DE2548572A1

DE2548572A1 - Einrichtung zur servoregelung der spurlage des dreh-magnetkopfes eines magnetbandgeraetes

Info

Publication number: DE2548572A1
Application number: DE19752548572
Authority: DE
Inventors: Gary Allen Hart
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1974-11-07
Filing date: 1975-10-30
Publication date: 1976-05-13
Also published as: JPS5158911A; BR7507381A; GB1474012A; IT1042691B; JPS5723331B2; FR2290724A1; US3964094A; CA1064611A; FR2290724B1

Description

Einrichtung zur Servoregelung der Spurlage des Dreh-Magnetkopfes eines Magnetbandgerätes

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Servoregelung der Spurlage des Dreh-Magnetkopfes eines Magnetbandgerätes mit wenigstens einer in Bandtransportrichtung verlaufenden Servospur, in welcher die Lage der einzelnen Datenspuren kennzeichnende Servomarkierungen aufgezeichnet sind, mit einer Abfühl- und Zählschaltung, durch welche aus den abgefühlten Servomarkierungen ein Servosignal zur Regelung der Spurlage des Dreh-Magnetkopfes abgeleitet wird.

Es wurde bereits vorgeschlagen (DT-OS 2 453 286), die Spurlage des Dreh-Magnetkopfes eines Magnetbandgerätes dadurch zu regeln, daß durch Arbeitsspalten des Dreh-Magnetkopfes an einer in Bandtransportrichtung verlaufenden Servospur des Magnetbandes Servomarkierungen abgetastet werden. Aus den abgefühlten Servomarkierungen werden in einer Abfühl- und Zählschaltung Servosignale abgeleitet, durch deren Amplituden die Abweichungen des Dreh-Magnetkopfes von den Spurmitten der Datenspuren nach Vorzeichen und Betrag gemessen werden. Entsprechend dieser Messung wird der Transport des Magnetbandes entweder beschleunigt oder verzögert um die Spurlage des Dreh-Magnetkopfes zu berichtigen.

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Für die genannte Einrichtung ist es notwendig, daß die zur Erzeugung des Servosignals benützten Zählsignale von Zählmarkierungen abgefühlt werden, die in der Servospur des Magnetbandes aufgezeich net sind. Daraus ergibt sich der Nachteil, daß bei Ausfall von Zählsignalen durch eine gestörte Signalübertragung zwischen Magnetband und Dreh-Magnetkopf, z.B. infolge einer Beschädigung der Magnetschicht des Magnetbandes, ein ungenaues Servosignal erzeugt wird.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung ; zur Servoregelung der Spurlage des Dreh-Magnetkopfes eines Magnetbandgerätes so auszubilden, daß die Erzeugung der Servosignale für die Korrektur der Spurlage des Dreh-Magnetkopfes : durch üngenauigkeiten der Signalübertragung zwischen dem Magnetband und dem Dreh-Magnetkopf nicht gestört werden kann.

Die genannte Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß in der Servospur in Spurlage mit den Datenspuren Servomarkierungen verschiedener magnetischer Orientierungsrichtung angeordnet sind, und daß der Dreh-Magnetkopf zwei in Spurlage hintereinander angeordnete Arbeitsspalten mit jeweils einer zu der Orientierungsrichtung einer Servomarkierung parallel verlaufenden Spaltrichtung aufweist, von denen einer zur Achse des Dreh-Magnetkopfes und der andere zur Transportrichtung des Magnetbandes parallel angeordnet sind.

Durch die genannte Einrichtung ist es möglich, eine Zuordnung zwischen den in einem vorgegebenen Abstand in der Servospur des Magnetbandes aufgezeichneten Servormarkierungen und zwei in gleicher Spurlage am Dreh-Magnetkopf angeordneten Arbeitsspalten derart herbeizuführen, daß bei richtiger Spurlage zwei deutlich unterscheidbare Servormarkierungen durch die Arbeitsspalten vorgegebener Zuordnung selektiv abgefühlt werden.

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Die Erfindung wird anhand von Abbildungen näher erläutert, ι Es zeigen:

Fig. 1 die Gesamtanordnung einer Einrichtung zur Servo-

regelung der Spurlage des Dreh-Magnetkopfs eines Magnetbandgerätes,

Fig. 2 eine Obenansicht des Dreh-Magnetkopfes und der

diesem zugeordneten zylindrischen Bandführungselemente ,

Fign. 3 u. 4 Ausschnittdarstellungen des Magnetbandes mit

Markierungen der Servor- und Datenspuren,

Fign. 5 u. 6 Blockschaltbilder von Teilen der Abfühl- und

Zählschaltung, durch welche aus den am Magnetband abgefühlten Servomarkierungen Servosignale abgeleitet werden,

Fign. 7 u. 8 verschiedene Diagramme von Servosignalen, die

in Abhängigkeit von verschiedenen Spurlagen des Dreh-Magnetkopfes erzeugt werden.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung zur Servoregelung der Spurlage des Dreh-Magnetkopfes eines Magnetbandgerätes enthält eine Magnetkopfanordnung 10. Diese besteht aus einem Rotor 12, an dem der Dreh-Magnetkopf 13 angeordnet ist. Beiderseits des Dreh-Magnetkopfes 13 sind die beiden Hälften eines zylindrischen Bandführungselementes 11 angeordnet, an welchem das Magnetband 14 wendelförmig derart geführt ist, daß durch den Dreh-Magnetkopf 13 zur Transportrichtung des Magnetbandes 14 in einem schiefen Winkel verlaufende, parallel nebeneinander liegende Aufzeichnungsspuren abgetastet werden.

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Das Magnetband 14 wird von der Ablaufspule 15 über die Bandschlaufenkammer 17, in welcher das Magnetband die Bandschlaufe 18 bildet, dem Bandführungselement 11 zugeführt. Die Ablaufspule 15 wird angetrieben durch den Motor 16, der mit der Servoschaltung 19 verbunden ist, in welcher abhängig von der Länge der Bandschlaufe 18 Servorsignale für den Antrieb des Motors 16 gebildet werden. Vom Bandführungselement 11 wird das Magnetband 14 der Auflaufspule 2O zugeführt, die durch den Motor 21 angetrieben wird.

Der Transport des in Fig. 1 dargestellten Magnetbandes 14 wird schrittweise derart durchgeführt, daß es jeweils während der Zeitdauer einer Spurabtastung durch den Dreh-Magnetkopf 13 im Ruhezustand gehalten wird. Die Schrittbewegungen des Magnetbandes |14 werden durch die Servoschaltung 22 geregelt, die durch eine AusH

gangs leitung 23 mit dem Antriebsmotor 21 der Auflaufspule 20 \ verbunden ist. Ein am Eingang 24 der Servoschaltung 22 zugeführ- |

ter Steuerbefehl bewirkt eine Schrittbewegung des Magnetbandes [ 14. Das mit der Antriebswelle des Motors 21 verbundene Tachometer 25 bewirkt ein Ausgangssigna1, durch das der Motor 21 über die Servorschaltung 22 nach Ausführung einer Schrittbewegung abgeschaltet wird.

Der Rotor 12 des Dreh-Magnetkopfes 13 wird durch den Motor 27 angetrieben, dessen Antriebswelle mit dem Tachometer 28 verbunden , ist. Dieses gibt über den Leiter 30 ein Signal ab, das den Anfang einer Spurabtastung am Magnetband 14 durch den Dreh-Magnetkopf 13 ' anzeigt.

Von Arbeitsspalten des Dreh-Magnetkopfes 13 abgefühlte Servosignale werden über den Leiter 31 einem Eingang der Detektorschaltung 32 für die Anzeige der Spurlage des Dreh-Magnetkopfes zugeführt. Dieser bewirkt an der Ausgangsleitung 33 ein Fehlersignal, welches einen Fehler der Spurlage des Dreh-Magnetkopfes nach Vorzeichen und Betrag anzeigt. Durch dieses Fehlersignal wird in der Servoschaltung 22 ein Servosignal erzeugt, das über

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die Ausgangsleitung 23 die Antriebsgeschwindigkeit des Motors so regelt, daß die Spurlage des Dreh-Magnetkopfes 13 berichtigt wird.

Der in Fig. 3 dargestellte Dreh-Magnetkopf 13 wird in Pfeilrichtung 34 entlang der idealen Spurlinie 35 über das Magnetband bewegt. Dadurch wird die Datenspur 36, durch deren Mitte die ideale Spurlinie 35 verläuft, abgetastet. Am Dreh-Magnetkopf 13 sind die Arbeitsspalten 101 und 103 in Spurlage hintereinander angeordnet. Diese Arbeitsspalten dienen der Abfühlung der in JTransportrichtung des Magnetbandes 14 angeordneten Servospur |37, in welcher die Servomarkierungen 38, 39 und 111 in Form !von Magnetisierungswechseln aufgezeichnet sind. Jeder der Magne- ;tisierungswechsel 38_f 39_f die symmetrisch beiderseits einer idealen Spurlinie 35 angeordnet sind, bestimmen die Lage einer Datenspur 36, 40. Diese Magnetisierungswechsel verlaufen senkrecht zur idealen Spurlinie 35 und parallel zu den Magnetisierungswechseln der Datenmarkierungen in den Datenspuren 36, Per Magnetisierungswechsel 111 verläuft parallel zur Längskante des Magnetbandes 14 in dessen Bandtransportrichtung.

Gemäß der Darstellung nach Fig. 5 sind die Magnetisierungswechsel der Servomarkierungen 38 und 111 in einem schiefen Winkel 105 zueinander angeordnet. Der Arbeitsspalt 103 des Dreh-Magnetkopfes 13 ist zur Servomarkierung 111 parallel angeordnet. Der Arbeitsspalt 101 des Dreh-Magnetkopfes 13 ist zur Servomarkierung 38 parallel angeordnet. Der Winkel 107 zwischen den beiden Arbeitszeiten 103 und 101 hat den gleichen Betrag wie der Winkel 105, der zwischen den beiden Servomarkierungen 111 und 38 besteht. Durch diese Anordnung der Arbeitsspalten und der Servomarkierungen ist es möglich, daß bei einer Abtastbewegung des Dreh-Magnetkopfes 13 die Servomarkierung 111, deren Magnet!sierungswechsel zum Arbeitsspalt 103 parallel gerichtet ist, nur durch diesen eine Signalübertragung zum Dreh-Magnetkopf bewirkt, wenn der Arbeitsspalt in genauer Parallelausrichtung die Servo-

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markierung überschreitet. Von der Servomarkierung 38 kann durch den Arbeitsspalt 103 kein wahrnehmbares Signal übertragen werden, weil die Abtastdauer dieses Magnetisierungswechsel zu groß ist. In gleicher Weise bewirkt die Parallelausrichtung des Arbeitsspaltes 101 mit der Servomarkierung 38, daß von dieser nur eine Signalübertragung durch den Arbeitsspalt 101 zum Dreh-Magnetkopf stattfinden kann. Von der Servomarkierung 111 kann kein wahrnehmbares Abtastsignal durch den Arbeitsspalt 101 übertragen werden.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform eines Servormagnetisierungsmusters sind an einer Randseite des Magnetbandes j 14 die beiden Servospuren 41, 42 und an der anderen Randseite ides Magnetbandes die Servospuren 43 und 44 vorgesehen. Bei !dieser Anordnung sind einer Datenspur 49 zusätzliche Servomarkierungen vorgesehen, so daß bei einer Spurabtastung die Abfühlsignale von zwei Servomarkierungen 45 mit zwei Abftihlsignalen von Servormarkierungen 46 an der zulaufenden Seite des Dreh-Magnetkopfes und die Abfühlsignale von zwei Servomarkierungen 48 mit zwei Abfühlsignalen von Servomarkierungen 47 an der ablaufenden Seite des Dreh-Magnetkopfes verglichen werden können.

Die durch die Servomarkierungen 38 und 111 einer Servospur 50 bewirkte Servoregelung der Spurlage des Dreh-Magnetkopfes 13 ergibt sich durch die in den Fign. 5 und 6 dargestellten Teile einer Servoschaltung. Die von den Arbeitsspalten 101 und 103 von den Servomarkierungen 38 und 111 übertragenen Servosignale werden über die Leitungen 120 und 122 den Eingängen einer Schwellwertschaltung 124 zugeführt. Diese stellt fest, ob die von den Arbeitsspalten 101 und 103 abgefühlten Signale einen bestimmten Schwellwert tiberschreiten. Jedes der Abfühlsignale wird durch einen Verstärker 123 bzw. 130, eine Differenzierschaltung 126 bzw. 132 und eine Detektorschaltung 128 bzw. 134 zu einer Ausgangsleitung 136 bzw. 138 übertragen. Die Detektorschaltungen 128, 134 ermitteln die Null-Durchgänge der Servomarkierungen, wenn die Amplituden der Abfühlsignale ihr Maximum erreichen.

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j Die an den Leitungen 136, 138 auftretenden Signale werden gemäß ■ der Darstellung nach Fig. 6 einerseits verzögert durch die Verzögerungsleitung 140 und andererseits unverzögert den beiden Eingängen des Zählers 142 zugeführt. Die Verzögerung durch die !verzögerungsleitung 140 ist notwendig, um den Toleranzbereich

i auszugleichen, in welchem die von den beiden Arbeitsspalten j 101 und 103 abgefühlten Signale nicht genau gleichzeitig auftreten. Diese Ungenauigkeiten ergeben sich z.B., wenn ein Magnetband durch verschiedene Magnetbandgeräte abgetastet wird, bei welchen der Winkel 107 zwischen den beiden Arbeitsspalten Toleranzwerte aufweist.

Durch den Zähler 142 wird die Zeitdifferenz zwischen den beiden von den Arbeitsspalten 101 und 103 übertragenen Abfühlsignale festgestellt. Das an Leitung 136 oder 138 zuerst auftretende Signal bewirkt, daß vom Taktgenerator 146 über die Leitung dem Zähler 142 Zählsignale zugeführt werden. Der Zähler 142 zählt diese Signale, bis ein an einer der Leitungen 136 später auftretendes Abfühlsignal die Übertragung der Taktsignale vom Taktgenerator 146 zum Zähler 142 unterbricht. Die danach erreichte Zählstellung liefert ein Maß für die Spurlage des Dreh-Magnetkopfes bezüglich einer Datenspur.

Der am Ausgang des Zählers 142 entnommene Zählbetrag wird über die Leitung 152 einem ersten Eingang einer Vergleichsschaltung 158 zugeführt, deren zweiter Eingang über die Leitung 156 mit einem Referenz-Zählbetrag verbunden ist. Der Ausgang 162 der Vergleichsschaltung 158 liefert ein Null-Signal, wenn die zwischen den beiden Abfühlsignalen bestehende Zeitdifferenz dem Referenz-Zählbetrag entspricht, d.h. wenn die Spurlage des Dreh-Magnetkopfes über der Datenspur genau richtig ist. Erscheint • am Ausgang 162 der Vergleichsschaltung 158 ein vom O-Wert verschiedenes Signal, so wird dieses durch den Digital/Analog-Wandler 160 zur Ausgangsleitung 33 übertragen. Der Digital/Analog-Wandler 160 erzeugt ein positives/negatives Servosignal,

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dessen Amplitudenwert vom Betrag der Verschiebung des Dreh-Magnetkopfes und dessen Vorzeichen von einer Links/Rechts-Verschiebung des Dreh-Magnetkopfes aus der idealen Spurlage abhängt.

Im Zähler 142 und der Vergleichsschaltung 158 werden vor jeder Spurabtastung über die Leitung 30 ein Rückstellsignal zugeführt, durch welches die Servosignalerzeugung vorbereitet wird.

Die Fig. 7, in welcher die ideale Spurlage des Dreh-Magnetkopfes 13 erläutert wird, zeigt die Abfühlung der Servomarkierungen 168, 170 durch die zugeordneten Arbeitespalten 164, 166, derart, daß durch die jeweiligen Arbeitsspalten die Abfühlsignale 171 und 172 erzeugt werden. Beide Signale haben eine l80°-Phasenverschiebung, die anzeigt, daß die Spurlage des Dreh-Magnetkopfes richtig ist, wodurch am Ausgang der Vergleichsschaltung 158 das Null-Signal erzeugt wird. Gemäß der Darstellung nach Fig. 8 ergibt sich zwischen den durch die Arbeitsspalten 164, 166 übertragenen Abfühlsignale 174, 176 eine Phasenverschiebung 178, die ein Maß darstellt für den Betrag der Verschiebung, durch welche der Dreh-Magnetkopf aus der idealen Spurlage verschoben ist. Das am Ausgang 162 der Vergleichsschaltung 158 abgeleitetes Servosignal ist abhängig von der Verschiebungsrichtung der Spurlage positiv oder negativ. Es wird dazu benützt, gemäß der Darstellung nach Fig. über die Leitung 23 dem Antriebsmotor 21 der Auflaufspule 20 des Magnetbandes 14 zuzuführen, damit durch eine Beschleunigung/ Verzögerung des Bandantriebs eine Synchronisation zwischen der Transportbewegung des Magnetbandes 14 und der Drehbewegung des Dreh-Magnetkopfes 13 zur Berichtigung der Spurlage hergestellt werden kann.

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Claims

PATENTANSPRUCH i

Einrichtung zur Servoregelung der Spurlage des Drehmagnetkopfes eines Magnetbandgerätes mit wenigstens einer in Bandtransportrichtung verlaufenden Servospur, in welcher die Lage der einzelnen Datenspuren kennzeichnende Servomarkierungen aufgezeichnet sind, mit einer Abfühl- und Zählschaltung, durch welche aus den abgefühlten Servomarkierungen ein Servosignal zur Regelung der . Spurlage des Dreh-Magnetkopfes abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Servospur (37, 41, 42) in Spurlage mit den ι Datenspuren (40, 36, 49) Servomarkierungen (38, 39, 111; 45, 46) verschiedener magnetischer Orientierungsrichtung angeordnet sind, und daB der Dreh-Magnetkopf (13) zwei in Spurlage hintereinander angeordnete Arbeitsspalten (101, 103) mit jeweils einer zu der Orientierungsrichtung einer Servomarkierung parallel verlaufenden Spaltrichtung aufweist, von denen einer zur Achse des Dreh-Magnet*- kopfes und der andere zur Transportrichtung des Magnetbandes (14) annähernd parallel angeordnet sind.

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