DE69520653T2

DE69520653T2 - Bandservo mit azimuth-servoblöcken

Info

Publication number: DE69520653T2
Application number: DE69520653T
Authority: DE
Inventors: A. Saliba
Original assignee: Quantum Corp
Current assignee: Quantum Corp
Priority date: 1994-06-24
Filing date: 1995-06-23
Publication date: 2001-11-29
Anticipated expiration: 2015-06-24
Also published as: US5523904A; EP0715758B1; JPH09502562A; KR960704304A; WO1996000438A1; DE69520653D1; EP0715758A1; EP0715758A4; JP2802836B2

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Magnetspeichereinrichtungen und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erreichen von sehr hohen Spurdichten bei einem Magnetbandaufzeichnungssystem.
Die konstant anwachsenden Betriebsgeschwindigkeiten von digitalen Computern erzeugen eine Nachfrage nach entsprechenden Anstiegen in den Datenspeicherkapazitäten von magnetischen Bandaufzeichnungs- und -wiedergabesysteme, während die speziellen Anforderungen an Hochgeschwindigkeitsdigitalbandsysteme bestehen bleiben.
Bandaufzeichnung- und -wiedergabesysteme zur Verwendung als Computerdatenspeichereinrichtungen sollen hohe Datentransferraten bereitstellen und eine Leseprüfung an allen aufgeschriebenen Daten durchführen. Um diese Anforderungen zu erfüllen, verwenden konventionelle Bandsysteme typischerweise Aufzeichnungsverfahren, die als Linearaufzeichnung bekannt sind, wobei die Datenspuren parallel zueinander und zur Kante des Bands liegen, oder die als Helikalscanaufzeichnen bekannt sind, wobei die Datenspuren parallel zueinander aber diagonal zu den Kanten des Bands verlaufen. Das Linearaufzeichnungsverfahren bietet höhere Datentransferraten; es ist jedoch wünschenswert, höhere Datendichten zu erhalten, während die Vorteile dieses Verfahrens erhalten bleiben. Verschiedene Verfahren zum Erhöhen der Bandspurdichte sind deshalb verfolgt worden.
Ein Aufzeichnungsverfahren, das als Azimut-Aufzeichnen bekannt ist, ist in Helikalscanaufzeichnungssystemen verwendet worden und ist kürzlich auf Linearbandsysteme übertragen worden, um die Spurdichte dieser Systeme zu erhöhen. Azimut-Aufzeichnen resultiert in ein aufgezeichnetes Spurmuster, in dem die Magnetisierungsrichtungen von benachbarten Datenspuren unter unterschiedlichen Azimut-Winkeln zueinander verlaufen. Dieses Verfahren reduziert erheblich das Wechselsprechen zwischen den Spuren, was es erlaubt, die Spuren dichter zusammen anzuordnen. Die Notwendigkeit von Schutzbandraum zwischen den Spuren oder von breiten Schreibköpfen wird so reduziert bzw. beseitigt.
Bandspurdichten sind jedoch auch durch seitliche Bandbewegung beschränkt, bei der es sich um die zufällige und unvermeidbare Tendenz eines Bands handelt, in einer Richtung seitlich zur Bandbewegungsrichtung abzudriften. Während des Bandbeschreibens führt seitliche Bandbewegung dazu, dass Spurrichtungen von der Parallelität zu den Kanten des Bandes abweichen. Während des Lesens führt die seitliche Bandbewegung dazu, dass Falschregistrierungen des Lesekopfs über der Spur gelesen werden. Diese Falschregistrierungen resultieren in Datenlesefehler. Weitere Fehler können durch seitliche Bewegung des Schreibkopfs während des Schreibens eingeführt werden. Datenspurdichten sind durch das Wechselsprechen beschränkt, welches auftritt, wenn das Lesen durch Daten von benachbarten Spuren gestört wird. Das Wechselsprechen wird durch Fehler in den Kopfspaltausrichtungen verschlimmert. Einige Verfahren sind implementiert worden, um diesen Effekt zu minimieren, wie beispielsweise das Belassen von Schutzband zwischen den Spuren oder das Verwenden von breiteren Schreibkopfspalten. Diese Verfahren beschränken jedoch die Spurdichten.
Servoverfolgungstechnik sind entwickelt worden, um die Effekte von Verfolgungsfehlern aufgrund von seitlicher Bandbewegung und Kopffalschausrichtungen zu reduzieren und verbessern so die Datenkapazität von Bandsystemen. Bekannte Servotechniken variieren weit, aber die meisten umfassten Verfahren des dynamischen Bewegens des Lesekopfspalts, um ihn kontinuierlich neu über der aufgeschriebenen Datenspur zu positionieren. Die Bewegung des Lesekopfspalts kompensiert seitliche Bandbewegung während des Lesens. Seitliche Bandbewegung während des Schreibens bezüglich des Schreibkopfsspalts wird jedoch nicht kontrolliert, so dass der Abstand zwischen den Spuren weiterhin durch die Größe der seitlichen Bandbewegung beschränkt ist, um das Überschreiben von zuvor aufgeschriebenen Spuren zu verhindern.
Ein Verfahren zum Kompensieren von seitlicher Bandbewegung während des Schreibens umfasst das Einbetten von niedrigfrequentigen Servobursts in die Spuren und das anschließende Verwenden der Servobursts in einer benachbarten, zuvor aufgeschriebenen Spur, um die seitliche Position beim Schreiben einer aktuellen Spur zu steuern. Das Schreiben wird während des Lesens eines ersten Servobursts fortgesetzt und während des Lesens eines zweiten Servobursts unterbrochen. Die Differenz in der Amplitude, die von den Servoburstlesungen empfangen wird, zeigt die Nähe des Schreibkopfs zu der zuvor aufgeschriebenen Spur an, und als Antwort kann die Position des Schreibens eingestellt werden.
Die niedrigfrequentige Natur der Servobursts macht sie für einen Lesekopf in einer benachbarten Spur lesbar, sie erfordert aber die Verwendung eines zweiten niedrigfrequentigen Lesekanals zusätzlich zu dem Datenlesekanal. Es ist wünschenswert, einen vereinfachten, kostengünstigen Servoverfolgungsmechanismus bereitzustellen, um die Effekte von Spurfehlern während des Schreibens ohne die Notwendigkeit eines separaten niedrigfrequentigen Lesekanal zu kontrollieren.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, das sehr hohe Spurdichten durch die Verwendung einer Servosteuerung während des Schreibens erreicht, während es die Anforderungen von Computerdatenanwendungen befriedigt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Magnetaufzeichnungsmedium mit darauf bereitgestellten Daten- und Servoinformationen bereitgestellt. Eine Spur auf dem Medium umfasst abwechselnd Daten- und Servoinformationen entlang der Spur, wobei die Daten unter einem ersten Azimut-Winkel aufgeschrieben sind, und die Servoinformationen unter einem zweiten Azimut-Winkel. Eine zweite Spur auf dem Medium umfasst abwechselnd Daten- und Servoinformationen, wobei die Daten in der zweiten Spur unter dem zweiten Azimut-Winkel aufgeschrieben sind und die Servoinformationen unter dem ersten Azimut-Winkel.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Schreiben des aufgezeichneten Musters bereitgestellt. Gemäß diesem Verfahren werden abwechselnde Daten- und Servoinformationen in einer ersten Spur unter einem ersten Azimut-Winkel aufgeschrieben. Abwechselnde Daten- und Servoinformationen werden dann in einer zweiten Spur auf dem Medium unter einem zweiten Azimut-Winkel aufgeschrieben. Während des Schreibens der zweiten Spur wird das Schreiben an Positionen unterbrochen, die mit den Positionen zusammenfallen, an denen Servoinformationen in des ersten Spur aufgeschrieben wurden. Genauer gesagt, wird die zweite Spur an einem solchen seitlichen Ort auf das Band geschrieben, dass ein Teilbereich der ersten Spur durch das Schreiben der zweiten Spur überschrieben wird; so belässt das Unterbrechen des Aufschreibens in der zweiten Spur die Servoinformationen, die in der ersten Spur aufgeschrieben wurden, eingebettet in der zweiten Spur.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Servosteuerung bereitgestellt, die die Position des Magnetkopfs während sowohl des Schreibens als auch des Lesens kontrolliert. Gemäß dieser Servosteuerung wird das Band während des Aufschreibens einer Spur auf Servoinformationen in einer benachbarten Spur überwacht. Die seitliche Position des Schreibkopfspalts des Magnetkopfs wird basierend auf der Amplitude der Differenz von aufeinanderfolgenden gelesenen Servoinformationen verglichen mit einem Referenzwert eingestellt. In einem speziellen Sinne umfassen die Spuren Datenintervalle, in die abwechselnd Intervalle von geraden und ungeraden Datenblöcken eingestreut sind. Wenn eine Spur aufgeschrieben wird, wird das Aufschreiben während der Anwesenheit eines ungeraden Servoblocks in der benachbarten, zuvor aufgeschriebenen Spur unterbrochen. Die Differenz in der Amplitude zwischen geraden und ungeraden Servoinformationen, die von der benachbarten Spur gelesen werden, wird mit einer Referenzdifferenz verglichen, und basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs wird die seitliche Position des Schreibkopfspalts eingestellt, um eine im wesentlichen kontinuierliche Relativbeziehung zwischen den Spuren einzuhalten.
Diese Aspekte der Erfindung werden kombiniert, um ein Magnetbandaufzeichnungssystem bereitzustellen, das für Computerdatenanwendungen geeignet ist, wobei die Datenkapazitäten gegenüber denjenigen gemäß dem Stand der Technik stark erhöht sind.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Magnetbandsystems gemäß den Prinzipien der Erfindung;
Fig. 2 ist eine schematische Widergabe einer Kopfspaltanordnung einer Ausführungsform eines Magnetkopfs gemäß den Prinzipien der Erfindung;
Fig. 3 ist ein vergrößerter Abschnitt von beschriebenem Magnetband, der ein Azimut-Spurmuster mit eingebetteten Servoblöcken wiedergibt;
Fig. 4 ist eine detaillierte Ansicht von Komponenten der Kopfanordnung gemäß Fig. 1;
Fig. 5 ist ein detailliertes Blockdiagramm der Servosteuerung für das Bandsystem gemäß Fig. 1;
Fig. 6 ist ein allgemeines Flussdiagramm zum Betrieb der Servosteuerung gemäß den Prinzipien der Erfindung;
Fig. 7 ist ein detailliertes Flussdiagramm des Schreibservoblocks gemäß Fig. 6, das die Betriebsweise der Schreibservosteuerung gemäß den Prinzipien der Erfindung zeigt;
Fig. 8 ist eine schematische Wiedergabe des Prozesses des Aufschreibens einer Anfangsspur gemäß den Prinzipien der Erfindung;
Fig. 9 ist eine schematische Wiedergabe der Kopfeinstellung, die gemäß einem Typ der Schreibsteuerung ausgeführt wird;
Fig. 10 ist eine schematische Wiedergabe des Prozesses des Aufschreibens einer zweiten Spur gemäß den Prinzipien der Erfindung;
Fig. 11 ist eine schematische Wiedergabe des sukzessiven Positionierens des Magnetkopfs gemäß Fig. 2 während des Betriebs der Schreibservosteuerung;
Fig. 12 ist eine schematische Wiedergabe des seitlichen Positionierens des Magnetkopfs gemäß Fig. 2 während des Betriebs der Leseservosteuerung gemäß den Prinzipien der Erfindung;
Fig. 13 ist ein detailliertes Flussdiagramm des Leseservoblocks gemäß Fig. 6, das den Betrieb der Leseservosteuerung gemäß den Prinzipien der Erfindung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Fig. 1 zeigt ein Magnetbandsystem 10 zum Azimut-Aufzeichnen mit sehr hohen Spurdichten auf einem Magnetband 12. Die Bandrollen 14 und 16 sind auf drehangetriebenen Rollenantriebsmotoren 18 und 20 gelagert. Die Rollenantriebsmotoren 18 und 20 drehen die Rollen 14 und 16, um das Band 12 in einer Vorwärtsrichtung von der Rolle 14 zu der Aufnahmerolle 16 zu bewegen. Während sich das Band 12 vorschiebt, bewegt es sich über den Magnetkopf 22, der lineare Spuren von Daten auf das Band 12 schreibt. Der Magnetkopf 22 umfasst separate Schreib- und Lesekopfspalte, die das Leseüberprüfen von aufgeschriebenen Daten ermöglichen. Wenn die gesamte Länge des Bands 12 von der Bandrolle 14 auf die Rolle 12 übertragen wurde, wird die Richtung der Drehung der Rollenantriebsmotoren 18 und 20 umgekehrt. Das Band 12 bewegt sich jetzt in umgekehrter Richtung über den Magnetkopf 22. Wenn das Band 12 beginnt, sich in der Rückwärtsrichtung vorzuschieben, wird der Magnetkopf 22 durch die Magnetkopfanordnung 24 in seitlicher Richtung quer zu dem Band um einen Schritt versetzt, was das Aufzeichnen einer anderen Spur von Informationen auf dem Band 12 ermöglicht. Ein Controller 26 stellt Daten bereit, die von dem Magnetkopf 22 aufzuschreiben sind, akzeptiert Lesedaten von dem Magnetkopf 22 und stellt Steuerinformationen für die Kopfanordnung 24 bereit. Die Bewegung des Bands 12 setzt sich in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen fort, wobei der Magnetkopf 22 seitwärts in Schritten über das Band verschoben wird, was in mehrere parallele Aufzeichnungsspuren resultiert. Die Position des Magnetkopfs 22 relativ zu dem Ort auf dem Band 12 in Längsrichtung wird durch Positionserfassungsmittel, wie beispielsweise einen optischen Tachometer 28, kontinuierlich überwacht.
Sehr hohe Spurdichten werden durch die Wechselwirkung eines Magnetkopfs wie dem Magnetkopf 22 gemäß Fig. 2, der ein effizientes Azimut-Aufzeichnen ermöglicht, und einer Servosteuerung erhalten, die im Folgenden detaillierter zu beschreiben ist. In Fig. 3 ist ein Muster von aufgezeichneten Spuren 30, 32, 34 und 36 gezeigt, das aus der Verwendung des Bandsystems 10 gemäß Fig. 1 resultiert.
Gemäß den Prinzipien der Erfindung umfassen die Spuren 30 und 32 abwechselnd Daten- und Servoblöcke 38 bzw. 40. Die Daten 38 in den Spuren 30 und 32 sind unter einem ersten Azimut-Winkel θ+ relativ zu der seitlichen Richtung des Bands 12 aufgeschrieben. Die Servoinformationen in den Servoblöcken 40, in den Spuren 30 und. 32, z. B. in den Servoblöcken 122 und 126, sind unter einem zweiten Azimut-Winkel θ- aufgeschrieben. Die Spuren 34 und 36 umfassen ebenfalls abwechselnd Daten 38 und Servoblöcke 40. Die Daten 38 in den Spuren 34 und 36 sind jedoch unter dem zweiten Azimut-Winkel θ- aufgeschrieben, während die Servoinformationen in den Servoblöcken 40 für diese Spuren unter dem ersten Azimut-Winkel θ+ aufgeschrieben sind, wie in den Servoblöcken 124 und 128 gezeigt ist. Die Servoblöcke 40 sind an Orten, die durch den Tachometer 28 gemäß Fig. 1 festgelegt werden, in den Daten 38 der Spuren 30, 32, 34 und 36 verteilt angeordnet.
Das in Fig. 3 gezeigte Azimut-Aufzeichnen wird durch Verwendung eines Magnetkopfs wie dem Magnetkopf 22 gemäß Fig. 2 erreicht. Bezugnehmend auf Fig. 2 umfasst die Oberfläche 41 des Magnetkopfs 22 eine erste Reihe 42 von Schreibkopfspalten 44 und 46, eine zweite Reihe 48 von Schreibkopfspalten 50 und 52, die seitlich von der ersten Reihe beabstandet ist, wie durch den Pfeil 54 gezeigt ist, und eine dritte Reihe 56 von Lesekopfspalten 58 und 60, die zwischen den Reihen 42 und 48 angeordnet sind. Die Kopfspalte jeder Reihe sind so angeordnet, dass sie sich ihren Längen nach in einer Längs- bzw. Longitudinalrichtung grundsätzlich parallel zu der Richtung des Pfeils 61 erstrecken, wie er in Fig. 2 gezeigt ist. Die Schreibkopfspalte 44 und 46, die Schreibkopfspalte 50 und 52 und die Schreibkopfspalte 58 und 60 sind so angeordnet, dass es zwischen Ihren Enden einen Raum 62 gibt. Weiterhin sind die entsprechenden Kopfspalte in den zwei Reihen 42 und 48 so platziert, dass die Schreibkopfspalte 50 und 44 grundsätzlich seitlich aufeinander ausgerichtet sind und die Schreibkopfspalte 52 und 46 grundsätzlich seitlich aufeinander ausgerichtet sind. Die Lesekopfspalte 58 und 60 in der dritten reihe 56 sind in ihrer Längsrichtung um einen Abstand 64 gegenüber den ent sprechenden Lesekopfspalten in den anderen zwei Spalten 42 und 48 versetzt.
Gemäß einer Ausführungsform beträgt die Länge der Schreibkopfspalte ungefähr das 2,5-fache der gewünschten Spurbreite, während die Länge der Lesekopfspalte ungefähr das 1,5 bis 2-fache der gewünschten Spurbreite beträgt. Mit dieser Anordnung erlaubt der Magnetkopf 22 das Azimut-Aufzeichnen gemäß der Erfindung von mehreren Spuren, einschließlich der Servoblöcke, wie sie in Fig. 3 gezeigt sind, auf einmal.
In einer Ausführungsform, die für den Betrieb mit einem Standard-0,5 Zoll (12,7 mm)-Magnetband vorgesehen ist, haben die seitliche voneinander beabstandeten Longitudinalschreibkopfspalte der Reihen 42 und 48 eine Länge von 2,5 tausendstel Zoll plus/minus 0,2 tausendstel Zoll (63,5 +/- 0,5 um). Die Longitudinallesekopfspalte der dritten Reihe 56 haben eine Länge von 1,5 bis 2 tausendstel Zoll +/- 0,2 tausendstel Zoll, und sie sind ungefähr äquidistant von den jeweiligen Kopfspalten der Reihen 42 und 48 angeordnet. Der Versatz 64 beträgt ungefähr 50 tausendstel Zoll. Natürlich können andere Abmessungen für den Betrieb in unterschiedlichen Magnetmediumumgebungen verwendet werden; die hier angegebenen Abmessungen dienen nur als Beispiel.
Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 4 ist ein Magnetkopf 22 für eine seitliche Bewegung und eine schrittweise Drehbewegung relativ zu dem Band 12 auf einer Kopfanordnung 24 gelagert, die mit gestrichelten Linien in Fig. 4 wiedergegeben ist. Wie gezeigt ist, ist das Magnetband 22 für eine Bewegung um die Ausgangswelle eines Drehmotors 66 gelagert. Der Drehmotor 66, der seine Eingabe von dem Controller 26 empfängt, dient zum schrittweisen Verdrehen des Magnetkopfs 22 relativ zu dem Band 12. Ein Schrittmotor 68, der seine Eingabe ebenfalls von dem Controller 26 empfängt, dient zum Betätigen eines Aktuators 70, der als ein Linearaktuator in Fig. 4 gezeigt ist, um den Magnetkopf 22 in einer seitlichen Richtung bzw. einer Richtung der Breite nach über das Band 12 zu bewegen. Der Schrittmotor 68 und der Linearaktuator 70 werden verwendet, um die Spur zu Spur-Position des Magnetkopfs 22 einzustellen. Der Drehmotor 66 wird für die Grob- und Feineinstellung des Winkels des Magnetkopfs 22 relativ zu dem Azimut-Winkel einer gegebenen Spur verwendet.
Gemäß den gezeigten Implementationen, ist der Schrittmotor 68 zu 1200 Schritten/sek. bei 1,8º/Schritt +/- 5% in der Lage. Der Linearaktuator 70 ist vom Führungsspindeltyp und bewegt sich um 100 Mikrozoll pro Halbschritt. Alternativ kann der Linearaktuator 70 als ein Mikroschrittmotor implementiert sein. Der Drehmotor 66 kann entweder als ein Gleichstrommotor vom Getriebetyp, als Schrittmotor, als Mikroschrittmotor oder als Drehmoment- oder Drehmotor implementiert sein. Weil das Band 12 angehalten wird, wenn das Bandsystem 10 nicht in Betrieb ist, sind keine Abtastdaten verfügbar. Es ist unpraktisch, nach jedem Stop neu zu kalibrieren; deshalb ist ein Getriebemotor gut geeignet, weil von dem Motor gefordert wird, einen voreingestellten Wert für längere Zeit ohne eine große Drift zu halten. Alternativ kann der Drehmotor 66, um die Drehposition zu halten, als ein Drehaktuator mit sekundärer Rückkopplung, wie beispielsweise einem optischen Sensor, implementiert sein. Natürlich können andere Verfahren des schrittweisen Verschiebens und Verdrehens des Kopfs 22 angewendet werden, um befriedigende Resultate innerhalb der Prinzipien der Erfindung zu erhalten.

Servosteuerung

Bezugnehmend auf Fig. 5 ist eine Servosteuerung gemäß den Prinzipien der Erfindung für das Bandsystem 10 gemäß Fig. 1 gezeigt. Der Controller 26 umfasst weiterhin einen digitalen Controller 110, einen Schreibkopftreiber 112, einen Verstärker 114, einen Analog zu digital-Umwandler 118 und einen Servocontroller 120.
Der digitale Controller 110, der beispielsweise mittels eines Mikroprozessors implementiert ist, dirigiert das lesen und Schreiben von Daten auf das Band 12. Um Daten zu schreiben, gibt der digitale Controller 110 digitale Daten an einen Schreibkopftreiber 112 aus, der ein Digital zu analog-Umwandler ist. Der Schreibkopftreiber 112 gibt seinerseits ein Schreibsignal an den Magnetkopf 22 aus. Das Lesesignal, das von dem Magnetkopf 22 von dem Band 12 empfangen wird, wird durch einen Verstärker 114 verstärkt. Die verstärkte Ausgabe des Verstärkers 114 ist Ihrerseits an einen Analog zu digital- Umwandler 118 angeschlossen, dessen digitale Ausgabe an einen Lesedateneingang des digitalen Controllers 110 angeschlossen ist. Der digitale Controller 110 verarbeitet die Daten und leitet sie an einen abfragenden Host weiter, wie beispielsweise ein Großrechnersystem oder einen Server. Die verstärkte Ausgabe des Verstärkers 114 ist auch an einen Servocontroller 120 angeschlossen, der Servoinformationen erkennt und deren Signalniveau feststellt. Steuerinformationen, die solche Faktoren wie Schreib-/Lesebedingungen und Bandrichtung wiedergeben, werden ebenfalls von dem digitalen Controller 110 in den Servocontroller 120 eingegeben. Der Servocontroller 120 interpretiert die Servoinformationen von dem Verstärker 114 und die Steuerinformationseingaben von dem digitalen Controller 110 und erzeugt Ausgabesteuersignale, die an den Drehmotor 66 und den Schrittmotor 68 der Kopfanordnung 24 für die Bewegung des Magnetkopfs 22 relativ zu dem Band 12 angeschlossen sind.
Das Servosystem kann verwendet werden, um zwei verschiedene Fehlerquellen bei der Kopfpositionierung während des Schreibens zu korrigieren: Ungewünschte seitliche Bewegung des Schreibkopfs während des Aufschreibens und seitliche Bandbewegung (lateral tape motion = LTM). Das Servosystem kann auch verwendet werden, um Fehler bei der Kopfpositionierung während des Lesens zu korrigieren.
Bezugnehmend zurück auf Fig. 3 werden, während der Magnetkopf 22 Daten entlang einer Spur aufschreibt, Intervalle von Servoinformationen 122, 124, 126 oder 128 zwischen den Daten zurückgelassen. Während des Lesens oder Aufzeichnens einer gegebenen Spur, ist der Lesekopf keinen Störeinflüssen und keinem Wechselsprechen aufgrund der Daten unterworfen, die in einer zuvor aufgezeichneten benachbarten Spur aufgezeichnet sind, weil die Daten unter einem unterschiedlichen Azimut- Winkel liegen. So ist ihre Signalstärke stark gedämpft. Die Servoinformationen in der zuvor aufgezeichneten benachbarten Spur sind von dem Lesekopf jedoch klar wahrnehmbar, da sie unter demselben Azimut-Winkel aufgezeichnet sind, in dem der Lesekopf jetzt positioniert ist. Der Servocontroller 120 verwendet die Servoinformationen in den benachbarten Spuren, um den Schrittmotor 68 und den Drehmotor 66 der Kopfanordnung 24 zu betätigen, um die Position des Magnetkopfs 22 für das Schreiben und Lesen von Spuren zu steuern.
Wie in dem Flussdiagramm von Fig. 6 gezeigt ist, besteht das Servoverfahren aus Kalibrierungs-, Schreib- und Leseoperationen, von denen jede detailliert weiter beschrieben wird.
Bezugnehmend auf den Block 130 gemäß Fig. 6 beginnt die Kalibrierung mit einer Bandkantenfindeoperation. Der Magnetkopf 22 wird anfänglich jenseits der Kante des Bands 12 positioniert. Er wird schrittweise auf das Band zu bewegt, bis er erfolgreich Daten, die er versucht zu schreiben, über einen vorgegebenen Rauschschwellwert hinaus reproduzieren kann.
Nachdem die Kante des Bands 12 gefunden worden ist, muss das Band 12 kalibriert werden, wie in Block 132 von Fig. 9 gezeigt ist. Der Servocontroller 120 dirigiert den Magnetkopf 22, um nach Kalibrierungsspuren zu suchen, die existieren werden, falls das Band beschrieben worden ist. Der Magnetkopf 22 wird um einen vorgegebenen Abstand von der Kante des Bands schrittweise verschoben. Wenn das Band leer ist, werden keine Kalibrierungsspuren gefunden werden, deshalb werden Kalibrierungsspuren in dem Kalibrierungsbereich an dem Beginn des Bands aufgeschrieben werden. Diese Kalibrierungsspuren werden für die seitliche Ausrichtung auf Spur 0 (die erste Spur, die auf das Band geschrieben wird) und für die Azimuthausrichtung verwendet, die zwischen Bändern und Köpfen von verschiedenen Systemen notwendig sein kann.

Schreibservosteuerung

Nachdem das Bandsystem 10 kalibriert worden ist, kann das Band 12 beschrieben werden. Die Schreibservosteuerung der Erfindung resultiert in eine signifikante Spurdichtenerhöhung. Fig. 7, die eine detaillierte Widergabe des Blocks 134 von Fig. 6 ist, gibt ein Flussdiagramm der Betriebsweise der Schreibservosteuerung wieder. Die Fig. 8 bis 10 sind Ansichten der Positionierung des Lesekopfspalts 58 und der Schreibkopfspalte 44 und 50 des Magnetkopfs 22 relativ zu der Spur, die aufgeschrieben wird. Zur Vereinfachung der Beschreibung ist der Magnetkopf 22 so gezeigt, als habe er nur einen Kopf pro Reihe, obwohl es so zu verstehen ist, dass die Servosteuerung gemäß der Erfindung in derselben Weise bei Verwendung eines Mehrspurkopfs funktioniert.
Bezugnehmend auf die Fig. 7 und 8 wird, nachdem der Spur 0- Ort durch das zuvor beschriebene Kalibrierungsverfahren bestimmt wurde, in dieser seitlichen Position eine erste Datenspur 136 mit offener Steuerung ohne Servokontrolle aufgeschrieben. Der Magnetkopf 22 wird in einen positiven Azimut-Winkel θ+ (Block B10) gegenüber einer vorgegebenen Position 156 (gezeigt in Fig. 4) verdreht, was den Lesekopfspalt 58 und den Schreibkopfspalt 44 in grundsätzliche Azimut-Ausrichtung bringt, und das Band wird über den Magnetkopf in der Vorwärtsrichtung 72 angetrieben. Die Spur 136 wird aufgeschrieben, so dass sie Intervalle von Daten und Intervalle von Servospurverfolgungsinformationen 138 und 140 unter dem positiven Azimut-Winkel θ+ (Block B12) enthält. Die Servointervalle bzw. -blöcke werden in vorgegebenen Abständen, wie sie durch den Tachometer 28 angezeigt werden, zwischen die Daten der Spur 136 eingesetzt. In Fig. 11 ist ein Abschnitt der Spur 142 gezeigt.
Die Servoblöcke müssen unter Abständen, die von der Geschwindigkeit des linearen Vorschubs des Bands und der maximal erwarteten. Frequenz der seitlichen Bandbewegung abhängen, auf dem Band angeordnet werden, so dass die Abtastrate, die von den Servoblöcken bereitgestellt wird, mindestens zweimal so groß ist, wie die seitliche Bandbewegungsfrequenz; deshalb ist der Servoblockabstand maximal V/2F, wobei V die Bandgeschwindigkeit und F die maximale Frequenz der seitlichen Bandbewegung ist. In einem typischen System muss die Abtastfrequenz, die von den Servoblöcken bereitgestellt wird, wenn die Frequenz der seitlichen Bandbewegung in der Größenordnung von 2 Hz ist und die Bandgeschwindigkeit 100 Zoll/sek. beträgt, mindestens 4 Hz sein, was einem maximalen Abstand oder Servoblöcke von 25 Zoll entspricht.
Während des Aufschreibens jeglicher Spur einschließlich der Spur 136 prüfliest der Lesekopf 58 die Daten, die von dem aktivierten Schreibkopf aufgeschrieben werden. Die Signalstärke der gelesenen Daten kann von dem Servocontroller 120 (Fig. 5) verwendet werden, um die Position des Schreibkopfs relativ zu dem Lesekopf 58 zu bestimmen, und so kann der Servocontroller 120 detektieren, ob sich der Schreibkopf aus seiner Position herausbewegt hat. Bezugnehmend auf Fig. 9 wird z. B., wenn der Schreibkopf 44 korrekt positioniert ist, die Hälfte des Lesekopfs 58 mit dem. Schreibkopf 44 überlappen, wie bei P2 zu sehen ist, und die Signalstärke der gelesenen Daten, wie sie durch den Servocontroller 120 ausgewertet wird, wird innerhalb einer Differenz Δ bei 50% liegen. Wenn der Schreibkopfspalt 44 die Spur 132 unter einem positiven Azimut-Winkel θ+ aufschreibt, ist es für den Kopf 22 möglich, sich aus der Position zu verdrehen, so dass der Schreibkopfspalt 144 und der Lesekopfspalt 158 so positioniert sind, wie bei P1 gezeigt ist. In diesem Fall ist die Signalstärke der Daten, die von dem Lesekopf 58 gelesen werden, größer als 50%, da mehr von dem Lesekopfspalt mit dem Schreibkopfspalt überlappt. Der Servocontroller 120 vergleicht die empfangene Signalstärke mit 50% +/-Δ, wobei das ausgewählte Δ anwendungsspezifisch ist (Block B14). In diesem Fall wird der Servocontroller, falls die Signalstärke größer als 50% plus Δ ist (Block B16) dafür sogen, dass der Kopf 22 im Gegenuhrzeigersinn mittels des Drehmotors 66 (Fig. 4) verdreht wird, so dass der Schreibkopfspalt 44 sich relativ zu dem Lesekopf 58 nach oben bewegt (Block B18). Bei der Position P2 sind die Schreib- und Lesekopfspalte 44 und 58 so gezeigt, dass sie richtig positioniert sind. Die Hälfte des Lesespalts 58 überlappt mit dem Schreibspalt 44, so dass die Signalstärke der Daten als innerhalb von Δ um 50% ermittelt wird. Bei der Position P3 ist der Kopf 22 so gezeigt, dass er aus der Position verdreht ist, so dass weniger als die Hälfte des Lesespalts 58 mit dem Schreibspalt 44 überlappt. In diesem Fall wird der Servocontroller 120, wenn die Signalstärke der Daten, die von dem Schreibspalt 44 aufgeschrieben werden als kleiner als 50% minus Δ ermittelt werden (Block B20), dafür sorgen, dass der Kopf 22 im Uhrzeigersinn mittels des Drehmotors 66 so verdreht wird, dass sich der Schreibkopfspalt 44 relativ zu dem Lesespalt 58 abwärts bewegt (Block B22). Dieses Servoverfahren kann während des Aufzeichnens jeder Spur verwendet werden, um die Position des Schreibkopfs während des Schreibens einzustellen.
Bezugnehmend jetzt auf die Fig. 7 und 10 wird die Richtung der Bandbewegung 12 umgekehrt, wenn das Ende des Bands erreicht ist (Fig. 7, Block 24), um es in der Richtung vorzuschieben, die durch den Pfeil 142 angezeigt ist. Der Schrittmotor 68 aktiviert den Linearaktuator 70, der den Magnetkopf 22 seitlich über das Band 12 zu der nächsten Spurposition bewegt, in der zu schreiben ist (Block B26). Die Position, in der die nächste Spur aufzuschreiben ist, wird so gewählt, dass ein Teilbereich der zuvor aufgeschriebenen Spur überschrieben wird. Im einzelnen wird die nächste Spur 144 so positioniert, dass ungefähr eine Hälfte der Breite der zuvor aufgeschriebenen Spur 136 überschrieben wird (siehe Position P4 von Fig. 10). Der Schreibkopfspalt 50 wird dann aktiviert, um ein Datenmuster aufzuschreiben (Block B28). Wenn das Aufschreiben beginnt, verdreht der Motor 52 den magnetischen Kopf 22 schrittweise in eine negative Position, wobei der Schreibkopfspalt 50 zum Mittelpunkt der zuvor aufgezeichneten Spur 136 hin(Block B30, P5) bewegt wird. Wenn der Lesekopfspalt 58 eine Signalstärke von den Daten empfängt, die von dem Schreibkopfspalt aufgeschrieben werden, die innerhalb 50% +/- Δ einer Vollspursignalstärke liegen (Blöcke B14, B16, B18, B20, B22 und B6), ist der Schreibkopfspalt 50 wahrscheinlich korrekt positioniert, und das Aufschreiben von Daten in Spur 144 unter einem Azimut-Winkel θ- beginnt (Block B32). Servoblöcke wie beispielsweise 146 werden wieder, unter dem Azimut-Winkel θ- in Positionen aufgeschrieben, wie sie durch den Tachometer 28 vorgegeben werden.
Während des Aufschreibens der Spur 144 verfolgt der Controller 110 die Orte der Servoblöcke innerhalb der zuvor aufgezeichneten Spur 136, wie sie durch den Tachometer 28 angezeigt werden. Wenn das Band 112 in eine Position gelangt, die mit einer Position zusammenfällt, in der ein Servoblock, wie beispielsweise Block 140, in der Spur 136 aufgeschrieben wurde (Block 34), signalisiert der Controller 110 dem Schreibkopftreiber 112, das Aufschreiben in der aktuellen Spur für die Länge des Servoblocks (Block B38, P7) zu stoppen (Block B36). Das Aufschreiben wird danach wieder aufgenommen (Block B32, P8). In der resultierenden Spur 144 werden so Servoinformationen 138 und 140 unter einem Azimut-Winkel θ+ belassen, die in Daten unter einem Azimut-Winkel θ- eingebettet sind.
Bezugnehmend auf die Fig. 7 und 11 wird, wenn die Spur 144 komplett aufgeschrieben ist und das Ende des Bands 12 erreicht ist (B40), der Magnetkopf 22 erneut einen Schritt aufwärts um einen Abstand von ungefähr einer halben Breite der zuvor aufgezeichneten Spur 144 bewegt (B42). Der Schreibkopfspalt 44 wird aktiviert (B44), und der Kopf 22 wird in einen positiven Azimut-Winkel θ+ (B46) verdreht. Wie für die vorhergehende Spur 144 erklärt wurde, ist der Schreibkopfspalt 44 wahrscheinlich korrekt positioniert, wenn der Lesekopfspalt 48 ein Signal von dem Schreibkopfspalt 44 von ungefähr 50% eines vollen Spursignals empfängt. (B14-B22), und das Aufschreiben von Daten unter einem Azimut-Winkel θ+ beginnt (B48). Erneut werden Servoblöcke wie die Blöcke 154, 156, 158 und 160 in vorgegebenen Intervallen, wie sie durch den Tachometer 28 angezeigt werden, unter dem Azimut-Winkel θ+ zwischen den Daten der Spur 148 angeordnet, während das Schreiben periodisch unterbrochen wird, um die Servoinformationen, wie beispielsweise die Servoblöcke 162, 164, 166 und 168, die in der zuvor aufgeschriebenen Spur 144 unter dem entgegengesetzten Azimut-Winkel θ- aufgezeichnet wurden, in Intervallen in den Daten der Spur 148 eingebettet zu belassen.
Fig. 11 ist nicht maßstabsgerecht gezeichnet. Zur Klarheit der Beschreibung sind die Servoblöcke dichter zusammen gezeichnet, als sie in der Realität angeordnet sein würden; auch die Kopfbewegungen sind vergrößert.
Die Servoblöcke 170, 172, 174 und 176, die in der Spur 144 eingebettet sind, können jetzt verwendet werden, um Effekte der seitlichen Bandbewegung (LTM) während des Schreibens gemäß einem zweiten Schreibservoverfahren zu korrigieren. Allgemein wird das Band 12, wenn Daten (und Servoblöcke) in der Spur 148 aufgeschrieben werden, auf die Anwesenheit von Servoblöcken wie beispielsweise 140 überwacht, die während des Aufschreibens der Spur 136 aufgeschrieben wurden und jetzt in der Spur 144 eingebettet sind. Zum Zwecke der Beschreibung werden aufeinander folgende Servoblöcke als "gerade" und "ungerade" bezeichnet. Hier werden die Servoblöcke 170 und 174 willkürlich als "gerade" Blöcke bezeichnet, während die Servoblöcke 172 und 176 "ungerade" Blöcke sind. Die Positionen der Servoblöcke können durch den Tachometer 28 bereitgestellt werden. Alternativ können die Positionen der Servoblöcke dynamisch durch den Lesekopfspalt 58 bestimmt werden. Dies ist möglich, weil die Blöcke, die überwacht werden, unter demselben Azimutaufgeschrieben wurden, unter dem jetzt der Lesespalt 58 positioniert ist.
Die Schreibservosteuerung arbeitet wie folgt. Wenn ein gerader Servoblock wie beispielsweise 170 in der Spur 144 festgestellt wird (B60), geht das Aufschreiben in der Spur 148 normalerweise über den geraden Servoblock 170 (P10) hinweg, und der Lesekopfspalt 58 reproduziert die Information des geraden Servoblocks von der Spur 144. Die Amplitude der empfangenen Servoinformationen wird innerhalb des Servocontrollers 120 gespeichert.
Das Aufschreiben, wie es zuvor beschrieben wurde, wird fortgesetzt: das heißt, das Aufschreiben wird gestoppt, wenn Servoinformationen wie der Servoblock 162 in der zuvor beschriebenen Spur 144 angetroffen werden, um die Servoblöcke in der aktuellen Spur 148 eingebettet zu belassen (B50, B36, B38), und Servoblöcke wie die Servoblöcke 154 und 156 werden in der Spur 148 aufgeschrieben.
Wenn der ungerade Servoblock 172 (B64, P11) festgestellt wird, wird das Aufschreiben unterbrochen (B66), während der Lesekopfspalt 58 wieder die Servoinformationen reproduziert (B68). Die Amplitudendifferenz Σ zwischen der Reproduktion des geraden Servoblocks 138 an der Position P10, während das Aufschreiben aktiviert war, und Reproduktion des ungeraden Servoblocks an der Position P11, während das Aufschreiben unterbrochen war, wird durch Mittel, wie beispielsweise einen Differenzverstärker, in dem Servocontroller 120 berechnet (B72).
Diese Amplitudendifferenz Σ wird in dem Servocontroller 120 durch Mittel, wie beispielsweise einen Spannungskomparator, mit einer Referenzdifferenz K verglichen. Die Referenzdifferenz K zeigt eine vorgegebene seitliche Relativbeziehung zwischen den Spuren 144 und 148 an und repräsentiert so den gewünschten Bereich, um den der Schreibkopfspalt 44 von der Kante der Spur 144 beim Aufschreiben der Spur 148 abweichen kann. Wenn Σ kleiner als die untere Grenze des vorgegebenen Bereichs K ist, sind die Amplituden der geraden und ungeraden Servoblöcke 138 und 140 ungefähr gleich, was anzeigt, dass der Schreibkopfspalt 44 nicht hinreichend nah an der Spur 142 ist und deshalb irgendwo oberhalb der Spur 144 positioniert ist. Wenn Σ größer als die obere Grenze des Bereichs K ist, hat der Schreibkopfspalt 44 über den geraden Servoblock 138 hinweggeschrieben, wodurch seine Leseamplitude relativ zu dem ungeraden Referenzservoblock 140 reduziert wurde. Solch ein Vergleich zeigt an, dass der Schreibkopfspalt 44 zu weit zur Spur 144 hin positioniert ist. Wenn Σ innerhalb des Bereichs K liegt, ist der Schreibkopfspalt 44 weit genug zu dem geraden Servoblock 138 hin positioniert, um anzuzeigen, dass die Spur 148 unter der vorgegebenen seitlichen Relativbeziehung zu der Spur 144 aufgeschrieben wird. In Fig. 11 ist bei Position P12 diese Relativbeziehung als gegeben gezeigt.
Zurück Bezug nehmend auf die Beispiele von Fig. 11 überlappen sowohl der Lesespalt 58 als auch der Schreibspalt 44 mit der Spur 144, wenn der Magnetkopf 22 über den geraden Servoblock 170 in der Position P10 (B60) hinwegtritt. Die Daten werden wie üblich aufgeschrieben. Der Effekt ist in Fig. 11 gezeigt: der Servoblock wird durch den Schreibkopf überschrieben, was in eine relativ niedrige Signalamplitude resultiert, die von dem Lesekopf 58 empfangen und von dem Servocontroller 120 gespeichert wird (B62). Das Aufschreiben von Daten- und Servoinformationen wird normal fortgesetzt (B63), bis der Magnetkopf 22 den ungeraden Servoblock 172 in der Position P11 erreicht (B64). Das Aufschreiben wird dann unterbrochen (B66). Da der Schreibkopfspalt 44 nicht über die Servoinformationen 172 schreibt, reproduziert der Lesekopfspalt 58 Servoinformationen, die eine höhere Amplitude haben als die Informationen, die von dem Servoblock 170 empfangen wurden. Der Servocontroller speichert diese Amplitude (B68), und das Aufschreiben beginnt erneut (B70). Der Servocontroller 120 berechnet die Differenz Σ zwischen der Amplitude diese s ungeraden Referenzservoblocks 172 und des vorangegangenen geraden Servoblocks 170 (B72). In dem gezeigten Fall wird ermittelt, dass die Amplitudendifferenz Σ größer ist als der erlaubte Bereich K (B47), was anzeigt, dass der Magnetkopf 22 so positioniert ist, dass der Schreibkopfspalt 44 zu weit zur Spur 144 hin positioniert ist. Als Resultat sorgt der Servocontroller 120 für eine Rotation des Magnetkopfs 22 in der Richtung, die durch den Bogen 180 wiedergegeben ist, wodurch der Schreibkopfspalt weiter von der Spur 144 weg bewegt wird (B76), und das Aufschreiben von Daten- und Servoinformationen erfolgt, wie zuvor beschrieben wurde (B48).
Wenn der nächste gerade Servoblock 174 in der Position P12 erreicht wird (B60), fährt der Schreibkopfspalt 44 fort aufzuschreiben. Wie in Fig. 11 gesehen wird, schreibt der Schreibkopf jedoch in einer Position oberhalb des Servoblocks 174 auf und überschreibt so nicht die Servoinformation. Der Schreibkopf reproduziert die Servoinformationen und der Servocontroller 120 speichert ihre Amplitude (B62). Das Aufschreiben wird fortgesetzt (B63). Wenn der nächste ungerade Servoblock 176 in der Position P13 unter dem Magnetkopf 22 hindurch tritt (B64), wird das Aufschreiben unterbrochen (B66) und der Lesekopf reproduziert erneut die Servoinformationen, deren Amplitude durch den Servocontroller 120 gespeichert wird (B68). Diesmal wird die Amplitudendifferenz Σ dieser geraden und ungeraden Blocklesungen, da der Schreibspalt 44 keinen der Servoblöcke 174 und 176 überschrieben hat, von dem Servocontroller 120 so berechnet, dass sie im wesentlichen 0 ist (B72) und deshalb kleiner als die Referenzdifferenz K (B78). Der Kopf 22 wird deshalb in der Richtung verdreht, die durch den Bogen 182 angezeigt ist, so dass der Schreibkopfspalt 44 näher an die Spur. 144 (B80) heranbewegt wird.
Der Schreibspalt 44 ist jetzt ideal positioniert, so dass er leicht die Spur 144 überlappt, so dass die Spur 148 und die Spur 144 in einer durchgängigen Relativbeziehung stehen. Der Vergleich der Amplituden der beiden nächsten Servoblöcke, die angetroffen werden (nicht gezeigt), wird innerhalb des gewünschten Bereich K liegen, und deshalb wird der Schreibkopf nicht bewegt werden.
Diese Schreibservosteuerung wird kontinuierlich die Position des Schreibkopfspalts 44 relativ zu der Kante der Spur 144 korrigieren, unabhängig von jeglichen Störungen bei der Richtung der Spur 144 aufgrund von seitlichen Bandbewegungen, die aufgetreten sein mögen, als die Spur 144 aufgeschrieben wurde. Jegliche seitliche Bandbewegung, die während des Aufschreibens der Spur 148 auftritt, wird ebenfalls dieselbe Schreibservosteuerung zur Korrektur aufrufen.
Wenn das Ende des Bands erneut erreicht ist, wird der Kopf auf den entgegengesetzten Azimut-Winkel θ- verdreht, und der Prozess wird wiederholt. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis das gesamte Band beschrieben ist. Mit dieser Servosteuerung sind die ersten zwei aufgeschriebenen Spuren die einzigen zwei Spuren, die zufälligen Variationen in der seitlichen Richtung aufgrund von seitlichen Bandbewegungen ausgesetzt sind. Alle anderen Spuren werden unter Servokontrolle aufgeschrieben, so dass sie die zuvor aufgeschriebenen Spuren durchgängig fortsetzen. Dieser Servomechanismus beseitigt die Notwendigkeit von Schutzband zwischen den Spuren oder unnötig breite Spuren, um seitliche Bandbewegung zu kompensieren. Weil seitliche Bandbewegung das Aufschreiben nur während des Aufzeichnens der Spuren 0 und. 1 beeinflusst, können ihre Effekte jetzt vernachlässigt werden, wenn eine minimal mögliche Spur bestimmt wird. Deshalb erlaubt dieses Schreibservoverfahren viele höhere Spurdichten als vorher möglich.
Eine Anzahl von Variationen dieser Schreibservosteuerung sind möglich. Obwohl die voranstehende Beschreibung auf einen Drehmotor 66 als Mittel zum Einstellen der seitlichen Position des Schreibkopfspalts Bezug genommen hat, kann es auch sinnvoll sein, den Schrittmotor 54 und den Linearaktuator 70 für diesen Zweck zu verwenden, insbesondere zu Beginn des Aufschreibens einer Spur, wenn substantiell mehr seitliche Korrekturen erforderlich sein können.
Obwohl das Mittel zum Überwachen des Bands 12 auf Servoblöcke hier als ein Tachometer wiedergegeben ist, kann die Reproduktion der Servodaten selbst ausreichend als Anzeige dafür sein, dass ein Servoblock vorliegt.
Zusätzlich ist es denkbar, den Vergleich basierend auf Amplituden durchzuführen, die von einem einzigen Servoblock empfangen wurden. Beispielsweise kann, wenn der Tachometer anzeigt, dass ein Servoblock vorliegt, seine Amplitude zweimal gelesen werden: einmal mit dem abgeschalteten Schreibkopfspalt und einmal mit dem eingeschalteten Schreibkopfspalt. Der Vergleich wird dann basierend auf den zwei empfangenen Amplituden durchgeführt.
Weiterhin zeigt das Blockdiagramm gemäß Fig. 7 zwei unterschiedliche Servosteuerungen, die gleichzeitig arbeiten; das Servoblockverfolgungsverfahren und das Verfahren, bei dem der Lesekopf überprüft, ob die 50% Signalstärke gegeben ist, um die Bewegung des Schreibkopfs zu verfolgen. Es sollte verstanden werden, dass, nachdem das Servoblockverfolgungsverfahren aufgerufen wurde, das andere Verfahren nicht notwendig ist, da das Servoblockverfolgungsverfahren offensichtlich beide Arten von Positionsfehlern korrigiert.

Lese-/Servosteuerung

Die Servosteuerung gemäß der Erfindung kann auch die seitliche Positionierung des Magnetkopfs 22 während des Lesens korrigieren. Die Leseservosteuerung, Block 136 des Flussdiagramms gemäß Fig. 9 und weiter in dem Flussdiagramm gemäß Fig. 13 detailliert, verwendet Servoblöcke, die in einer gestaffelten Anordnung relativ zueinander angeordnet sind, wie beispielsweise in Fig. 3 gezeigt ist. Fig. 3 ist eine schematische Wiedergabe eines Bandteilbereichs, die das Azimut- Aufzeichnungsmuster und die Positionierung der Servoblöcke wiedergibt. Die Spuren 30 und 32 werden in der Vorwärtsrichtung aufgezeichnet, während die Spuren 34 und 36 in der Rückwärtsrichtung aufgezeichnet werden. Die Spuren 30, 32, 34 und 36 enthalten aufeinanderfolgend Daten- und Servoinformationen. Die Servoblöcke sind relativ zu ihren Positionen auf dem Band mit 112, 124, 126 und 128 markiert. Fig. 12 ist eine vergrößerte Ansicht der Spuren 36, 32 und 34 gemäß Fig. 3. Die Positionierung des Magnetkopfs 22 ist für aufeinander folgende Bandpositionen 162, 164, 166 und 168 gezeigt.
Die Betriebsweise der Leseservosteuerung wird beispielhaft unter Bezugnahme auf die Fig. 6, 12 und 13 beschrieben werden. Auf der linken Seite von Fig. 12 ist der Magnetkopf 22 positioniert, um die Spur 32 zu lesen, aber er ist bezüglich Spur 34 falsch ausgerichtet. Wenn sich das Band in einer Vorwärtsrichtung über den Magnetkopf 22 über die Position 162 hinweg bewegt, wird der Lesekopfspalt 58 ein kleines Signal von dem Servoblock 128 der Spur 36 an der Position 162 erzeugen. Der Wert, der die Signalstärke des empfangenen Servosignals wiedergibt, wird in dem Servocontroller 120 gespeichert. Gemäß den Prinzipien der Erfindung verhindert ein Falschausrichtung des Lesekopfspalts 58 zu den Daten in den Spuren 36 und 34 exzessives Wechselsprechrauschen während des Lesens; das Servosignal von jeder benachbarten Spur ist jedoch auf den Lesekopf Azimut-ausgerichtet und wird somit empfangen werden. Wenn sich das Band weiter vorschiebt, kreuzt der Magnetkopf 22 einen Servoblock 124 der Spur 34 in der Position 164. Das Signal, das von diesem Servoblock wiedergegeben wird, wird von höherer Amplitude sein, als das Signal, das zuvor von dem Servoblock 128 der Spur 36 empfangen wurde, und es wird ebenfalls in dem Servocontroller 120 gespeichert werden. Der Servocontroller 120 wird unter Verwendung von Mitteln, wie beispielsweise einem Spannungskomparator, die Signalstärken der Servosignale vergleichen, die von den Servoblöcken 124 und 128 empfangen wurden, um die seitliche Position des Kopfs über der Spur 32 einzustellen. Wenn die Signalstärke, die von einem Servoblock 124 empfangen wurde, größer als die Signalstärke ist, die von einem. Servoblock 128 empfangen wurde, wird der Servocontroller 120 den Schrittmotor 68 antreiben, um den Magnetkopf 22 auf die benachbarte Spur 36 hin zu bewegen, die die Servoblöcke 128 enthält. In entsprechender Weise wird, wenn die Signalstärke, die von einem Servoblock 128 empfangen wird, größer ist als die Signalstärke, die von einem Servoblock 124 empfangen wird, der Servocontroller 120 den Schrittmotor 68 antreiben, um den Magnetkopf 22 auf die andere benachbarte Spur 34 hin zu verschieben, die die Servoblöcke 124 enthält. Der Magnetkopf 22 ist über der Spur 32 zentriert, wenn aufeinanderfolgende Servoblockablesungen in gleiche Signalamplituden resultieren, wie in den Positionen 166 und 168 gezeigt ist.
Bezugnehmend auf Fig. 3 ist das speziell gezeigte Servoblockmuster umgekehrt nicht notwendig für die Operation der Leseservosteuerung. Jedes Muster, das es erlaubt, Servosignale von benachbarten Spuren zu lesen, kann funktionieren. Wenn z. B. die Servoblöcke 126 und 128 gemäß Fig. 3 seitlich auf die Servoblöcke 122 bzw. 124 ausgerichtet sind, würde die Leseservosteuerung funktionieren, obwohl sie der Gefahr ausgesetzt wäre, zweideutige Ergebnisse zu liefern, wenn der Magnetkopf 22 exakt zwischen zwei Spuren falsch ausgerichtet ist.
Zusätzlich zur seitlichen Einstellung des Lesekopfspalts 58, stellt die Leseservosteuerung auch die Azimut-Position des Lesekopfspalts 58 relativ zu dem Azimut-Winkel der Spurdaten ein. Um die Azimut-Position des Lesespalts 58 einzustellen, wird der Magnetkopf 22 sowohl in positiver als auch in negativer Richtung durch den Drehmotor 66 verdreht (gezeigt in Fig. 4), während Daten gelesen werden. Die Winkelposition, in der maximale Datenamplituden erhalten werden, zeigt die optimale Azimut-Position des Lesekopfspalts 58 an.
Es ist klar, dass innerhalb des Umfangs der Erfindung, wie er durch die angefügten Ansprüche definiert ist, Modifikationen und unterschiedliche Anordnungen gemacht werden können, andere als hier offenbart. Die vorliegende Beschreibung ist nur illustrativ, die Erfindung umfasst alle Variationen derselben.

Claims

1. Magnetbandspeichermedium (12) mit darauf aufgezeichneten Daten- (38) und Servo- (40) Informationen, das aufweist:

eine erste lineare Datenspur (144), die auf das Medium aufgeschrieben ist und alternierende Daten- und Servoinformationen (146) entlang der ersten linearen Datenspur (144) umfasst, wobei die Dateninformationen und erste Felder der Servoinformationen (146) unter einem ersten Azimut-Winkel (Θ-) aufgeschrieben worden sind, als die erste lineare Datenspur beschrieben wurde, und wobei zweite Felder der Servoinformationen (138, 140), die mit den ersten Feldern der Servoinformationen (146) verschachtelt und in die erste lineare Datenspur eingebettet sind, unter einem zweiten Azimut-Winkel (Θ+), der sich von dem ersten Azimtit-Winkel (Θ-) unterscheidet, aufgeschrieben worden sind, als vor dem Aufschreiben der Daten und ersten Servofelder (146) entlang der ersten linearen Spur (144) Servoinformationen unter dem zweiten Azimut-Winkel (Θ+) in einer benachbarten Spur (136) aufgeschrieben wurden.

2. Magnetbandspeichermedium nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist:

eine zweite lineare Datenspur (148), die der ersten linearen Datenspur benachbart ist und alternierende Daten- und Servoinformationen entlang der zweiten linearen Datenspur (148) umfasst, wobei die Daten und dritten Felder (154, 156, 158) der Servoinformationen auf der zweiten linearen Datenspur unter dem zweiten Azimut-Winkel (Θ+) aufgeschrieben sind und wobei vierte Felder (162, 164, 166) der Servoinformationen auf der zweiten linearen Datenspur (148) als Überreste der ersten Felder (146) der Servoinformationen der ersten linearen Datenspur (144) während des Beschreibens der ersten linearen Datenspur unter dem ersten Azimut-Winkel (Θ-) aufgeschrieben worden sind.

3. Magnetbandspeichermedium nach Anspruch 2, auf dem mehrere Datenspuren linear aufgezeichnet sind, wobei die erste Datenspur (144) einen seitlichen Bereich der benachbarten Datenspur (136) überschrieben hat, außer in den zweiten Feldern (138, 140) der Servoinformationen, und

wobei die erste Datenspur (144) vor der zweiten Datenspur (148) aufgeschrieben wurde, wobei die zweite Datenspur (148) einen seitlichen Bereich der ersten Datenspur (144) überschrieben hat, außer in den ersten Feldern (164, 166) der Servoinformat i onen.

4. Verfahren zum linearen Aufzeichnen auf einem magnetischen Medium (12), das die Schritte aufweist:

Aufschreiben von Informationen in einer ersten Spur (136) an einem ersten seitlichen Ort auf dem magnetischen Medium (12), wobei die erste Spur beschrieben wird, um alternierende Daten (38) und erste Servoinformationen (138, 140, 170, 176) unter einem ersten Azimut-Winkel (Θ+) zu umfassen, wobei die Spur eine Breite aufweist,

Aufschreiben von Informationen in einer zweiten Spur (144) an einem zweiten seitlichen Ort auf dem magnetischen Medium (12), wobei die zweite Spur beschrieben wird, um alternierende Daten und zweite Servoinformationen (146, 162 bis 168) unter einem zweiten Azimut-Winkel (Θ-) zu umfassen, wobei der zweite seitliche Ort von dem ersten seitlichen Ort so beabstandet ist, dass ein Teil der Breite der ersten Spur durch das Beschreiben der zweiten Spur überschrieben wird, und

Unterbrechen des Aufschreibens der Daten und zweiten Servoinformationen in der zweiten Spur (144) auf dem magnetischen Medium an einer Position, die mit der Position der ersten Servoinformationen (138, 140) in der ersten Spur zusammenfällt, so dass die ersten Servoinformationen, die in der ersten Spur aufgeschrieben wurden, als in die zweite Spur eingebettete Servoinformationen belassen werden, die unter dem ersten Azimut-Winkel (Θ+) aufgeschrieben sind und mit den zweiten Servoinformationen, die unter dem zweiten Azimut-Winkel (Θ-) aufgeschrieben sind, verschachtelt sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der zweite seitliche Ort von dem ersten seitlichen Ort so beabstandet ist, dass ein Hälfte der ersten Spur (136) beim Beschreiben der zweiten Spur (144) überschrieben wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, das weiterhin die Schritte aufweist:

Überwachen der ersten Spur auf das Vorliegen von Servoinformationen während des Beschreibens der zweiten Spur,

Aufschreiben von Informationen in einer dritten Spur (148) in seitlicher Nachbarschaft zu der zweiten Spur (144) nach dem vollständigen Beschreiben der zweiten Spur, wobei die dritte Spur beschrieben wird, um alternierende Daten und dritte Servoinformationen (154 bis 158) zu umfassen, wobei die Daten und die dritten Servoinformationen in der dritten Spur unter dem ersten Azimut-Winkel (Θ+) aufgeschrieben werden;

Unterbrechen des Aufschreibens von Informationen in der dritten Spur auf dem magnetischen Medium in einer Position, die mit der Position von zweiten Servoinformationen, die in der zweiten Spur aufgeschrieben wurden, zusammenfällt, so dass die zweiten Servoinformationen als in die dritte Spur eingebettete zweite Servoinformationen belassen werden;

Unterbrechen des Aufschreibens von Informationen in der dritten Spur auf dem magnetischen Medium in einer Position, die mit der Position eines ersten Auftretens einer der ersten Servoinformationen (170) zusammenfällt, die in die zweite Spur eingebettet sind;

Messen und Speichern der Amplitude der ersten der ersten Servoinformationen (170);

Zurückkehren zum Aufschreiben der Informationen in der dritten Spur (148);

Unterbrechen des Aufschreibens von Informationen in der dritten Spur auf dem magnetischen Medium in einer Position, die mit der Position einer der ersten Servoinformation nachfolgenden Servoinformation (142) in der zweiten Spur (144) zusammenfällt;

Messen und Speichern der Amplitude der der ersten Servoinformation nachfolgenden Servoinformation in der zweiten Spur;

Bereitstellen einer Referenzdifferenz, die eine vorgegebene seitliche Beziehung zwischen den Spuren anzeigt;

Vergleichen einer Differenz zwischen den gespeicherten Amplitudenmessungen der beiden Servoinformationen mit der Referenzdifferenz; und

Einstellen der seitlichen Position des Aufschreibens in der dritten Spur (148) als Antwort auf den Vergleich, wenn der Vergleich aus der Referenzdifferenz herausfällt, um die beiden Spuren in die vorgegebene seitliche Beziehung zu bringen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Einstellens die seitliche Position des Aufschreibens einstellt, um die dritte Spur in eine vorgegebene seitliche Anlagebeziehung zu der zweiten Spur zu bringen.

8. Vorrichtung zum linearen Aufzeichnen auf einem magnetischen Medium (12), mit:

Mitteln (22 bis 28) zum Aufschreiben von Informationen in einer ersten Spur an einem ersten seitlichen Ort auf dem magnetischen Medium, wobei die erste Spur beschrieben wird, um alternierende Daten und erste Servoinformationen unter einem ersten Azimut-Winkel zu umfassen, wobei die Spur eine Breite hat;

Mitteln zum Aufschreiben von Informationen in einer zweiten Spur an einem zweiten seitlichen Ort auf dem magnetischen Medium, wobei die zweite Spur beschrieben wird, um alternierende Daten und zweite Servoinformationen unter einem zweiten Azimut-Winkel zu umfassen, wobei der zweite seitliche Ort von dem ersten seitlichen Ort so beabstandet ist, dass ein Bereich der ersten Spur beim Beschreiben der zweiten Spur überschrieben wird, und

Mitteln (26) zum Unterbrechen des Aufschreibens der Daten und Servoinformationen in der zweiten Spur auf dem magnetischen Medium in einer Position, die mit der Position von Servoinformationen in der ersten Spur zusammenfällt, so dass erste Servoinformationen, die in der ersten Spur unter dem ersten Azimut- Winkel aufgeschrieben wurden, in der zweiten Spur eingebettet belassen werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Mittel zum Beschreiben einer Spur an einem zweiten seitlichen Ort auf dem magnetischen Medium die Spur so beschreiben, dass der zweite seitliche Ort von dem ersten seitlichen Ort derart beabstandet ist, dass die Hälfte der ersten Spur beim Beschreiben der zweiten Spur überschrieben wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, die weiterhin aufweist:

Mittel zum Überwachen der ersten Spur auf das Vorliegen von Servoinformationen während des Beschreibens der zweiten Spur,

Mittel zum Aufschreiben von Informationen in einer dritten Spur nach Vervollständigung der zweiten Spur, wobei die dritte Spur in einer benachbarten seitlichen Beziehung zu der zweiten Spur aufgeschrieben wird und um alternierende Daten und dritte Servoinformationen zu umfassen,

Mittel zum Unterbrechen des Aufschreibens von Informationen in der dritten Spur auf dem magnetischen Medium in einer Position, die mit der Position von zweiten Servoinformationen zusammenfällt, die in der zweiten Spur aufgeschrieben sind, so dass zweite Servoinformationen, die in der zweiten Spur aufgeschrieben sind, in die dritte Spur eingebettet belassen werden,

Mittel zum Unterbrechen des Aufschreibens von Informationen in der dritten Spur auf dem magnetischen Medium in einer Position, die mit einer Position des ersten Auftretens von ersten Servoinformationen, die in die zweite Spur eingebettet sind, zusammenfällt,

Mittel zum Messen und Speichern der Amplitude der ersten Servoinformationen,

Mittel zum Zurückkehren zum Aufschreiben von Informationen in der dritten Spur,

Mittel zum Unterbrechen des Aufschreibens von Informationen in der dritten Spur auf dem magnetischen Medium in einer Position, die mit einer Position eines nachfolgenden Auftretens von ersten Servoinformationen zusammenfällt, die in die zweite Spur eingebettet sind,

Mittel zum Messen und Speichern der Amplitude der nachfolgend aufgetretenen ersten Servoinformationen, die in die zweite Spur eingebettet sind,

Mittel zum Bereitstellen einer Referenzdifferenz, die eine vorgegebene seitliche Beziehung zwischen den Spuren anzeigt, Mittel zum Vergleichen einer Differenz zwischen den beiden gespeicherten Amplitudenmessungen der ersten Servoinformationen mit der Referenzdifferenz, und

Mittel (24) zum Einstellen der seitlichen Position des Aufschreibens in der dritten Spur als Reaktion auf den Vergleich, wenn der Vergleich aus der Referenzdifferenz herausfällt, um die dritte Spur in die vorgegebene seitliche Beziehung zu der zweiten Spur zu bringen.