DE3112886A1

DE3112886A1 - Verfahren zum erkennen einer kante eines magnetischen mediums und vorrichtung zur druchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3112886A1
Application number: DE19813112886
Authority: DE
Inventors: Erik Oslo Solhjell
Original assignee: Tandberg Data AS
Current assignee: Tandberg Data AS
Priority date: 1981-03-31
Filing date: 1981-03-31
Publication date: 1982-10-14
Also published as: US4476503A; DE3262101D1; EP0062279B1; EP0062279A1

Description

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TANDBERG DATA A/S V Unser Zeichen

Oslo VPA 81 P 8 0 ί 3 OE

Verfahren zum Erkennen einer Kante eines magnetischen Mediums und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Kante eines magnetischen Mediums und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bekanntlich kann Information auf ein magnetisches Medium, beispielsweise eine Magnetplatte oder ein Magnetband, durch Erzeugung von magnetischen Flußwechseln ein- und ausgeschrieben werden. Dazu kann ein Lese-r und Schrexb.-system, beispielsweise ein Magnetkopf mit einem Schreibund Lesespalt verwendet werden. Elektrische Signale werden beim Einschreiben durch Induktion am Schreibspalt in eine Änderung des Magnetflusses gewandelt, bzw. Magnetflußänderungen auf dem Medium werden am Lesespalt abgetastet und in elektrische Signale gewandelt. Der Schreibspalt und der Lesespalt können im Vergleich zur Oberfläche des Mediums klein sein, so daß eine Anzahl von Spuren, die durch Bewegung des Mediums am Spalt vorbei entstehen, aufgezeichnet werden können. Wenn diese Spuren beispielsweise mit einem anderen als dem aufzeichnenden Lese- und Schreibsystem gelesen werden, ist es wesentlich, daß der Lesespalt genau über der vom Schreibkopf erzeugten Spur angeordnet ist.

Bei einem Magnetband besteht eine Methode, den Lesespalt auf die vom Schreibspalt aufgezeichnete Spur auszurichten, darin, die Kante des Magnetbandes als Referenz zu verwenden. Bereits beim Aufzeichnen wird der Schreibspalt am Übergang von einer'Spur auf eine andere,ausgehend von der Kante, um einen fest-Lg 1 StI / 30.03.81

,Γ

- JiL - VPA 81 P 8 O 1 3 OE

gelegten Spurabstand versetzt. Ebenso wird der Lesespalt beim Übergang von einer Spur auf die andere, aus- * gehend von der Kante, um diesen Spurabstand versetzt. Die Ausgangsposition des Schreib- und Lesesystems am Referenzpunkt kann manuell beispielsweise in Abhängigkeit von einer Bandführung festgelegt v/erden. Nachteilig dabei ist, daß Lageveränderungen des Abtastsystems

der

oder/Bandführung und Herstellungstoleranzen nicht berücksichtigt -werden können, da die Einstellung gewöhnlieh nur einmal vorgenommen wird.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches eine Einstellung des Lese- und Schreibsystems auf manuelle Weise erübrigt und mit welchem eine Einstellung auf eine Kante eines magnetischen Mediums bei jedem Schreib- bzw. Lesevorgang möglich ist.

Diese Aufgabe tfrd bei einem Verfahren zum Erkennen einer Kante eines magnetischen Mediums durch folgende Schritte gelöst:

a) Erzeugen eines Schreibsignals mit der Schreibeinrichtung eines eine Schreibeinrichtung und eine Leseeinrichtung aufweisenden Lese- und Schreibsystems,

b) Bewegen des Mediums von der Schreibeinrichtung auf die Leseeinrichtung zu,

c) Durchführen eines ein Lesesignal erzeugenden Lesevorganges mit der Leseeinrichtung,

d) Vergleichen des Lesesignales mit einem das Schreibsignal identifizierenden Referenzwert,

e) Abgeben eines die Kante anzeigenden Detektorsignales, wenn das Schreibsignal identifiziert ist.

Dieses Verfahren biextet eine Reihe von Vorteilen. Da das

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- S - VPA 81 P 8 O 1 3 DE

Lese- und Schreibsystem sehr genau auf eine Kante ausgerichtet werden kann, ist es möglich, auf dem Medium eine Anzahl von Spuren aufzuzeichnen, welche sehr eng beieinander liegen. Damit kann ein Medium mit hoher Kapazität eingesetzt -werden. Da immer die im Augenblick tatsächliche Lage der Kante feststellbar ist, werden Fehler, die von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Herstellungstoleranzen und so we"iter abhängen, vermieden.

Die Weiterbildung der Erfindung ergibt sich aus den Ansprüchen und der Beschreibung der Figuren.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispieles weiter beschrieben. 15

FIG 1 bis zeigen eine prinzipielle Anordnung eines FIG 3 Lese- und Schreibsystems an einem Magnetband,

FIG 4 bis zeigen einen Teil des Magnetbandes, FIG 6

FIG 7 bis zeigen jeweils einen Verlauf eines Lese-FIG 10 signales,
25

FIG 11 zeigt eine prinzipielle Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens,

FIG 12 und zeigen eine Schaltungsanordnung entsprechend FIG 13 FIG 11

FIG 1 zeigt_ ein Lese- und Schreibsystem 1, welches eine mit einem Schreibspalt 13 versehene Schreibeinrichtung 11 und eine mit einem Lesespalt 14 versehene Leseeinrichtung 12 aufweist. Ein als Band 2 mit zwei

I geändert |

- * - VPA 8I P 8 0 1 3 DE

Kanten 4 ausgebildetes, magnetisches Medium bewegt sich in einer Bewegungsrichtung 3 von der Schreibeinrichtung 11 zur Leseeinrichtung 12. Beide weisen jeweils eine Induktionswicklung auf. Bei der Schreibeinrichtung 11 ist diese mit einem Sender 8 verbunden, welcher ein Schreibsignal erzeugt. Bei der Leseeinrichtung 12 ist sie mit einer Detektoreinrichtung 9 verbunden. Das Lese/Schreibsystem ist auf einer Positioniervorrichtung 5, 7 angeordnet, mit welcher es. in einer quer zur Bewegungsrichtung 3 nahezu senkrecht verlaufenden Geraden 5¹ bewegbar ist. Die Positioniervorrichtung besteht aus einem von einem Schrittmotor 5 angetriebenen Kopfträger 7. Der Lesespalt 14 ist kürzer als der Schreibspalt 13, um sicherzustellen, daß er über der vom Schreibspalt 13 aufgezeichneten Spur angeordnet ist. Das Lese- und Schreibsystem 1 befindet sich in einer Stellung A, bei welcher der Schreibspalt 13 und der Lesespalt 14 neben dem Band 2 liegen.

In FIG 2 befindet sich die Abtasteinrichtung in einer Stellung B, bei welcher der Schreibspalt 13 und der Lesespalt 14 gerade über der Kante 4 liegen. In FIG 3 liegen der Schreibspalt 13 und der Lesespalt 14 vollständig über dem Band 2 (Stellung C).

In FIG 4 ist ein Band 2 dargestellt, auf welchem kein Schreibsignal aufgezeichnet ist. In FIG 5 ist ein schmaler Bereich 6 nahe der Kante 4 mit einem Schreibsignal beschrieben. In FIG 6 ist dieser Bereich 6 breiter als der in der FIG dargestellte. Er entspricht der Breite einer vom Schreibspalt 13 aufgezeichneten Spur.

FIG 7 zeigt den Verlauf eines Lesesignales 28 über der Zeit t, welches beim Lesen eines Bandes 2 bei Stellung A von der Leseeinrichtung 12 erzeugt wird. Das Lese-

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- 5 -. VPA gj ρ ₈ ο_Ί 3

signal 28 ist ein zu einem magnetischen Flußwechsel proportionaler Spannungswert. Ein kleiner Flußwechsel erzeugt ein Lesesignal 28 kleiner Amplitude, während ein großer Flußwechsel eine große Amplitude zur Folge hat. Die Amplitude ist Null, wenn kein Flußwechsel vorhanden ist. FIG 8 zeigt den Verlauf des Lesesignales 28, welches "beim Lesen des Bandes in Stellung B erzeugt wird. FIG 9 zeigt den Verlauf beim Lesen in Stellung C. In FIG 10 ist der Spannungsverlauf in digitaler Form dargestellt. Er wird zu einem ersten Zeitpunkt ti und zu einem zweiten Zeitpunkt t2 abgefragt.

Das Verfahren ist im folgenden beschrieben. In Stellung A wird mit einer festen Frequenz vom Sender 8 ■ ein Schreibsignal an die Schreibeinrichtung 11 gegeben, während sich das Band 2 bewegt und von der Leseeinrichtung 12 ein Lesevorgang durchgeführt wird. Da der Schreibspalt 13 neben dem Band 2 liegt, wird darauf kein Flußwechsel erzeugt. Das heißt, das Band 2 ist leer (FIG 4). Ein Störsignal kann natürlich vorhanden sein. Das Lesesignal 28 weist nur einen Störpegel 27 . auf (FIG 7)

Das Lese- und Schreibsystem 1 wird dann kontinuierlich oder schrittweise auf das Band 2 zubewegt. Sobald der Schreibspalt 13 die Kante 4 überschreitet, wird auf dem Band 2 ein Schreibsignal aufgezeichnet (Stellung B). Die Aufzeichnung erfolgt in dem Bereich 6, der umso breiter wird, je weiter der Schreibspalt 13 über das Band 2 bewegt wird. Je breiter dieser Bereich 6 ist, desto größer wird die Amplitude des Lesesignales 28. Das Maximum der Amplitude wird erreicht, wenn sich der Schreibspalt 13 vollständig über dem Band 2 befindet. (St-ellung'C), da dann auch der Bereich 6 am breitesten ist. In FIG 8 ist der der Stellung B und in FIG 9 der

\ δ ■,■ ο υ

S
- * - VPA 81 P 8 O 1 3 DE

der Stellung C entsprechende Bereich 6 dargestellt.

Beim Übergang von Stellung A in Stellung C, das heißt beim Überqueren der Kante 4, erfolgt also eine signifikante Änderung des Lesesignals 28, so daß diese Änderung zum Erkennen der Kante 4 verwendet werden kann. Das Erkennen dieser Änderung entspricht der Identifizierung des auf dem Band 2 aufgezeichneten Schreibsignales.

Eine Methode (statische Methode), um die Änderung des Lesesignals 28 festzustellen, ist, das Lesesignal 28 mit einem konstanten, vorgegebenen Referenzwert 29 zu vergleichen. Sobald das Lesesignal 28 den Referenzwert 29 übersteigt, ist das Schreibsignal identifiziert.

Eine andere Methode (dynamische Methode) ist, die Amplitude des Lesesignals 28 zu einem bestimmten Zeitpunkt (erster Zeitpunkt ti) abzufragen und zu speichern und mit der Amplitude eines zu einem späteren Zeitpunkt (zweiter Zeitpunkt t2) gelesenen Lesesignals 28 zu vergleichen. Dadurch kann eine in dieser Zeitspanne stattgefundene Änderung der Amplitude erkannt werden. Es wird die Differenz der beiden Amplitudenwerte gebildet und mit einem vorgegebenen Referenzwert 29 verglichen. Ist die Differenz größer als der Referenzwert 29, so ist das Schreibsignal identifiziert. Das Lese- und Schreibsystem 1 kann natürlich auch in umgekehrter Richtung von Stellung C zu Stellung A bewegt werden. Sobald das Schreibsignal identifiziert ist, bzw. die Änderung erkannt ist, wird ein die Kante 4 anzeigendes Detektorsignal 30 von der Detektoreinrichtung 9 abgegeben. Der Schreibspalt 13 und der Lesespalt 14 befinden sich dann genau über der Bandkante 4. Dann wird ein der Position des Lese- und Schreibsystems entsprechender Meßwert gebildet. Er gibt die Lage der Kante 4 an.

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- y - VPA 81 P 8 Q 1- 3 DE

Auf seiner Grundlage können die einzelnen Spuren auf dem Band 4 mit der Positioniervorrichtung 5, 7 genau angesteuert werden.

Es können auch beide Kanten 4 des Bandes 2 ermittelt werden. Wenn aus den dabei erhaltenen beiden -Meßwerten ein zweiter Mittelwert gebildet wird, ist damit die Bandmitte festgestellt. Sie kann ebenfalls als Grundlage zur Ansteuerung der einzelnen Spuren verwendet werden.

Die dynamische Methode hat gegenüber der statischen \ Methode den Vorteil, daß Fehler vermindert werden, die beispielsweise von Temperaturunterschieden oder Unterschieden in den magnetischen Medien usw. abhängen.

Die Genauigkeit des Verfahrens kann noch erhöht werden, wenn das Lese- und Schreibsystem 1 bis über das Band 2 bewegt wird und anschließend wieder zurückbewegt wird, bis es sich rficht mehr über dem Band 2 befindet. Aus beiden dabei ermittelten Meßwerten wird ein erster Mittelwert gebildet, welcher die Lage der Kante 4 festlegt.

Im folgenden ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben..

FIG 11 zeigt die Leseeinrichtung 12, deren Wicklung über eine Detektoreinrichtung 9 mit der Steuereinrichtung 18 verbunden ist. Die Detektoreinrichtung 9 besteht aus einem das Lesesignal 28 verstärkenden Verstärker 10, dessen Ausgang über einen Gleichrichter 15 und einen nachgeschalteten Integrator 16 mit einem Eingang eines Vergleichers 17 verbunden ist. An dessen anderen Eingang liegt eine Referenzspannungsquelle 32 -an.

Ihre Spannung dient als Referenzwert 29.

O 1 -1 O Γ. Q !""-

Ji i /„ O O ϋ

- * - VPA gf ρ g (j j

Die Detektoreinrichtung 9 erzeugt das Detektorsignal ;-' Es besteht aus einer Flanke 31 im Ausgangssignal der Detektoreinrichtung 9. Das Detektorsignal wird erzeugt, -wenn auf dem Band 2 das Schreibsignal erkannt wird, d.h. wenn die im Vorhergehenden beschriebene Änderung der Amplitude des Lesesignals 28 erkannt wird. Das verstärkte Lesesignal 28 wird integriert, um Fehler, welche durch sogenannte "drop outs"' entstehen können, zu vermindern. Die Steuereinrichtung steuert die Ausgabe des Schreibsignals und die Bewegung der Positioniervorrichtung 5, 7. An den Verbindungsleitungen sind jeweils Verläufe der Ausgangssignale dargestellt.

In FIG 11 ist die Schaltungsanordnung der Detektoreinrichtung 9 zur Anwendung für die statische Methode dargestellt. Der Gleichrichter 15 besteht aus einer Diode. Der Integrator 16 besteht aus einem zwischen seinem Eingang und Ausgang geschalteten ersten Widerstand 19, an welchen eine mit Masse verbundene Parallelschaltung eines zweiten Widerstandes 20 und einer Kapazität 21 anliegt. Die Referenzspannungsquelle 32 ist über einen dritten, variablen Widerstand 22 mit dem Vergleicher 17 verbunden. Am dritten Widerstand wird der Referenzwert 29 festgelegt.

Falls die dynamische Methode verwendet wird, besteht die Detektoreinrichtung aus einem mit dem Verstärker über einen Gleichrichter 15 und einen-Integrator 16 verbundenen, das Lesesignal digitalisierenden Analog-¹" Digitalwandler 23. Dessen Ausgang/über eine acht Bit breite BUS-Leitung 25 und eine Auswahlleitung 26 mit einer Recheneinrichtung 24 verbunden. Von dieser wird zu einem ersten Zeitpunkt ti, ein Auswahlsignal auf der Auswahlleitung 26 gegeben, wodurch das digitali-

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-S- VPA 81 P 8 O 1 3 QE

sierte Lesesignal 28 abgefragt und gespeichert wird. Nach einer vorgegebenen Zeit (Zeitpunkt t2) wird das digitalisierte Lesesignal 28 ein zweites Mal abgefragt und die Differenz aus beiden gebildet. Außerdem ist ein Referenzwert 29' abgespeichert, mit welchem die Differenz 'verglichen wird. Das Detektorsignal . wird abgegeben, wenn die Differenz größer als der Referenzwert 29^r ist.

11 Patentansprüche
13 Figuren

Claims

Oeänck, ι

- *er - ^VPA 81 P 8 O 1 3 DE

Patentansprüche

Verfahren zum Erkennen einer Kante eines magnetischen Mediums, gekennzeichnet durch die Schritte

a) Erzeugen eines Schreibsignales mit der Schreibeinrichtung (11) eines eine Schreibeinrichtung (11) und eine Leseeinrichtung (12) aufweisenden Lese- und Schreibsystems (1),

b) Bewegen des Mediums von der Schreibeinrichtung (11) auf die Leseeinrichtung (12) zu,

c) Durchführen eines ein L_esesignal (28) erzeugenden Lesevorganges mit der Leseeinrichtung (12),

d) Vergleichen des Lesesignales (28) mit einem das Schreibsignal identifizierenden Referenzwert (29),

e) Abgeben eines die Kante (4) anzeigenden Detektorsignals, wenn das Schreibsignal identifiziert ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Lese- und Schreibsystem (1) auf einer zur Bewegungsrichtung (3) des Mediums nahezu senkrecht verlaufenden Geraden (5¹) bewegt wird, daß es dabei bis. über das Medium geführt wird oder von dort entfernt wird

daß die Schritte (a bis e) während der Bewegung wiederholt ausgeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen konstanten Referenzwert (29).
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu einem ersten Zeitpunkt (ti) eine dem Lesesignal

- M - VPA ₈₁ ρ go 3O

(28) entsprechende Lesesignalgröße gespeichert wird , daß die Lesesignalgröße eines zu einem zweiten Zeitpunkt (t2) auftretenden Lesesignales (28) gebildet wird, und daß die Differenz beider Lesesignalgrößen mit dem Referenzwert (29) verglichen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten des Detektorsignales "-- ein die Position des Lese- und Schreibsystems (1) bzw. der Kante (4) angebender ■ · Meßwert gebildet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d urch gekennzeichnet, daß das Lese- und Schreibsystem (1) auf der Geraden (5') bis über das Medium und wieder zurück bewegt wird, bis es sich nicht mehr über dem Medium befindet, daß dabei jeweils der Meßwert gebildet wird, und daß aus beiden ··. Meßwerten ein erster Mittelwert gebildet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium als Band (2) ausgebildet ist, daß das Lese- und Schreibsystem (1) über die gesamte Breite des Bandes (2) und darüber hinaus geführt wird, daß ein die obere Kante bestimmender Meßwert und ein die untere Kante bestimmender Meßwert ermittelt werden und daß aus beiden ■ Meßwerten ein zweiter Mittelwert gebildet wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Leseeinrichtung (12) mit einer Detektoreinrichtung (9) verbunden ist, daß

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* β -ι r -. ti ■* ■

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- « - VPA 8! P 8 O I 3 DE

diese mit einer Steuereinheit (18) verbunden ist, daß die Steuereinheit (18) mit einer Einstellvorrichtung (5, 7) für das Lese- und Schreibsystem (1) und mit einem mit der Schreibeinrichtung (11) verbundenen Sender (8) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Detektoreinrichtung (9) aus einem mit der Wicklung der Leseeinrichtung

(12) verbundenen, das Lesesignal (28) verstärkenden

(10)
Verstärker besteht, dessen Ausgang über einen Gleich- · richter (15) und einen nachgeschalteten Integrator (16) mit einem Eingang eines Vergleichers (17) verbunden ist, an dessen anderem Eingang eine Referenz-Spannungsquelle (32) anliegt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Detektoreinrichtung (9) aus einem mit dem Verstärker (10) über einen Gleichrichter (15) und einen Integrator (16) verbundenen, das analoge Lesesignal (28) digitalisierende Analog-Digitalwandler (23) und-einer, damit verbundenen Recheneinrichtung (24) besteht.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter (15) aus einer Diode besteht, daß der Integrator (16) aus einem zwischen seinem Eingang und Ausgang geschalteten ersten Widerstand (19), an welchem eine mit Masse verbundene Parallelschaltung eines zwei-

und ten Widerstandes (2.0) und einer Kapazität (21) anliegen/ aus einem an der Referenzspannungsquelle dritten,variablen Widerstand (22) besteht.