DE69221469T2

DE69221469T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bandkantendetektion

Info

Publication number: DE69221469T2
Application number: DE69221469T
Authority: DE
Inventors: Erik Solhjell
Original assignee: Tandberg Data AS
Current assignee: Tandberg Data AS
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-12-15
Publication date: 1997-12-11
Anticipated expiration: 2012-12-16
Also published as: US5377057A; DE69221469D1; EP0563452A2; EP0563452A3; EP0563452B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Um bei Datenbandrekordern eine hohe Datenkapazität zu erhalten, ist eine große Anzahl beschriebener Spuren wünschenswert. Für Systeme, die mit longitudinaler Aufzeichnung arbeiten (Aufzeichnen entlang der Länge des Bandes), ist das Wissen um die Position einer der Bandkanten mit hoher Genauigkeit entscheidend. Über Jahre wurde dies erreicht, indem Systeme mit sehr präzisen mechanischen Abmessungen und engen Toleranzen hergestellt wurden. Da jedoch die Anforderungen sich erhöhten, wurde diese Vorgehensweise zunehmend schwierig (und teuer). Es ist somit wünschenswert, daß man in der Lage ist, die Kante des Bandes präzise zu erfassen, ohne auf eine sehr teure mechanische Gestaltung zurückzugreifen.
Das hierin eingeschlossene US-Patent 4,407,503 lehrt ein Verfahren zum Erfassen der Kante des Bandes, bei dem der Aufzeichnungs-(Lese/Schreib)-Kopf selbst verwendet wird. Dies hat sich als ein sehr effizientes Verfahren herausgestellt, das extensiv genutzt wird, insbesondere in der Industrie für die 1/4"-Bandkassetten, um wirkungsvoll die Anzahl aufgezeichneter Spuren zu erhöhen. Dies kann leicht aus den folgenden Zahlen aus der Industrie für 1/4"-Bandkassetten verifiziert werden: 1984 war der Stand der Technik neun Spuren über das Band. In nur sieben Jahren hat sich dies auf 30 Spuren erhöht, ohne große Verbesserungen bei den mechanischen Toleranzen der Bandkassetten oder der Bandlaufwerke selbst.
Im Patent 4,407,503 basiert das Erfühlen der Kante des Bandes auf dem Schreiben eines Signals entlang der Kante des Bandes und dann dem Erfassen dieses Signals durch einen Lesekopf, der sich nach und nach von einer Position weg von dem Band in Richtung auf die Bandkante bewegt, bis er vollständig die Kante des Bandes überdeckt (oder umgekehrt: von einer Position, von der bekannt ist, daß sie auf dem Band liegt, zu einer Position außerhalb des Bandes). Das Schreiben und Lesen kann als eine Operation in einem Modus "lese während geschrieben wird" durchgeführt werden (mit einem Kopf, der sowohl ein Lese- als auch ein Schreibelement enthält) oder als eine Operation mit zwei Durchläufen, wobei der Kopf zuerst entlang der Kante des Bandes schreibt und dann dasselbe Signal während des nächsten Durchlaufes liest. Es ist möglich, die Schreiboperation durchzuführen, während ein Kopf 10 von einer Position 10A, die vollständig weg von einem Band 11 liegt, durch Positionen 10B und 10C in eine Position 10D bewegt wird, die vollständig auf dem Band 11 liegt (siehe Figur 1) oder (insbesondere, wenn das Schreibelement W viel breiter ist als das Leseelement R), kann das Schreiben entlang einer Bandkante 12 durchgeführt werden, während der Kopf 13 stabil gehalten wird. In dem letzteren Fall muß die Kantenerfassung während eines zweiten Durchlaufes durchgeführt werden, wenn der Kopf 12 in Richtung auf das Band 11 bewegt wird, so daß das Leseelement das Signal entlang der Bandkante 13 erfassen kann. Siehe Figur 2.
Wenn man sich von einer Position außerhalb des Bandes 11 in eine Position auf dem Band 11 bewegt, wird die Ausgabe des Lesekopfes R von einem Pegel von fast Null (Rauschen) bis zu einem maximalen Wert "M" zunehmen, wenn der gesamte Leseabschnitt des Kopfes das Band überdeckt, wobei das aufgezeichnete Signal gelesen ist. Dies ist in Figur 3 gezeigt.
Wenn ein Kantenerfassungssystem gestaltet wird, muß der System-Designer einen bestimmten Signalwert als einen Auslösepunkt ("Pseudokante") aufnehmen. Hierauf wird in Figur 3 mit "T" Bezug genommen. Der Designer kann theoretisch irgendeinen Punkt auf der Kurve der Figur 3 als einen Referenzpunkt herausnehmen, obwohl es aus vielen Gründen übliche Praxis ist, T irgendwo zwischen 15 % und 30 % des Maximalwertes ("M" = 100 %) zu nehmen. Wenn wir annehmen, daß das Maximum 1 Volt aus dem Leseverstärker ist (M = 1 Volt), dann bedeutet T = 20 %, daß die Schaltung so gestaltet ist, daß die Elektronik bei 0.20 Volt auslösen wird. Der Designer wird versuchen, die Elektronik sehr stabil zu gestalten, so daß dieser Auslösepunkt "T" nicht durch Variationen in den Komponenten, Temperaturänderungen usw. beeinflußt wird.
Wenn der Auslösepunkt "T" einmal in dem Gestaltungsprozeß ausgewählt ist, werden Rechnungen und Tests verwendet, um die tatsächliche Entfernung zu bestimmen, die der Lesekopf bei einem typischen Laufwerk und mit einem typischen Band zu durchqueren hat, von dem Punkt, wo der Kopf zuerst die Kante des Bandes berührt (ungefähr Punkt "E" in Figur 3), bis er den Punkt T erreicht hat. Wenn einmal diese Entfernung bestimmt ist, kann das Laufwerk-Steuersystem den Kopf zu irgendeiner zuvor festgelegten Spurposition mit einem hohen Grad an Genauigkeit bewegen. üblicherweise wird ein Schrittmotor benutzt, um den Kopf zu bewegen. Daher können alle Entfernungen als eine bestimmte Anzahl von Schritten des Schrittmotors angegeben werden.
Wenn wir annehmen, daß die Breite des Lesekopfabschnittes gleich der Entfernung ist, die von dem Kopf in zum Beispiel 50 Schritten durchlaufen wird, dann ist die Entfernung "E" bis "M" in Figur 3 50 Schritten äquivalent, und "E" bis "T" ist 10 Schritten aquivalent. Figur 4 zeigt eine typische Spuranordnung, bei der die erste Spur I&sub0; sich nominal 100 Schritte von der Kante 15 des Bandes 14 befindet, und die folgenden Spuren T und T haben eine Mitten-Mitten-Linienentfernung L und L von nominal 80 Schritten.
Beim Berechnen der nominalen Entfernung von der Kante zu dem Punkt auf dem Band 14, an dem der Auslösepunkt "T" erreicht ist (in dem obigen Beispiel auf zehn Schritte eingestellt) wird der Designer Berechnungen durchführen und das Ergebnis verifizieren, indem ein "typisches" Laufwerk und Band in einer nominalen Umgebung verwendet werden. Obwohl das Band beträchtlich variieren kann, ist dieses Verfahren ganz akzeptabel gewesen, um den Anforderungen zu genügen, bis zu dem Niveau, das in der Industrie heute verwendet wird. Zum Beispiel erlauben Bandspezifikationen typischerweise eine Variation in der Bandausgabe von -35 % bis +50 % vom definierten nominalen 100 %- Pegel. Wenn wir die Zahlen aus dem Beispiel oben verwenden, bedeutet dies, daß der Auslösepunkt T ungefähr von 6,7 Schritten minimal (mit einem plus 50 %-Band) bis ungefähr 15,4 Schritten maximal (mit einem minus 35 %-Band) variieren kann. Siehe Figur 5. Wenn die Entfernung von der Kante der ersten Spur 100 Schritte betragt, wird diese Änderung im Band einen Spurpositionsfehler mit einem Maximum von ungefähr 5 % einführen. Für die meisten Systeme ist dies akzeptabel.
Um die Variation aufgrund von Bandausgabetoleranzen zu verkleinern, haben manche Designer die Elektronik so gestaltet, daß die Leseerfassungsverstärker eine sehr hohe Verstärkung (Verstärkungsfaktor) haben. Somit wird die Ausgabe vom Leseverstärker selbst bei sehr niedrigen Signalpegeln sehr schnell ansteigen. Der Verstärker wird sättigen, lang bevor die nominale Kopfausgabe erreicht ist. Dies wird den Effekt von Bandausgabevariationen verringern. Siehe Figur 6.
Diese Vorgehensweise hat den Nachteil, daß das Rauschen in dem System auch in derselben Weise verstärkt werden wird. Daher muß der Auslösepunkt auf einen sehr hohen Pegel gesetzt werden, was die Wirksamkeit des Verfahrens verringert.
Das hierin eingeschlossene US-Patent 4,977,468 lehrt ein anderes Verfahren, die Variationen in der Bandausgabe zu überwinden, indem zwei Leseköpfe verwendet werden. Das Signal aus dem einen der Leseköpfe wird über einen Komparator mit dem Ausgangssignal aus dem anderen verglichen. Die Operation beginnt, indem beide Leseköpfe einen Teil des Bandes überdecken, der ein aufgezeichnetes Signal enthält. Die Köpfe werden dann nach und nach schrittweise von dem Band wegbewegt. Wenn der erste Lesekopf sich weg von dem Band bewegt, wird das Lesesignal von diesem Kopf abfallen, und die Komparatorschaltung wird auslösen. Da der Komparator die Ausgangssignale von beiden Leseabschnitten vergleicht, werden die Variationen in der Bandausgabe für beide Ausgänge dieselbe sein und somit den Komparator nicht beeinflussen (Gleichtakt-Unterdrückung).
Wie erwähnt können Bänder, die heute in der Industrie verwendet werden, entsprechend den Spezifikationen in der Ausgabe von -35 % bis +50 % variieren. Diese Spezifikationen gelten für das Band zur Zeit der ersten Aufzeichnung. Während der Verwendung wird die Bandausgabe verringert werden, insbesondere in Gebieten, die oftmals über den Lesekopf laufen.
Für die meisten Bandsysteme bedeutet dies, daß das Gebiet des Bandanfangs (BOT; beginning of tape), das auch das Gebiet ist, welches typischerweise benutzt wird, um die Kante des Bandes zu bestimmen. Daher können auf einem benutzten Band die Ausgangspegel geringer sein als die festgelegten -35 % vom Nominalwert. Variationen in der Temperatur können den Pegel noch mehr reduzieren. Dies macht offensichtlich die Kantenerkennung weniger präzise.
Bis jetzt hat das Verfahren, das in dem US-Patent 4,407,503 gelehrt worden ist, die Anforderungen an die Spurgenauigkeit erfüllt, die in der Industrie benutzt wurden, selbst mit den Variationen in den Bandausgaben, auf die oben hingewiesen wurde. Jedoch, da die Kapazitätsanforderungen weiter wachsen, sind noch präzisere Verfahren, die Kante des Bandes aufzufinden, erforderlich, so daß Spurdichten weiter erhöht werden können.
Das Verfahren, das im US-Patent 4,977,468 gelehrt worden ist, ist bis jetzt das einzige beschriebene Verfahren gewesen, weiter die Kantenfühloperation basierend auf dem US-Patent 4,407,503 zu verbessern. Das Verfahren, das in dem US-Patent 4,977,468 definiert ist, wird die Kantenfühltoleranzen verbessern, jedoch sind die Kosten der Gestaltung mit dualem Lesekopf beträchtlich und sollten vermieden werden, wenn möglich.
In dem Dokument EP-A-0 270 275 ist ein Verfahren offenbart, bei dem eine Lese/Schreib-Einheit an einer Stelle positioniert ist, die vollständig innerhalb der Grenzen des Bandes liegt, wobei ein Testsignal aufgezeichnet wird und es wieder abgespielt wird. Das wiederabgespielte Signal wird dann verwendet, um den Verstärkungsfaktor eines Wiedergabesignalverstärkers in einem Maße einzustellen, das eine zuverlässige Erfassung von Signalen bezogen auf das bestimmte Band erreicht werden kann. Jedoch ist keine absolute Referenz vorgesehen, die eine räumliche Bandkantenpositionierung des Bandkopfes sicherstellt, die unabhängig von den Einflüssen der besonderen Situation ist, in der sich das betrachtete Band befindet. Dieses Dokument wird zur Abgrenzung von Anspruch 1 verwendet.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine beträchtliche Verbesserung in der Genauigkeit der Kantenfühloperation zu erreichen, ohne die Notwendigkeit eines Systems mit dualem Lesekopf.
Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Probleme des Standes der Technik zu vermeiden, wobei eine Hauptquelle für Ungenauigkeit der Kantenfühltechnik die Variation im Ausgangssignalpegel von Band zu Band ist. Diese Variation liegt aufgrund von Herstellungsverfahren und Toleranzen vor, von Umwelteinflüssen (insbesondere der Temperatur) und Bandverschleiß. Verringerungen in der Ausgabe aufgrund von Bandverschleiß können bei einem verschlissenen Band recht beträchtlich sein. Selbst das Lagern eines Bandes über eine lange Zeit kann seine Leistungsfähigkeit beträchtlich beeinflussen.
Um diese Probleme zu vermeiden, unterrichtet die vorliegende Erfindung das Bandlaufwerk über das bestimmte Band, das verwendet wird, bevor die Kantenfühloperation durchgeführt wird. Information aus diesem Lernprozeß wird dann verwendet, um das Ergebnis der Kantenfühloperation durch Kompensieren von Bandausgabevariationen zu korrigieren.
Gemäß der Erfindung wird der 100 % Ausgangspegel eines nominalen Bandes bestimmt, indem das nominale Band in das Bandlaufwerk, das kalibriert werden soll, gebracht und auf das Band mit einem gegebenen Schreibstrom geschrieben wird, der zur Kalibrierung verwendet wird, und die Ausgabe vom Lesekopf gemessen wird. Dann, zum Bestimmen einer Kante eines Bandes, das anschließend benutzt werden soll, wurde zunächst Schreiben auf dem Band mit demselben Kopf und Verwenden desselben Schreibstromes die für die Kalibrierprozedur mit einem nominalen Band durchgeführt, und dann das Lesen des aufgezeichneten Signals mit demselben Lesekopfsystem, das während der Kalibrierprozedur benutzt wurde. Die Ausgabe von dem Lesekopf wird dann benutzt, um einen Korrekturfaktor zu bestimmen, basierend auf der Ausgabe, die sich aus dem nominalen Band ergibt, verglichen mit der Ausgabe von dem tatsächlichen Band, das benutzt wird. Der Korrekturfaktor wird dann verwendet, um einen Auslösepunkt zu modifizieren, der verwendet wird, wenn die Kante des tatsächlichen Bandes erfaßt wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 ist ein Schaubild, das das Bandkantenfühlen mit entsprechenden Lesekopfausgaben gemäß eines vorbekannten Systems zum Bestimmen der Kante eines Bandes veranschaulicht;
Figur 2 zeigt ein anderes bekanntes System zum Erfassen der Kante eines Bandes, einschließlich entsprechender Ausgaben für den Lesekopf;
Figur 3 veranschaulicht die Auswahl eines Auslösepunktes bei einem bekannten System zum Erfassen einer Bandkante;
Figur 4 zeigt eine typische Spuranordnung mit einer Vielzahl von Spuren und ihrem Abstand auf einer Bandkante;
Figur 5 ist eine graphische Veranschaulichung, die eine Änderung eines Auslösepunktes abhängig von einer Variation in der Bandausgabe zeigt;
Figur 6 zeigt eine graphische Darstellung, die ein Design veranschaulicht, bei dem Leseerfassungsverstärker eine sehr hohe Verstärkung haben, um Änderungen aufgrund von Bandausgabetoleranzen zu verringern, so daß der Verstärker sättigen wird, bevor eine nominale Kopfausgabe erreicht ist, wobei das System auch Rauschen in dem System verstärkt und einen hochpegeligen Auslösepunkt erfordert;
Figur 7 veranschaulicht eine erste Ausführungsform zum Durchführen eines ersten Schrittes gemäß der Erfindung, bei dem die Ausgabe von einem nominalen Band gespeichert wird und wobei ein tatsächlicher Ausgangspegel von einem Band mit einem 100 %-Referenzwert verglichen wird, um einen Korrekturfaktor zu erzeugen;
Figur 8 zeigt eine alternative Ausführungsform eines ersten Schrittes der Erfindung, um einen Ausgabekorrekturfaktor für ein spezielles Band festzulegen;
Figur 9 zeigt eine erste Ausführungsform zum Durchführen eines zweiten Schrittes der Erfindung, bei der ein Auslösepunkt zum Erfassen einer Bandkarte entsprechend dem zuvor bestimmten Korrekturfaktor korrigiert wird;
Figur 10 ist eine alternative Ausführungsform zum Modifizieren des Auslösepunktes zum Bestimmen eines Bandkante gemäß dem zuvor bestimmten Korrekturfaktor und
Figuren 11a und 11b zeigen alternative Ausführungsformen für eine Filtergestaltung für die Filter der Figuren 9 oder 10.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Das Verfahren der Erfindung kann als eine Anzahl von Schritten beschrieben werden.
Der erste Schritt, das Lernen über die Bandausgabe, wird wie folgt durchgeführt.
Das Laufwerk positioniert den Schreib/Lese-Kopf derart, daß er sich auf (über) dem tatsächlichen Band befindet, das in dem Prozeß verwendet wird. Die exakte Position ist nicht kritisch, jedoch sollte der Kopf in demselben nominalen Bereich des Bandes sein, in dem die Kantenfühloperation später durchgeführt werden wird (typischerweise das BOT-Gebiet).
Das Laufwerk wird dann eine Schreiboperation durchführen, indem ein kurzer Bereich einer Spur beschrieben wird, wobei derselbe Schreibkopf und derselbe Schreibstrom genutzt werden, wie sie später während der Kantenfühloperation eingesetzt werden. Wenn einmal der Teil der Spur geschrieben ist, wird das Laufwerk den Ausgangspegel des aufgezeichneten Signals bestimmen. Abhängig von dem Kopfaufbau kann dies während desselben Durchlaufs geschehen wie die Schreiboperation (der Kopf enthält unabhängige Schreib- und Leseabschnitte für denselben Kanal (Konfiguration Lesen während des Schreibens)) oder während eines zweiten Durchlaufs (der Kopf enthält einen kombinierten Lese/Schreibbereich).
Das Laufwerk bestimmt den tatsächlichen Ausgangspegel des aufgezeichneten Signals und korreliert diesen Pegel zu einem Referenzpegel, der bestimmt wird, wenn auf einem "nominalen" Band aufgezeichnet wird (100 % Ausgabepegel). Dieser Referenzpegel wird früher eingerichtet, typischerweise während der Herstellung des Laufwerks. Dies kann in mehreren unterschiedlichen Wegen geschehen.
Figur 7 zeigt eine Gestaltung, bei der die Ausgabe eines Lesekopfverstärkers 17, der mit einem Lesekopf 16 verbunden ist, gleichgerichtet und gefiltert wird, um einen Mittelwert des Signals wiederzugeben (hier als Mittelungsschaltung 8 bezeichnet), und dieses Signal wird dann in einen A/D-Wandler 19 geschaltet und die Ausgabe aus dem A/D-Wandler wird an den Mikroprozessor oder Mikrocontroller 20 des Laufwerks gegeben. Zu einer festgelegten Zeit, typischerweise während der Herstellung, führt das Laufwerk eine Schreiboperation auf einem Band durch, das als ein nominales Band mit 100 % Ausgabe bekannt ist. Der Schreibstrompegel und der Schreibkopf selbst werden dieselben sein wie sie später verwendet werden, um die Ausgabe von individuellen Bändern zu bestimmen. Das Laufwerk liest dann dieses aufgezeichnete Signal, das definiert ist, den 100 % Ausgabepegel darzustellen. Der Lesekopf und der Lesekanal werden auch derselbe sein, wie sie später während des Lesens individueller Bänder benutzt werden. Der tatsächliche 100 %-Referenzpegel für ein bestimmtes Laufwerk wird dauerhaft in dem Mikroprozessorsystem des Laufwerks gespeichert, wobei ein nichtflüchtiger Speicher 21 verwendet wird. Der Speicher 21 kann ein ROM, ein EPROM, ein PROM oder ein nichtflüchtiger RAM, wie ein EEPROM oder Flash memory sein oder ein RAM mit einer dauerhaften Spannungszufuhr.
Nach diesem ersten Lernprozeß werden das Laufwerk und sein Mikroprozessor wissen, was der Pegel von einem standardmäßigen "100 %"-Band ist. Wenn es später diese Operation bei einem unbekannten Band durchführt, wird es den tatsächlichen Ausgabepegel von diesem Band bestimmen und ihn mit dem "100 % "-Referenzwert vergleichen. Es wird dann einen Korrekturfaktor erzeugen, der bei der folgenden Kantenfühloperation verwendet wird. Beispiel: Wenn die Ausgabe aus dem Leseverstärker, bei Verwenden einen nominalen "100 %"-Bandes ein Volt ist und die Ausgabe von dem unbekannten Band 0.5 Volt ist, wird der Korrekturfaktor sein
Gemessener Wert/Nominaler Wert = 0.5 Volt/1 Volt = 0.5
Figur 7 zeigt nur ein Verfahren, das verwendet werden kann, um die tatsächliche Ausgabe von Lesekopf und Verstärker zu erfassen, um den Korrekturfaktor zu bestimmen. Figur 8 zeigt ein weiteres Verfahren. Der nominale Ausgabewert des 100 %-Kopfes wird während der Herstellung des Laufwerkes gemessen, und eine Spannungsteilerkette 28a, b wird so eingestellt, daß die Spannung Vref dem nominalen Ausgabewert entspricht. Diese Spannung wird auf einen der Eingänge eines Operationsverstärkers 25 gegeben. Die Ausgabe vom Kopf 22 und vom Verstärker 23 wird gleichgerichtet und gefiltert (angezeigt durch die Mittelpegelschaltung 24) und in den anderen Eingang des Operationsverstärkers 25 eingespeist. Die Ausgabe des Operationsverstärkers 25 wird daher einem Korrekturfaktor entsprechen. Ein Mikroprozessor 27 kann dann über einen einfachen A/D-Wandler 26 diesen Wert messen und ihn bei der folgenden Kantenfühloperation verwenden.
Die Figuren 7 und 8 beschreiben nur zwei mögliche Verfahren, um den Korrekturfaktor für ein bestimmtes Band zu finden. Die Fachleute können einfach weitere Verfahren finden. Die einzige Forderung ist, daß es möglich sein soll, einen Korrekturfaktor festzustellen, basierend auf dem Messen der Ausgabe vom Band, das verwendet wird, und dem Vergleich mit der Ausgabe von einem Band, das als ein nominales 100 %-Ausgabeband definiert ist.
Das Filtern der Lesesignale kann sich entsprechend dem tatsächlichen Designanforderungen ändern. Es mag auch möglich sein, keine speziellen Filter oder ein Momentanwertnahme- und Haltesystem, wie es in Figur 11 gezeigt ist, zu verwenden, was hiernach beschrieben wird.
Schritt 2 enthält eine Anpassung der Schaltung, die benutzt worden ist, um den Auslösepunkt "T" in Figur 3 zu erfassen. Die Idee besteht darin, diesen Punkt entsprechend dem Korrekturfaktor anzupassen, so daß der tatsächliche Auslösepunkt in derselben räumlichen Entfernung von der Kante des Bandes erscheint, ungeachtet der maximalen Bandausgabe.
Dies kann auf vielen Wegen erreicht werden. Figur 9 beschreibt ein mögliches Verfahren. Wie in der Figur gezeigt, wird die Ausgabe aus dem Kopfverstärker 30, der mit dem Kopf 29 verbunden ist, gleichgerichtet und gefiltert (in der mittelnden Filterschaltung 31) und wird dann mit einem A/D-Wandler 32 verbunden. Dieser Wandler ist mit einem Mikroprozessor 33 verbunden. Der A/D-Wandler 32 informiert den Mikroprozessor 33 über den tatsächlichen Signalpegel während der Kantensuchoperation, wenn der Kopf stufenweise aus einer Position vollständig außerhalb des Bandes in eine Position vollständig auf dem Band bewegt wird. Der Mikroprozessor 33 ist so programmiert, daß er den Auslösepunkt "T" bei einem bestimmten Spannungspegel erfaßt, wenn ein standardmäßiges 100 %-Ausgabeband verwendet wird. Wenn zum Beispiel "T" bei 0.2 Volt auf einem 100%-Band definiert ist, wird der Mikroprozessor 33 die Ausgabe von einem Verstärker über den A/D-Wandler 32 lesen und auslösen, wenn das Signal den Pegel von 0.2 Volt erreicht.
Wenn diese Operation bei einem anderen Band durchgeführt wird (mit einem Ausgabewert, der von 100 % abweicht), wird der Mikroprozessor den Korrekturfaktor für das spezielle Band kennen (aus Schritt 1) und einen korrigierten "T"-Wert berechnen, basierend auf dem Korrekturfaktor. Wenn zum Beispiel der Korrekturfaktor 0.5 ist und der nominale "T"-Wert 0.2 Volt ist, dann berechnet der Mikroprozessor für dieses bestimmte Band einen korrigierten "T"-Wert zu 0.2 (0.5) = 0.1 Volt. Das bedeutet für dieses besondere Band, daß der Mikroprozessor auslösen wird, wenn der Lesekopf sich soweit über die Kante des Bandes bewegt hat, daß die Ausgabe von dem Kopfverstärker 0.1 Volt erreicht hat. Die räumliche Entfernung, über die sich der Lesekopf von der Kante dieses Bandes bewegt haben wird, wird dann dieselbe sein, als wenn er den Auslösepunkt bei 0.2 Volt auf einem nominalen 100 %-Ausgabeband benutzt hätte.
Figur 10 zeigt ein weiteres Verfahren, bei dem das gleichgerichtete und gefilterte Signal aus dem Leseverstärker 36, der mit dem Lesekopf 35 verbunden ist, in einen Komparator 38 durch den Filter 37 eingespeist wird. Die andere Eingabe in den Komparator 38 ist eine Referenzschaltung mit einstellbarer Spannung. Diese Spannung wird durch den Mikroprozessor 39 entsprechend dem Korrekturfaktor, der in Schritt 1 gefunden worden ist, eingestellt. In Figur 10 wird diese Einstellung durchgeführt, indem ein Wert auf einem D/A-Wandler 40 eingerichtet wird. Die Ausgabe des Wandlers 40 stellt die Referenzspannung dar und entspricht dem korrigierten Auslösewert für das spezielle Band, wie oben beschrieben. Wenn zum Beispiel der nominale Auslösepunkt (wenn ein 100 %-Band verwendet wird) zu 0.2 Volt definiert wird und der Korrekturfaktor in Schritt 1 zu 0.5 gefunden worden ist, wird die Spannungsreferenz auf 0.1 Volt (0.2) 0.5 = 0.1 eingestellt, so daß der Komparator 38 für dieses spezielle Band bei 0.1 Volt auslösen wird.
Wie bereits für die Figuren 7 und 8 erwähnt, kann die tatsächliche Filtergestaltung entsprechend den besonderen Anforderungen des Laufwerks variieren. Die in den Figuren 11A und 11B gezeigten Gestaltungen können auch als Teil der Figuren 9 oder 10 implementiert werden.
Die Fachleute können ähnliche Schaltungen gestalten, die diesselbe Aufgabe durchführen: eine Schaltung, die so gestaltet ist, daß sie die Spannungsausgabe von dem Leseverstärker erfaßt und bei einem bestimmten Pegel auslöst, wobei dieser Pegel modifiziert werden kann, entsprechend dem Korrekturfaktor, der während des Schrittes 1 erfaßt worden ist (Bandausgabe- Erfassungsoperation).
Wenn einmal die Triggerschaltung auf einen korrekten Wert für das spezielle Band eingerichtet ist, kann das Bandlaufwerk die tatsächliche Kantenfühloperation durchführen, wie sie in dem US-Patent 4,407,503 beschrieben ist. Ein Hauptunterschied gegenüber dem US-Patent 4,407,503 besteht darin, daß der tatsächliche Auslösepunkt nicht festgelegt ist, sondern für jedes Band individuell eingestellt wird. Dies wird die Genauigkeit der gesamten Operation verbessern. Verglichen mit dem US-Patent 4,977,468 kann das hier beschriebene Verfahren ohne jegliche Änderungen an dem Kopf und mit minimalen Änderungen an der Elektronik verwendet werden. Somit ist dieses Verfahren weit mehr kosteneffektiv, verglichen mit dem Verfahren, das in dem US-Patent 4,977,468 beschrieben ist.
Für Systeme mit einer höheren Anzahl von Spuren ist diese Genauigkeitsverbesserung bedeutsam. Es sei bespielsweise ein 1/4 "-Bandkassettensystem mit 44 Spuren auf dem Band angenommen, bei dem die Entfernung zwischen den Mittellinien zweier benachbarter Spuren äquivalent 28 Schritte ist. Die Breite des Lesekopfes entspricht 18 Schritten. Dies ist äquivalent zum 100 %-Ausgabepegel vom Kopf. Die Entfernung von der Kante des Bandes zu der Mittellinie der ersten Spur ist auf 36 Schritte eingestellt. Wenn wir annehmen, daß ein nominales 100 %-Band eine Ausgabe von 1 Volt hat und der nominale Auslösepunkt "T" auf 0.222 Volt eingestellt ist, bedeutet dies, daß der Auslösepunkt auf einem nominalen Band (18) 0.222 = 4 Schritte entspricht.
Da die Hälfte des Lesekopfes neun Spuren entspricht, wird das System bei einem nominalen 100 %-Band zusätzliche (36 - 4) + 9 = 41 Schritte weiterschreiten, bevor es korrekt an der Mittellinie der ersten Spur positioniert ist und die Schreiboperation beginnen kann.
Wenn wir nun ein Band mit einer nominalen Ausgangsspannung von 0.5 Volt annehmen, tritt das Auslösen beim 0.222 Volt-Pegel nach (0.222/0.5) (18) = 8 Schritten auf, wenn keine Korrektur für die Bandausgabeänderung durchgeführt wird. Das Laufwerk fügt 41 weitere Schritte hinzu, bevor die Schreiboperation begonnen wird. Somit wird die erste Spur an der Mittellinienposition aufgezeichnet ist, die 40 Schritten anstelle von 36 äquvalent ist, entsprechend einem Fehler von 11 %. Jede Spurmittellinie wird vier Schritte versetzt sein, entsprechend einem Fehler von 14 %. Diese Fehler sind recht beträchtlich.
Ein Laufwerk, das das neue Prinzip benutzt, das hier beschrieben ist, wird mit einem Korrekturfaktor von 0.5 für das gerade beschriebene besondere Band arbeiten. Der Auslösepunkt wird somit auf 0.222 (0.5) = 0.111 Volt eingestellt werden, was bei diesem Band nach (0.111/0.5) (18) = 4 Schritten erfolgen wird, was dasselbe ist, wie bei dem standardmäßigen nominalen Band. Somit werden bei diesem Korrektursystem die Spurpositionen nicht durch Variationen in der Bandausgabe beeinflußt werden.

Claims

1. Verfahren zum Erfassen einer Kante (12, 15) eines Bandes (11, 14) durch Verwendung eines Schreibkopfes (13, 14) und eines Lesekopfes (10, 13, 16, 29, 35) bei einem Bandlaufwerk, mit den Schritten:

Abspielen des tatsächlichen Bandes in dem Bandlaufwerk, Schreiben auf das Band (11, 14) und Lesen eines sich ergebenden Ausgangssignals mit dem Lesekopf (10, 13, 16, 29, 35);

Vergleichen des Ausgabesignals von dem tatsächlichen Band mit einem vorbestimmten Wert und Erzeugen eines darauf basierenden Korrekturfaktors;

Schreiben eines Signals mit dem Schreibkopf (10, 13) an der Bandkante (12, 15), Bewegen des Lesekopfes über die Bandkante und Erfassen eines sich ergebenden Ausgangssignals mit dem Lesekopf (10, 13, 16, 29, 35) und Bestimmen der Bandkante (12, 15) für das tatsächliche Band durch Verwenden des Ausgabesignal des Lesekopfes (10, 13, 16, 29, 35) und Festellen, wann ein vorbestimmter Auslösepunkt mit dem dafür eingesetzen Korrekturfaktor erreicht worden ist;

gekennzeichnet durch

Festlegen des Auslösepunktes auf einer Ausgabesignalkurve des Lesekopfes (10, 13, 16, 29, 35);

durch Verwenden des Bandlaufwerks Schreiben während einer Kalibrierprozedur auf einem Nominal-Referenzband und Messen und Speichern eines sich ergebenden Referenz-Ausgabesignals, das von dem Lesekopf (10, 13, 16, 29, 35) abgeleitet ist;

wobei der vorbestimmte Wert das Referenz-Ausgangssignal ist, das während der Kalibrierprozedur abgeleitet worden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, mit den Schritten:

Bilden des Korrekturfaktors als ein Verhältnis, wobei das Ausgangssignal des tatsächlichen Bandes der Zähler ist und die Ausgabe des Referenzbandes der Nenner ist, und Multiplizieren des Verhältnisses mit dem Auslösepunkt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Lesekopf (10, 13, 16, 29, 35) und der Schreibkopf (10, 13) sich in demselben Bandkopf (10, 13) befinden und das Lesen während der Kalibrierprozedur vorgenommen wird, wenn das Schreiben auch vorgenommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem während der Kalibrierprozedur zunächst ein Signal von dem Schreibkopf (10, 13) auf das Referenzband geschrieben wird und während eines nachfolgenden Durchlaufs das Signal von dem Lesekopf (10, 13, 16, 29, 35) gelesen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem, wenn die Kante (12, 15) des Bandes (11, 14) aufgefunden wird, ein Bandkopf (10, 13), der sowohl den Schreibkopf (10, 13) als auch den Lesekopf (10, 13, 16, 29, 35) enthält, stetig von einer Position außerhalb des Bandes (11, 14) über die Bandkante (12, 15) auf das Band (11, 14) bewegt wird, und bei dem die Kantenbestimmung vorgenommen wird, wenn das Ausgangssignal von dem Lesekopf (10, 13, 16, 29, 35) den korrigierten Auslösepunkt erreicht.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem, wenn die Kante (12, 15) des Bandes (11, 14) aufgefunden wird, der Schreibkopf (10, 13) zunächst ein Signal entlang der Kante (12, 15) des Bandes schreibt und danach der Lesekopf (10, 13, 16, 29, 35) stetig von einer Position außerhalb des Bandes (11, 14) über die Bandkante (12, 15) auf das Band (11, 14) bewegt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem, wenn das sich ergebende Ausgangssignal zum Vergleich mit dem Referenz-Ausgangssignal bestimmt wird, das Schreiben auf dem Band (11, 14) in dem gleichen Bereich, auf den später geschrieben wird, wenn die Bandkante (12, 15) bestimmt wird, erfolgt.

8. System zum Erzeugen eines korrigierten Auslösepunktes zur Verwendung beim Bestimmen einer Kante (12, 15) eines Bandes (11, 14) gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1, wobei das System aufweist:

ein Bandlaufwerk;

einen Schreibkopf (10, 13) zum Schreiben auf einem tatsächlichen Band (11, 14), dessen Kante (12, 15) bestimmt werden soll;

einen Lesekopf (10, 13, 16, 29, 35) zum Lesen dessen, was geschrieben worden ist;

eine Einrichtung (17, 18, 19, 25, 26, 28a, 28b, 30, 31, 32, 36, 37) zum Erzeugen eines Ausgangssignals;

eine Einrichtung (33, 38, 39) zum Vergleichen des Ausgangssignals mit einem vorbestimmten Wert;

eine Einrichtung (33, 39) zum Erzeugen eines Korrekturfaktors, der für die Ausgangskennlinie des tatsächlichen Bandes repräsentativ ist;

gekennzeichnet durch

eine Einrichtung (33, 39) zum Bestimmen eines nominalen Auslösepunktes auf einer Ausgangssignalkurve des Lesekopfes (10, 13, 16, 29, 35);

eine Einrichtung (33, 39) zum Anwenden des Korrekturfaktors auf den nominalen Auslösepunkt, um einen korrigierten Auslösepunkt zu erzeugen.