildet sind.

14. Spurlageregelung nach Anspruch 1 bis'11, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastorgan aus zwei getrennt ausgebildeten, je einen Magnetspalt aufweisenden, gemeinsam gelagerten Magnetkopfsystemen aufgebaut ist.

15» Spurlageregelung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspur (3) durch

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Magnetbereiche (4,5,6,8,12) gebildet ist, die in einer anderen als der Magnetschicht der Informationsspur (2) ausgebildet sind, wobei die Magnetschicht der Bezugsspur (3) im Vergleich zu der der Informationsspur (2) eine höhere Koerzitivfeldstärke besitzt.

16. Spurlageregelung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetbereiche (^*5j6,8,12) von Bezugsspur (3) und Informationsspur (2) eine unterschiedliche, magnetische Vorzugsrichtung besitzen.

17. Spurlageregelung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspur (3) in einer Magnetschicht mit im Vergleich zur Informationsmagnetschicht sehr hoher Koerzitivfeldstärke bei gegenüber Raumtemperatur höherer Temperatur und/oder bei überlagertem Wechselfeld aufgezeichnet ist.

18. Spurlageregelung nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisierung der Magnetbereiche (4,5,6,8,12) für die Bezugsspur durch ein Kopierverfahren aufgebracht ist,

19. Spurlageregelung nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspur (3) durch linienmäßige Löschung der gleichmäßigen Magnetisierung des Aufzeichnungsträgers erzeugt ist.

20. Spurlageregelung für ein System zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger zu speichernden bzw. gespeicherten InformationsSignalen mittels eines mit einer Spurlageeinstellvorrichtung verbundenen Abtastorgans über Relativbewegung zwischen Abtastorgan und Aufzeichnungsträger, wobei zur Spurlageregelung des Abtastorgans in der Informationsspur eine Bezugsspur auf dem Aufzeichnungsträger vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspur (3) als zumindest ein linienförmiger übergang (7) zwischen in Richtung und/oder Stärke der Magnetisierung unterschiedlichen Bereichen (4,5,6,8,12) ausgebildet und innerhalb der Informationsspur (2) angeordnet ist und daß zum Lesen der Informationsspur (2) und Bezugsspur

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ein magnetflußproportional arbeitendes Abtästorgan (H) mit einem einzigen Magnetspalt (13) vorgesehen ist, wobei im Lesesignal die Spurlageinformation als poiaritätsäbhängiger Gleichspannungsanteil und die Nutzinformation durch einen demselben überlagerten Wechselspannungsanteil enthalten und zur Signaltrennung ein Filter vorgesehen ist und bei Abweichung des Abtastorgans (11) von seiner Sollspurlage aus dem Gleichspannungsanteil ein Korrektursignal gewonnen wird, das zur Lagenachregelung des Abtastorgans (11) der Spureinstellvorrichtung zugeführt wird.

21. Magnetischer Aufzeichnungsträger zur magnetodynamischen Informationsspeicherung mit einer Bezugsspur für eine Spurlageregelung eines Abtastorgans nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch verschieden gerichtete magnetische Bereiche (4,5,6,8,12) in der und/oder unter der zur Informationsspeicherung bestimmten Magnetschicht, wobei durch den etwa linsenförmigen übergang (7) zwischen den verschieden gerichteten magnetischen Bereichen (4,5,6,8,12) die Bezugsspur (3) gebildet ist, die zur Spurlageregelung des Informationsabtastorgans bei Aufzeichnung oder Wiedergabe der Information abtastbar ist.

Zeichn. BASF Aktiengesellschaft

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