DE2530482A1 - Servosystem zur steuerung der lage eines magnetischen lesekopfes in bezug auf die mitte einer ausgewaehlten informationsspur - Google Patents

Servosystem zur steuerung der lage eines magnetischen lesekopfes in bezug auf die mitte einer ausgewaehlten informationsspur

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DE2530482A1
DE2530482A1 DE19752530482 DE2530482A DE2530482A1 DE 2530482 A1 DE2530482 A1 DE 2530482A1 DE 19752530482 DE19752530482 DE 19752530482 DE 2530482 A DE2530482 A DE 2530482A DE 2530482 A1 DE2530482 A1 DE 2530482A1
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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)

Description

PHN. 7630 C
XOPP/JV/MS
30-6-1975.
fatenteueuor
irr, c'-:·- Η.ί Wies1 C'cifon-penfobrielte·
au.-: PHH- 7630
Anms.auna vom: 8· Juli 1975
Servosystem zur Steuerung der Lage eines magnetischen Lesekopfes in bezug auf die Mitte einer ausgewählten Informationsspur. ' ·
Die Erfindung be'zieht sich auf ein Servosystem zur Steuerung der Lage eines magnetischen Lesekopfes in bezug auf die Mitte einer ausgewählten Informationsspur eines relativ zum Kopf bewegbaren, eine Anzahl nebeneinander liegender Spuren, enthaltenden magnetisierbaren Aufzeichnungsmediums mit einem Auslesekopf zum Auslesen der Information einer ausgewählten Spur, der sich zum gleichzeitigen Detektieren der Information in den zu beiden Seiten dieser Spur liegenden Spuren eignet, wodurch ein zusammengesetztes
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PHN. 7630 C • . ■ xopp/jv/ms
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Signal erhalten wird, während mit dem Ausgang des Lesekopfes eine Anordnung zur Trennung des zusammengesetzten Signals, und zum Erzeugen eines Servosignals verbunden ist, das eine Punktion der Abweichung des Lesekopfes von der Mitte der ausgewählten Spur ist, wobei Kopfpositionierungsmittel vorgesehen sind, die von dem Servosignal gesteuert werden.
In magnetischen Vorrichtungen, in denen Information mit Hilfe von Magnetköpfen in Spuren auf einem magnetisierbaren Aufzeichnungsmedium festgelegt und wieder ausgelesen wird, ist es -sehr wichtig, dass beim Auslesen der Lesekopf ' genau über der gewünschten Spur positioniert wird. Der Genauigkeitsgrad, mit dem der tesekopf positioniert werden kann, bestimmt den zwischen benachbarten Spuren erforderlichen Abstand und beeinflusst dadurch in hohem Masse den Speicherungs grad, d.h. die Anzahl Informationseinheiten, die pro Oberflächeneinheit des Aufzeichnungsmediums gespeichert werden kann.Zur Vergrösserung der Spurfolgegenauigkeit sind verschiedene Servosysteme zur Steuerung, der Lage von Leseköpfen vorgeschlagen worden, und zva± sowohl Servosysteme zum Zentrieren eines Kopfes auf die Spur bei einem Bildbandgerät als auch Servosysteme zur Positionierung des Kopfes in einem magnetischen Scheibenspeicher.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, die sich insbesondere zur Positionierung des Kppfes in einem magnetischen Scheibenspeicher eignet, ist aus der USA-Patentschrift ζ 3.491.347. bekannt. Die aus der. genannten
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Patentschrift bekannte Vorrichtung weist das Merkmal auft dass die Pufferzonen zwischen den Spulen eliminiert sind, wodurch eine grössere Informationsdichte erreicht wird. Durch das Fehlen der Pufferzönen übersprechen sieh beim Auslesen einer ausgewählten Spur die Signale der benachbarten Spuren» Mit Hilfe einer Vorrichtung zur Filterung und logischen Verarbeitung des insgesamt ausgelesenen Signals wird ein Zentriersignal erhalten, das in bezug auf Grosse und Vorzeichen dem Amplitudenunterschied zwischen den benachbarten Spuren entspricht. Um diesenVorgang durchführen zu können, sollen die neben einer ausgewählten Spur liegenden Spuren voneinander unterscheidbare Charakteristiken aufweisen, was in der bekannten Vorrichtung dadurch erzielt wird, dass die Datensignale von je drei aufeinanderfolgenden Spuren drei verschiedenen Trägerwellen aufmoduliert werden. Die Trägerwellen können entweder in bezug auf die Frequenz oder in bezug auf die Phase verschieden sein. Dies hat den ilachteil, dass zum Erliäilten unterschäidbarer Charakteristiken die Trägerfrequenzen mindestens um einen Fakt.or 1— voneinander verschieden sein müssen, wodurch der kürzesten Frequenz, die noch geschrieben werden kann, (und also der Informationsdichte) eine Grenze gesetzt wird. Beim Gebrauch von Trägerwellen mit verschiedenen Phasen ist das Unterscheiden des Signals einer ausgewählten Spur von dem der benachbarten Spuren verhältnismässig schwierig. Dies bedeutet nicht nur,dass es schwierig ist, ein Zentriersignal zu erzeugen, sondern auch
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dass es schwierig ist, Übersprechen der Datensignale zu verhindern. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, dass beim Gebrauch verhältnismässig kurzwelliger Signale, wie in der genannten Patentschrift beschrieben, das Übersprechen , auf dem das ganze System beruht, gering ist, da.ss aber durch das Fehlen von Pufferzonen ein Übersprechen von 100$ des Signals einer der benachbarten Spuren auftritt, sobald der Kopf nicht genau auf die Mitte der ausgewählten Spur und also teilweise auf eine benachbarte Spur positioniert ist.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein Servosystem zu schaffen, das die dem obengenannten System anhaftenden Nachteile nicht aufweist. Das Servosystem nach der-Erfindung' ist dazu gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe auf die Spuren langwellige Spursuchsignale geschrieben werden, und dass der Eesekopf gleichzeitig Information einer ausgewählten Spur und die langwelligen Spursuchsignale in den zu beiden Seiten derselben liegenden Spuren liest. - .
Das SjBtem nach der Erfindung gründet sich, darauf, «lass beim Auslesen diner bestimmten Spur die Tatsache benutzt wird, dass die niederfrequenten (langwelligen) SpursuchsignaIe der benachbarten Spuren zu dem Lesekopf übersprechen und also mitausgelesen werden, während die hochfjrequenten (larrzwelligealjlnf ormations signale der benachbarten Spuren nicht übersprechen und also nicht ausgelesen werden. Dabei ist es für eine befriedigende Wirkung.des Systems
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wesentlich, dass die Wellenlänge der Spursuchsignale mindestens der Grössenprdnung des Abstandes zwischen.den Spuren liegt (die Pufferzonenbreite) entspricht.
In Rahmen der Erfindung gibt'es für die Spursuchsignal form verschiedene Möglichkeiten. · '
Eine erste bevorzugte Ausführungsform des Systems nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung vorhanden ist, mit deren Hilfe auf die gpuren abwechselnd ein Spursuchsignal mit einer ersten und einer zweiten Wellenlänge mit einer derartigen Phase geschrieben wird, dass stets die neben einer ausgewählten .Spur liegenden Spuren Spursuchsignale mit der gleichen Wellenlänge, jedoch mit entgegengesetzter Phase, enthalten, und dass die mit dem"Ausgang des Lesekopfes verbundene Anordnung mindestens zwei frequenzselektive Filter zum Abirennen der zwei .gesonderten Spursuchsignale von dem zusammengesetzten Signal und eine Vorrichtung zum Ableiten eines Servosignals von den einzelnen Spursuchsignalen enthält.
Das obenbeschriebene Messystem weist den Vorteil auf, dass es ein Nullverfahren umfasst. Es gibt jedoch Bedingungen, unter denen es sich als kaum möglich erweist, die Servosignale der benachbarten Spuren mit genügender Genauigkeit gegenphasig auf das. Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnen. In diesen Fällen lässt sich vorteilhafterweise ein Amplxtudenmessystem verwenden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Systems
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nach der Erfindung 1st dazu dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe auf mindestens je drei aufeinanderfolgende Spuren Spursuchsignale mit einer ersten, einer zweiten bzw. einer dritten Wellenlänge geschrieben werden, und dass die mit dem Ausgang des Lesekopfes verbundene Anordnung eine entsprechende Anzahl frequenzselektiver Filter zur Abtrennung der Spursuchsignale der ausgewählten Spur und der benachbarten Spuren sowie eine· entsprechende Anzahl elektronischer Schaltungen enthält, mit denen durch gegenseitigen Vergleich der Amplituden der drei Spursuchsignale ein Servosignal erhalten wird.
Das System nach der Erfindung eignet sich insbesondere zur Anwendung in Bildbandgeräteh, weil unterhalb des Videosignals leicht ein."fremdes" , in diesem Falle ein Spursuchsigr.al geschrieben werden kann. Ausserdem kann auf einfache Veise die Frequenz der Spursüchsignale aus der Zeilenfrequenz des Videosignals abgeleitet werden.
Obgleich bei den obenbeschriebenen Messsystemen auf jeder Spur gemessen wird, um ein Servo informa tion zu erhalten, ist dies nicht in allen Fällen notwendig. Es hat sich z.B. herausgestellt, dass es für eine angemessen schnelle Servoschaltung genügt, dass auf jeder zweiten Spur gemessen wird, um Servoinformation zu erhalten.
Eine zweite bevorzugte' Ausführungsform des
Systems nach der Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung vorhanden-ist, mit deren Hilfe auf
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jede zweite Spur ein'Spursuchsignal geschrieben wird.
Dies hat den Vorteil, dass man mit einfacheren Schaltungen als im erstere Falle auskommen kann.
Auch in diesem Falle gibt es·für die Spursuchsignalform wieder verschiedene Möglichkeiten.·
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Systems nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung vorhanden ist, mit deren Hilfe in jede zweite §pur ein Spursuchsignal mit einer festen Wellenlänge, aber mit entgegengesetzter Phase eingeschrieben wird, und dass die mit dem Ausgang des Lesekopfes Verbundene Anordnung ein zwei frequenzselektive Filter zur Abtrennung der Spursuchsignale der neben einer ausgewählten Spur liegenden Spuren von dem zusammengesetzten Signal sowie eine elektronische Schaltung enthält,mit der durch gegenseitigen Vergleich der Amplituden der Spursuchsignale ein Servosignal erhalten
wird. ' ' .
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise
an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a schema tisch den Magnet knopf und die
Bandführung mit den Bandführungs- undrantriebsmitteln in einem "helical scan"-Bildbandgerät, · Fig. 1b ein Blockschaltbild eines Servosystems
zur Steuerung der Lage des Kopfes nach Fig. 1a in bezug auf seine Spur,
Figuren 2 und 3 verschiedene Spursuchsignalformen,
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die zum Erzeugen eines Servosignals verwendet werden können, Fig. 4 ein Blockschaltbild einer im Rahmen
der Erfindung bei dem Bildbandgerät nach Fig.la anwendbaren Schreibschaltung. . v
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer zu der Schaltung nach Fig. h gehörigen Schaltung, mit der die Regelspannung zur Steuerung der Kopflage abgeleitet wird,
Fig. 6 ein Blockschaltbild einer anderen bei dem Bildbandgerät nach Fig. la anwendbaren Schreibschaltung,
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer zu der \ Schaltung nach Fig. 6 gehörigen Schaltung, mit der die Rege!spannung zur Steuerung der Kopflage abgeleitet wird,
Fig. 8 ein Blockschaltbild einer noch weiteren bei dem Bildbandgerät nach Fig. -1a anwendbaren Schreibschaltung, und . .
Fig. 9 ein Blockschaltbild einer zu der
Schreibschaltung nach Fig. 8 gehörigen Schaltung, mit der die Regelspannung zur Steuerung der Kopflage abgeleitet wird,
In Fig. 1a ist eine Videotrommel 3 dargestellt, . in der sich eine Kopfscheibe h befindet. Darauf ist der Videokopf 1 befestigt. Das Magnetband 2 wird von der Spule 8 abgewickelt, in einer Schleife um die Trommel 3 herum geschlungen und auf die 'Spule 9 aufgewickelt. Eine derartige Bandführung wird bei "helical scan-Bildbandgeräten verwendet. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Anwendung in "helical scan^»-Bildbandgeräten, sondern kann an Hand der
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sich in Bildbandgeräten ergebenden Probleme sehr gut erläutert werden.Der Videokopf 1 schreibt bei jeder (halben) Umdrehung der Kopfscheibe h eine SpUr rait einer Länge von -in einem gegebenen Fall-47cm und einer Breite von 150 bis 25OjfUm. Dieses verhältnismässig grosse Länge/Breite-Verhältnis der Spuren führt zu SpurfoIgefehlern während . der Abtastung des Bandes 2 durch den Kopf -1, was das Auftreten störender Interferenzen in dem wiedergegebenen Bild zur Folge hat, indem die benachbarte Spur teilweise^mitgelesen wird. Zum Korrigieren der Lage des Kopfes 1 inbezug auf eine auf das Magnetband 2 geschriebene Spur kann im kahmen der Erfindung dJB^Geschwindigkeit des Magnetbandes 2, das über einen Kabestan 7 angetrieben und dabei von der Spule 8 abgewickelt und auf die Spule 9 aufgewickelt wird, geregelt werden. ' . .
Dazu dient die in Fig, Tb, in der- entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 3a bezeichnet werden, im Blockschaltbild "dargestellte Servoschaltung. Die mit dem Magnetkopf 1 verbundene Spurdetek- tionsschaltung D erzeugt beim Auslesen ein Servosignal,. das zur Steuerung der Bezugsquelle B verwendet wird. Der Schalter S befindet sich dann in der Lage 1 (= Lesen). Das Signal der Bezugsquelle B wird von der Vergleichungsschaltung V mit demüber dm Frequenzdetektor F erhaltenen geschwindigkeitsproportionalen Signal·'des Tachometers verglichen. Das Ausgangssignal von V steuert den Servoverstärker A, dert
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endgültig die Geschwindigkeit des Motors M, der das Band 2. .über den Kabestan 7 antreibt, regelt.Beim Schreiben befindet sich der Schalter 8 in der Lage 2 (=Schreiben). Die Bandgeschwindigkeit wird dann mit Hilfe' des Signals der Bezugsquelle C konstant gehalten, das in dem Phasendisktiminator E mit dem Tachosignal verglichen wird.
Um ein Servosystem zu erhalten, mit dessen Hilfe der Kopf 1 automatisch auf die Spur zentriert gehalten · wird, muss es ein Messystem enthalten, das ein Spursuchsignal abgeben kann, das ein Mass fTür die.Abweichung von. der Mitte der Spur ist und die Richtung angibt, in der die Lage nachgeregelt werden muss. Dazu wird nach der Erfindung in die Informationsspuren selber langwellige Spursuchinformation eingeschrieben, wie in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt ist. · Der Kopf soll imstande sein, die langwellige Spursuchinformation der neben der zu folgenden Spur liegenden Spuren mitauszulesen.
Fig. 2 zeigt schematisch die Situation, bei der die beiden benachbarten Spuren n-1 und n+1 der zu folgenden Informations spur η Spursuchsignale gleicher Wellenlänge J^ -j enthalten, die jedoch zueinander gegenphasig sind und eine wesentlich grössere Wellenlänge als die Informationssignale aufweisen. Die Längsrichtung der Spuren ist zu der x-Achse des dargestellten Koordinatensystems parallel. Die Änderung der Magnetisation M in den Spuren stellt die Spursuchinforma.tion dar. Für eine.angemessen schnelle Servoschaltung genügt es, das auf jeder zweiten Spur gemessen wird, um ein Servoinforma-
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tion zu erhalten.
Synchrone Detektion der vom Kopf 10 gelesenen Summe der Spursuchsignale der benachbarten Spuren, die von dem Informationssignal der zu folgenden Spur η mittels eines frequenzselektiven Filters abgetrennt werden sollen, liefert dann eine Rege!spannung, die sowohl die Richtung als auch die Grosse der Abweichung des Kopfes 10 in bezug auf die Linie c in der Mitte zwischen den benachbarten SpUren n_ -\ und. n+i angibt.
Fig. 3 zeigt schematisch die Situation, bei derer
beide benachbarte Spuren n-1 und n+1 der zu folgenden Spur η Spursuchsignale verschiedener Wellenlängen i\^ und ^„ enthalten. Auch in diesem Falle wurde davon ausgegangen, dass es für eine angemessen schnelle Servoschaltung genügt, auf jeder zweiten Spur zu messen, um Servoinformation zu erhalten. Nach frequenzselektiver Filterung der von dem Kopf 11 gelesenen Spursuchsignale und nach Amplitudendetektion wird aus dem Unterschied zwischen den detektierten.benachbarten Signalen' die benötigte Regelspannung erhalten.
Fig. h zeigt ein Blockschaltbild für den Schreibteil eines Messystems zum Einschreiben der in Fig. 2 dargestellten Konfiguration von'Spursuchsignalen auf ein Aufzeichnungsmedium. In diesem Falle bildet das Messystem einen Teil eines "helical scan"-Bildbandgerätes. Die Frequenz des zu schreibenden SpursuchsignaIs ist mit der Zeilenfrequenz des Videosignals gekpppelt, um gegenseitiges übersprechen auf ein Mindestmass
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zu beschränken. Die gewählte Frequenz ist im vorliegenden Falle gleich dem 2,5-fachen der Zeilenfrequenz und wird wie folgt erhalten. Das Amplitudensieb SS trennt das Horizontalsynchronsignal mit einer Frequenz fT und das Vertikalsynchronsignal
Lt
mit einer Frequenz f von dem aufzuzeichnenden vollständigen Videosignal ab. Der frequenzregelbare Oszillator OSC erzeugt
ι— .
ein Signal, dessen Frequenz mittels eines Frequenzteilers FD] und eines Phasendiskriminators PD genau gleich dem .5-fachen der Zeilenfrequenz f_ gemacht wird, Die Spursuchfrequenz 2,5fT
Lj Lj
wird mittels des mit dem Ausgang des Oszillators OSC verbundenen Frequenzteilers FD2 erhalten. Da das Spturenmuster auf dem Band bereits gewählt ist,dass sich zu beiden Seiten einer Zeile auf dem Band stets entweder gerade oder ungerade Zeilen befinden, muss das Signal bei jedem zweiten Teilbild umgepolt werden, um dafür zu sorgen, dass die benachbarten Spuren entgegengesetzte Polaritäten aufweisen. Dies geht wie folgt vor sich. Aus dem Vertikalsynchronsignal f werden mittels zweier Teiler FD4 und FD5 Schaltsignale zur' Steuerung der elektronischen Schalter S1 und SiJ erhalten, die das Spursuchsignal in der richtigen Reihenfolge umpolen und es eine um die andere Spur dem Kopf K zuführen. Mit Hilfe des Filters F1 wird das. rechteckige Spursuch'signal, das am Ausgang des Schalters S1 erscheint, in ein sinusförmiges Signal umgewandelt. Dieses Signal wird zusammen mit dem von Frequenzmodulator MOD modulierten vollständigen Videosignal dem Eingang des Schreibeverstärkers SV.zugeführt. Der Ausgang des ScheibeVerstärkers
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SV zugeführt. Der Ausgang des Schre.ibeverstärkers SV ist mit der elektrischen Wicklung des Schreib/Lesekopfes K verbunden.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild für den Leseteil. Ein Leseverstärker LV verstärkt das zusammengesetzte Signal, das von dem Schreib/Lesekopf K stammt. Das Spur.suchsignal mit der Frequenz 2,5fT wird von dem zusammengesetzten
J-I
I .
Signal mittels eines Bandpassfilters BF abgetrennt. Der Ausgang dieses Filters ist mit einem Eingang 1 eines analogen Verfielfachers AV verbunden..Der andere Eingang 2 des analogen Verfielfachers ist mit dem Ausgang des Schalters S- verbunden. Das am Ausgang des Schalters S1 auftretende Signal wird aus dem gelesenen Videosignal mit Hilfe einer Schaltung abgeleitet, die mit der in Fig. k dargestellten Schaltung identisch ist, mit der das am Schalter S.. auftretende Signal von dem aufzuzeichnenden Videosignal abgeleitet wird.
Nachdem die Signale des Bandpassfilters BF und des Schalters S1 analog mittels des analogen Verfielfachers AV miteinander multipliziert worden sind, passiert das Signal einen Tiefpass LF und verbleibt ein Gfleichspannungssignal V , das der Ausweichung des Kopfes K in bezug auf die Mitte der ausgewählten Spur proportional ist. Dieses Gleichspannungssignal kann dazu .benutzt werden, einen Arm auf dem der Kopf montiert ist, direkt zu steuern, wird aber vorzugsweise dazu benutzt, die Geschwindigkeit des das Band fortbewegenden Motors durch Regelung der Motordrehzahl zu regeln und dadurch
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den Kopf in der Mitte der ausgewählten Spur zu halten, wie in den Figuren 1a und 1b dargestellt ist..
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild für den Schreibteil eines Messystems zum Einschreiben von Spursuchsignalen in jede Informations spur eines Aufzeichnungsmediums. Auch in diesem Falle bildet das Messystem einen Teil eines "helical scan"-oder "transversal scan"-Bildbandgerätes. Die Frequenzen der beiden einzuschreibenden SpursuchsignaIe sind mit der Zeilenfrequenz des Videosignals gekoppelt, um gegenseitiges übersprechen auf ein Miridestmass zu beschränken. Die gewählten Frequenzen sind im vorliegenden Falle das 1,5- und 25-fache der Zeilenfrequenz und werden wie folgt erhalten. Das Amplitudensieb SS trennt das Horizontalsynchronsignal mit der Frequenz fT und das Vertikal Synchronsignal mit der ^Frequenz f von dem aufzuzeichnenden vollständigen !Videosignal ab. Der frequenzregelbare Oszillator OSC erzeugt ein Signal, dessen Frequenz mittels eines Frequenzteilers FD1 und eines Phasendiskriminators PD genau gleich dem 15-fachen der Zeilenfrequenz f gemacht wird. Die beiden Spursuchfrequen-
XJ
zen 1,5 fT un<i 2,5fT werden mittels der mit dem Ausgang des
Lj Xj
Oszillators OSC verbundenen Frequenzteiler FD2 und FD3 erhalten. Da das Spurenmusier auf dem Band bereits derart gewählt worden ist, dass sich zu beiden Seiten einer Zeile auf dem Band stets gerade oder ungerade Zeilen befinden und die gewählten Spursuchsignale darm die gleiche Phase haben, müssen beide Spursuchsignale auch bei -jedem zweiten Teilbild
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umgepolt werden, damit die benachbarten Spuren entgegengesetzte Polaritäten aufweisen. Dies geht wie folgt vor sich. Aus dem Vertikal Synchronsignal f werden mittels Frequenzteiler
und FD5 und eines synchronen Verzogerungsmultivibrators MV Schaltsignale zur Steuerung der elektronischen Schalter S1, S„ und S„ erhalten, die die Spursuchsignale in der richtigen Reihenfolge umpolen und auswählen. Mit Hilfe der Filter F1 und F2 werden die rechteckigen SpursuchsignaIe, die an den Ausgängen der Schalter S.. und S„ erscheinen, in sinusförmige Signale umgewandelt. Diese werden zusammen mit dem vom Frequenzmodulator MOD modulierten vollständigen Videosignal dem Eingang des Schreibverstärkers SV zugeführt. Der Ausgang des Schreibverstärkers SV ist mit der elektrischen ¥icklung des Schreib/Liesekopfes K verbunden.· Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild für den
zugehörigen Leseteil. Ein Leseverstärker LV verstärkt das zusammengesetzte Signal, das von dem Schreib/Lesekopf K stammt. Die beiden Spursuchsignale mit der Frequenz 1,5f-r bzw. 2,5 fT werden von dem Signal mit Hilfe von Bandpassfiltern BFl und BF2 abgetrennt. Die Ausgänge der beiden Filebär sind mit einem analogen Verfielfacher AV1 verbunden. Dieser ist derart bemessen, dass jeder Ausgang als Begrenzer für grössere Signale wirkt, so dass die Ausgangsspannung dem kleinsten der beiden Signale (=Summe benachbarter Signale) proportional ist, während die Ausgangsfrequenz gleich der Zeilenfrequenz f ist,, so dass dieses S%ial mittels der von dem
Xj
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. ·- PIIN. 7^30 C
kopp/jv/ms 30-6-1975' ·
Videosignal übertragenen Zeilenfrequenz f\_ synchron detektiert werden kann. Dazu ist der Ausgang des Leseverstärkers LV über einen Hochpass HF, einen FM-Demodulator DEM, ein Amplitudensieb SS und einen Phasendiskriminator PD mit einem Oszillator OSC gekoppelt, der ein Signal mit der Frequenz f erzeugt. Da sich die Polarität des so erhaltenen Regelsignals bei jeder Spur äildern würde, muss es vorher umgepolt werden· Zu diesem Zweck werden mittels Detektoren DET1 und DET^ und eines .!Comparators CÖMP die Amplituden der beiden Spursuchsignale verglichen und das Ausgangssignal des Komparatorf wird mittels des analogen Verfielfachers AV2 analog mit dem Ausgangssignal des analogen Verfielfachers AV1 multipliziert. Das Bandpassfilter BF3 sorgt dafür, dass von dem Ausgangssignal des analogen Verfielfachers AV2 nur der Teil mit der Frequenz f durchgelassen wird. Nachdem die
L-
Ausgangssignale des Bandpassfilters BF3 und des Oszillators OSC analog mittels des analogen Verfielfachers AV3 miteinander multipliziert worden sind, passiert das Signal einen Tiefpass LF. Es verbleibt ein Gleichspannungssignal V , das der Ausweichung des Kopfes K in bezug auf die Mitte' der ausgewählten Spur proportional ist. Dieses Bleich- · spännungssignal kann siazu.benutzt werden, einen Arm, auf dem der Kopf montiert ist, zu steuern, aber es kann auch dazu benutzt werden, die Geschwindigkeit des das Band fortbewegenden Motors zu regeln :üriÜ i'adurch den Kopf in der Mitte der ausgewählten Sp111. zu haiton.
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PHN 7630 C KüPP/jV/MS 30-6-1975 ·.
Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild für den
Schreibteil eines anderen Messystems /um Einschreiben von Spursuchsignalen in alle Informationsspuren eines Aufzeichnungsmediums. Auch in diesem Falle bildet das Messystem einen Teil eines "helical scan"-oder "transversal scan"-Bildbandgerätes, und auch un diesem Falle sind zur Vermeidung von Übersprechen die Frequenzen der Spursuchsignale mit der Zeilenfrequenz des Videosignals gekoppelt. Die gewählten Frequenzen sind im vorliegenden Falle das 1,5-, und das 2,5- und das 3,5-fache der Zeilenfrequenz. Das Amplitudensieb SS trennt das Horizontalsynchronsignal mit der Frequenz ¥ und das Vertikalsynchronsignal mit der Frequenz f von dem aufzuzeichnenden vollständigen Videosignal ab. Der frequenzregelbare Oszillator OSC erzeugt ein Signal, dessen Frequenz mittels eines Frequenzteilers. FD.. und eines Pha sendi skr imina tors PD genau dem 105-fachen der Zeilenfrequenz f gemacht wird. Die drei benötigten Spursuchfrequenzen werden mittels der mit dem Ausgang des Oszillators verbundenen Frequenzteiler FD2, FD3 und TDk erhalten. Mit Hilfe der Filter F1, F und F„ werden die rechteckigen Spursuchsignale, die an den Ausgängen der Frequenzteiler erscheinen, in sinusförmige Signale umgewandelt. Auf ähnliche Weise wie in Fig. k werden mit Hilfe der Schaltung D aus dem Vertikalsynchronsignal Schaltsignale zur Steuerung des elektronischen die Spursuchsignale auswählenden Schalters S abgeleitet, Diese werden zusammen mit dem von dem Frequenzmodulator MOD demodulierten vollständigen Videosignal
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PHN. 7630 C
kopp/jv/ms
30-6-1975
dem Eingang des Schreibeverstärkers SV zugeführt, dessen Ausgang mit der elektrischen Wicklung des Schreib/Lesekopfes K verbunden ist.
Fig. 9 zeigt das Blockschaltbild für den
zugehörigen Leseteil. Ein Leseverstärker LV verstärkt das von dem Schreib-Lesekopf K stammende zusammengesetzte Signal. Die drei Spursuchsignale werden von dem Signal mittels Bandpassfilter BF1, BF2 und BF3 abgetrennt. Dann erfolgt Verstärkung mittels logarithmischer Verstärker Log V1, LogV2'und LogV3 und dann Gleichrichtung mittels der
Gleichrichter G1, G2 und G3.Die logarithmischen
Verstäi'ker sorgen dafür, dass die Dynamik der den
Gleichrichtern zugeführten Signale herabgesetzt wird, während dadurch ausserdem eine nahezu lineare Beziehung zwischen der zu erhaltenden Regelspannung und der Abweichung des Kopfes von der Mitte der beiden benachbarten Spuren entsteht. Die gleichgerichteten Signale werden in den Differenzverstärkern DIF V1, DIF.'VZ und DIF V3 voneinander subtrahiert. Die Regelspannung wird dann durch passende Wahl einer der drei Differenzspannungen erhalten. Diese Wahl wird mit Hilfe des Komparators COMP getroffen, der das grösste der drei
Spursuchsignale (d.h. das Spursuchsignal der ausgewählten Spur) bestimmt und dann denjenigen Schalter der elektronischen Schalter ST, S2 und S3 steuert, der mit dem Ausgang der Differenzverstärkers der beiden anderen Spursuchsignale verbunden ist, so dass stets die Differenz zweier benachbarter Signale das Regelsignal V ergibt.-
$09885/1152

Claims (9)

  1. PHN 7630 C
    kofp/jv/ms 30-6-1975
    -19-
    PATENTANSPRÜCHE;
    Servosystem zur Steuerung der Lage eines magnetischen Lesekopfes in bezug auf die Mitte einer ausgewählten Informationsspur eines relativ zum Kopf bewegbaren, eine Anzahl nebeneinander liegender Spuren enthaltenden magnetisierbaren Aufzeichnungsmediums mit einem Lesekopf zum Auslesen der Information einer ausgewählten Spur,der sich zur gleichzeitigen Detektion der Information in den zu .beiden Seiten dieser Spur liegenden Spuren eignet, wodurch' ein zusammengesetztes Signal erhalten wird, während mit dem ' Ausgang des Lesekopfes eine Anordnung zur Trennung des zusammengesetzdsen Signals und zur Erzeugung eines Servosignals , das eine Funktion der Abweichung des Lesekopfes in bezug auf · die Mitte der ausgewählten Spur ist, verbunden ist, wobei von dem Servosignai gesteuerte Kopfpositionierungsmittel vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe auf die Spuren langwellige Spursuchsignale geschrieben werden, und dass der Auslesekopf gleichzeitig die Information einer ausgewählten Spur und die langwelligen Spursuchsignale in den zu deren beiden Seiten liegenden Spuren liest.
  2. 2. Servosystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung vorhanden ist, mit deren Hilfe auf die Spuren abwechselnd Spursuchsignale mit einer ersten und einer zweiten Wellenlänge geschrieben werden, die eine derartige Phase aufweisen, dass, stets die neben einer ausgewählten Spur liegenden Spuren Spursuchsignale mit derselben Wellenlänge ,
    .509885/1152
    PHN, 7^30 C
    . · KOPP/JV/MS
    3O-6-I575
    -2O-
    aber mit entgegengesetzter Phase-, enthalten und dass die mit dem Ausgang mit dem Ausgang des Lesekopfes verbundene Anordnung mindestens zwei frequenzselektive Filter zur Ab±i?ennung der zwei gesonderten Spursuchsignale von dem zusammengesetzten. Signal sowie eine Vorrichtung zur Ableitung eines Servosignals von den gesonderten Spursuchsignalen enthält.
  3. 3. Servosystem na.ch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung vorhanden ist, mit deren Hilfe auf mindestens je drei aufeinanderfolgende Spuren Spursuchsignale mit einer ersten, einer zweiten bzw. einer dritten Wellenlänge geschrieben werden, und dass die mit dem Ausgang des Lesekopfes verbundene Anordnung eine entsprechende Anzahl frequenzselektiver Filter zur Abtrennung der Spursuchsignale der ausgewählten Spur und der benachbarten Spurensowie eine entsprechende Anzkhl elektronischer Schaltungen enthält, mit denen durch gegenseitigen Vergleich der Ampliifcuden der drei Spursuchsignale ein Servosignal erhalten wird.
  4. 4. Servosystem nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, dasa eine Vorrichtung vorhanden ist, mit deren Hilfe auf jede zweite- Spur eine Spursuchsignal geschrieben wird.
  5. 5· Servosystem nach Anpruch 4, dadurch gekennzeichnet,· dass eine Vorrichtung vorhanden ist, mit deren Hilfe auf jede' zweite Spur ein Spursuchsignal mit einer festen Wellenlänge,' aber mit entgegengesetzter Phase, geschrieben wird, und dass die mit dem Ausgang des magnetkopfes verbundene Anordnung ein frequenzselektives- Filter zur Abtrennung der. Spursuchsignale
    ■ 609885/1152 .
    - . PHN 7630 C
    kopp/jv/ms
    ■" . - · 30-6-1975
    -21-
    von dem zusammengesetzten Signal sowie eine Vorrichtung zur Ableitung eines Servosignals von den Spursuchsignalen enthält.
  6. 6. ' Servosystem nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung vorhanden ist, mit deren Hilfe auf jede zweite Informationsspur Spursuchsignale mit einer ersten bzw. zweiten Wellenlänge geschrieben werden, und dass die mit dem Ausgang des Magnetknopfes verbundene Anordnung zwei frequenzselektive Filter zur Abtrennung der Spursuchsignale der neben einer ausgewählten Spur liegenden Spuren von dem zusammengesetzten Signal sowie eine elektronische Schaltung enthält, mit der durch gegenseitigen Vergleich der Amplituden der Sptcrsuchsignale ein Servosignal erhalten wird.
  7. 7. Servosystem nach Anspruch 1 bis 6, mit dessen Hilfe ein Kopf in einem ^helical scan"-oder "transversal scan"-Bildbandgerät auf der Mitte einer ausgewählten Spur gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzen der Spursuchsignale"mit der Zeilenfrequenz des Videosignals gekoppelt sind. .
  8. 8. Servosystem nach Anspruch 7S- dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzen der Spursuchsignale gleich einem ungeraden Vielfachen der- halben Zeilenfrequenz sind.
  9. 9. Servosystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlänge der Spursuchaignale mindestens in der gleichen Grössenordnung wie der Abstand zwischen den Spuren liegt. · .
    509885/1152
    Leerseite
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