DE3635536A1 - Verfahren zum schreiben und/oder lesen der spuren eines magnetbandes - Google Patents

Description

Bei der Aufzeichnung von breitbandigen Signalen auf einem Magnetband ist es bekannt, die Signale entlang Spuren zu schreiben, die eine gegenüber der Länge des Magnetbandes kur­ ze Länge haben, etwa parallel zur Bandkante verlaufen und in Bandlängsrichtung aufeinanderfolgende, matrixartige Blöcke bilden, deren Begrenzungslinien vorzugsweise quer oder schräg zur Bandkante verlaufen. Diese Art der Aufzeichnung ist besonders geeignet für digitale Bildsignale, weil durch die matrixartige Aufzeichnung die Segmentierung einzelner Signalabschnitte vereinfacht wird. Diese Art der Aufzeich­ nung, auch Matrixaufzeichnung genannt, ist näher beschrieben in der DE-OS 35 09 584.

Bei der Aufzeichnung von Bildsignalen auf einem Magnetband besteht allgemein der Wunsch, kommerziell und mit geringem Kosten- und Zeitaufwand eine große Anzahl von Kopien eines bespielten Bandes herzustellen.

Bei Videokassetten ist es bekannt, an einen in Wiedergabe­ funktion arbeitenden Videorecorder eine große Zahl von in Aufnahmefunktion betriebenen Videorecordern anzuschließen und ein Mutterband in Echtzeit, sogenannter "real time", auf eine Vielzahl von Bändern zu überspielen. Dabei dauert z. B. die Überspielung eines Spielfilmes von 90 Minuten Dauer die­ selbe Zeitspanne von 90 Minuten. Dieses Verfahren erfordert einen relativ großen Aufwand an Geräten, Zeit für die Über­ spielung und Personal zum Entnehmen/Laden der Kassetten bei allen aufnehmenden Videorecordern und zur regelmäßigen Prü­ fung aller aufnehmenden Videorecorder.

Bei Audio-Kassetten ist es gebräuchlich und wesentlich wirt­ schaftlicher, die Überspielung von einem Mutterband auf je­ weils ein Tochterband mit erhöhter Geschwindigkeit durchzu­ führen. Dabei kann die Überspielzeit etwa um den Faktor 60 gesenkt werden. Es wird nur eine Aufnahmeanlage benötigt, die entsprechend einfach zu warten ist. Die Aufnahme erfolgt bei permanentem zyklischem Umlauf des Mutterbandes viele Ma­ le wiederholt auf einem großen Bandwickel. Von diesem werden in einer Konfektioniermaschine entsprechende Stücke geschnit­ ten und maschinell in sog. C-0-Kassetten eingespult. Dieses Verfahren ist jedoch bei Videosignalen wegen ihrer Breitband­ igkeit und der erforderlichen Bandbreite des Band-Kopf-Kon­ takt nicht möglich. Dort läßt sich durch eine erhöhte Ge­ schwindigkeit maximal ein Faktor etwa 2 bis 4 erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der eingangs beschriebenen Matrixaufzeichnung ein Verfahren zu schaffen, mit dem ein schnelles Schreiben eines Bandes, insbesondere zur Herstellung von Schnellkopien möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Er­ findung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden also in Bandlängs­ richtung hintereinander liegende Spuren aufeinanderfolgender Blöcke wie eine Längsspur bei einem sogenannten Schnelläufer mit hoher Geschwindigkeit gelesen, obwohl die aufeinander­ folgenden Spuren eines Kopfes im ursprünglichen Signal nicht aufeinanderfolgen. Dies ist deshalb möglich, weil sich an jeweils jede Spur eines Blockes in Bandlängsrichtung eine Spur des nächsten Blockes mit demselben Azimutwinkel an­ schließt. Bei der Schrägspuraufzeichnung nach dem VHS-System wäre die erfindungsgemäße Lösung nicht anwendbar, weil dort die Schrägspuren nicht aneinander anschließen, sondern je­ weils an der Bandkante auslaufen. Das Lesen der Spuren mit der Vielzahl der Köpfe kann dabei mit der Geschwindigkeit erfolgen, die bei der Matrixaufzeichnung mit einem rotieren­ den Kopfrad der Relativgeschwindigkeit von Kopf/Band ent­ spricht. Das gleichzeitige Lesen aller Spuren eines Blockes erfolgt also in derselben Zeit, in der bei der bekannten Ma­ trixaufzeichnung mit dem rotierenden Kopfrad nur eine Spur ei­ nes Blockes gelesen wird. Das bedeutet, daß die Geschwindig­ keit, mit der das Band eingelesen oder ausgelesen wird, um den Faktor der Zahl der Spuren eines Blockes, z. B. 360 oder 720, erhöht und die zum Schreiben eines ganzen Bandes notwen­ dige Zeit um diesen Faktor verringert wird. Es wird daher das Herstellen von Kopien mit außerordentlich hoher Geschwin­ digkeit und bei dementsprechend geringer Zeit ermöglicht.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung an einem Ausfüh­ rungsbeispiel erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 das Prinzip der bekannten Matrixaufzeichnung,

Fig. 2 das Prinzip der erfindungsgemäßen Aufzeichnung und

Fig. 3 die Ausbildung der Spalte der einzelnen Köpfe.

In Fig. 1 ist das Magnetband 1 über die Hälfte seiner Breite nach dem Prinzip der Matrixaufzeichnung beschrieben. Über die Hälfte der Breite des Bandes sind matrixartig aufeinan­ derfolgend Blöcke B 1, B 2 . . . jeweils mit Spuren S geschrie­ ben, die unter einem geringen Winkel schräg zur Bandkante 3 verlaufen. Der Schreibvorgang erfolgt mit einem rotierenden Kopfrad, das abwechselnd in Richtung 6 entsprechend den dar­ gestellten Pfeilen quer zur Bandkante 3 bewegt wird. Die Län­ ge eines Blockes B in Bandlängsrichtung 2 ist mit "1" be­ zeichnet. Die Begrenzungslinien 4, 5 der Blöcke B stehen senkrecht zur Bandkante 3. Bei dem Lesevorgang beträgt die Dauer des Lesens eines Blockes B zum Beispiel etwa 1 s.

In Fig. 2 ist stationär zum Band 1 eine Kopfeinheit K vorge­ sehen, die quer zur Längsrichtung 2 des Magnetbandes 1 eine Vielzahl von einzelnen Wandlerelementen enthält, die der Zahl der Spuren S eines Blockes B entspricht. Diese Zahl ist z. B. bei dem Schreiben einer halben Breite des Bandes 1 ge­ mäß Fig. 1 = 360 oder beim Beschreiben der gesamten Breite des Bandes 1 = 720. Die Kopfeinheit K wird über eine Viel­ zahl von Leitungen 7 von einem Prozessor 8 simultan angesteu­ ert. Der Prozessor 8, der eine Vielzahl von Speichern ent­ hält, wandelt das vom Recorder 9 kommende Signal um. Diese Umwandlung erfolgt so, daß die 360 oder 720 Leitungen 7 je die Signale der von Block zu Block aufeinanderfolgenden Spu­ ren S enthalten. Wenn die quer zur Bandlängsrichtung in ei­ nem Block B aufeinanderfolgenden Spuren mit S 1, S 2, S 3 . . ., die in Bandlängsrichtung 2 aufeinanderfolgenden Blöcke mit B 1, B 2 , B 3 . . . und die in Richtung 6 aufeinanderfolgenden einzelnen Köpfe mit K 1, K 2, K 3 . . . und z. B. die dritte Spur S des Blockes B 2 mit S 3 B 2 bezeichnet wird, so ergibt sich für die Köpfe folgende Spurfolge:
Kopf K 1: S 1 B 1, S 1 B 2, S 1 B 3, S 1 B 4 . . .
Kopf K 2: S 2 B 1, S 2 B 2, S 2 B B 3, S 2 B 4 . . .

Alle in Bandlängsrichtung 2 aufeinanderfolgenden Spuren glei­ cher Ordnungszahl innerhalb eines Blockes B werden also wie eine Längsspur mit hoher Geschwindigkeit durch einen der Köp­ fe der Kopfeinheit K geschrieben.

Es ist auch möglich, auf gleiche Weise das Mutterband auszu­ lesen. Dann wird durch einander ähnliche Auslese- und Schreibvorgänge das Spurmuster von dem Mutterband auf das Tochterband übertragen. Der Prozessor 8 gemäß Fig. 2 ist dann nicht erforderlich.

Die Kopfeinheit K ist über den Aktuator 10 mit der ortsfe­ sten Unterlage 11 verbunden. Der Aktuator 10 ist ein Piezo- Dickenschwinger mit einem Hub von z. B. ±5 µm und einer Fre­ quenz von z. B. 180 Hz. Der Aktuator 10 bewirkt eine gleichmä­ ßige Verschiebung der Kopfeinheit K jeweils während der Dau­ er einer Spur S. Diese Verschiebung bewirkt, daß jeweils der einzelne Kopf der geringfügig gegenüber der Bandkante 3 schräg verlaufenden Spur S folgt. Diese geringe Schräglage ist dadurch bedingt, daß bei der Aufzeichnung mit einem ro­ tierenden Kopfrad das Kopfrad während des Lesens einer Spur S eine Bewegung in Richtung 6 gemäß Fig. 1 ausführt. Bei ei­ ner Spurbreite von 10 µm beträgt daher der durch den Akt­ uator 10 bewirkte Hub der Köpfe quer zur Längsrichtung 2 des Bandes 1 ±5 µm.

Fig. 3 zeigt den Spaltbereich der Kopfeinheit K. Die einzel­ nen Spalte 12 der Einzelköpfe sind von Kopf zu Kopf und da­ mit von Spur S zu Spur S abwechselnd um einen Azimutwinkel geneigt. Dies ist notwendig, weil die Spuren S jeweils inner­ halb eines Blockes B zur Verringerung des Übersprechens mit von Spur zu Spur unterschiedlichen Azimutwinkeln geschrieben werden. Dabei ist vorausgesetzt, daß in Längsrichtung 2 auf­ einanderfolgende Spuren S, die ja durchgehend gelesen oder geschrieben werden, jeweils gleiche Azimutwinkel aufweisen. Der Hub, den die Kopfeinheit K durch den Aktuator 10 während der Abtastung einer Spur S, also über eine Blocklänge 1, aus­ führt, ist in Fig. 3 mit H bezeichnet.

In Fig. 1 ist bereits angedeutet, daß auf dem Magnetband 1 zunächst eine Spurbahn von aufeinanderfolgenden Blöcken B in Richtung 2 über die halbe geometrische Breite Ho des Bandes 1 geschrieben wird. Anschließend wird das Band 1 dann in Rich­ tung 13 in einem sogenannten Autoreverse-Betrieb über die Breite Hu geschrieben. Dieser Schreibvorgang erfolgt so, daß jeweils die Blöcke B der beiden Bandhälften bzw. Spurbahnen genau nebeneinander liegen, d. h. ihre Begrenzungslinien 4, 5 Geraden bilden, die ohne Unterbrechung von der Bandkante 3 zur Bandkante 14 verlaufen. In Fig. 1 ist angedeutet, daß z. B. der Block B 1 der Bandhälfte Ho und der Block Bx der Bandhälfte Hu genau ausgerichtet untereinander liegen. Au­ ßerdem erfolgt die Aufzeichnung so, daß die Spuren S der ne­ beneinanderliegenden Blöcke der beiden Bandhälften, also B 1 und Bx in Fig. 1, um den gleichen Winkel und in der gleichen Richtung zur Bandkante 3 bzw. 14 verlaufen. Bei dieser Art der Aufzeichnung ist es dann möglich, mit einem Kopf das Band 1 über die gesamte Breite des Bandes, also Ho + Hu gleichzeitig zu schreiben oder zu lesen. Wenn z. B. ein Block B 360 Spuren enthält, enthält der Kopf 720 Wandlerelemente.

Die Wandlerelemente, in der Zahl z. B. 360 oder 720, brauchen nicht in einer Kopfeinheit K vereinigt zu sein. Sie können auch auf mehrere Köpfe unterteilt sein, die z. B. in Längs­ richtung 2 des Magnetbandes 1 versetzt angeordnet sind.

Claims (15)

1. Verfahren zum Schreiben und/oder Lesen der Spuren eines Magnetbandes (1), auf dem die relativ zur Bandlänge kur­ zen Spuren (S) innerhalb von in Bandlängsrichtung (2) aufeinanderfolgenden Blöcken (B) annähernd parallel zur Bandkante verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibvorgang mit einer Vielzahl von stationären Wand­ lerelementen (K) erfolgt, von denen jedes die in Band­ längsrichtung (2) hintereinanderliegenden Spuren (S) aufeinanderfolgender Blöcke (B) abtastet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es für den Schreibvorgang beim Herstellen vorbespielter Bänder verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal für die Köpfe in einem Prozessor (8) aus dem ursprünglichen Signal gewonnen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es für den Lesevorgang eines Mutterbandes verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Wandlerelemente (K) gleich der Zahl der Spuren (S) eines Blockes (B) ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlerelemente in einem Vielspurkopf (K) in Dünn­ schichttechnik realisiert sind.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlerelemente (K) abwechselnd entgegengesetzten Aziumwinkel aufweisen (Fig. 3).

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlerelemente (K) in ihrer Gesamtheit oder das Band (1) jeweils während eines Blockes (B) quer zur Bandlängsrichtung (2) so verstellt werden, daß die Wand­ lerelemente den unter einem geringen Winkel zur Bandkan­ te (3) geneigten Spuren (S) folgen bzw. so geneigte Spu­ ren (S) schreiben.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Wandlerelemente (K) oder des Bandes (1) mit einem Piezo-Dickenschwinger (10) erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlerelemente auf mehrere Köpfe verteilt sind.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe in Längsrichtung (2) des Bandes (1) versetzt sind.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Band (1) zwei Bahnen von aufeinanderfolgenden Blöcken (B) je über die halbe geometrische Breite (Ho, Hu) des Bandes (1) in entgegengesetzter Richtung (2, 13) geschrieben werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke (B) der beiden Bahnen so geschrieben werden, daß die Begrenzungslinien (4, 5) von quer zur Bandkante nebeneinanderliegenden Blöcken (B 1, Bx) der beiden Bah­ nen durchgehende Geraden von der einen zur anderen Band­ kante (3 bzw. 14) bilden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Anzahl (720) von Wandlerelementen, die gleich der Zahl der Spuren (5) von zwei Blöcken (B) ist, beide Spurbahnen gleichzeitig in derselben Richtung geschrie­ ben oder gelesen werden.

15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Spuren (S) jeweils von zwei quer zur Bandkante (3) nebeneinander liegenden Blöcken (B 1, Bx) der beiden Spurbahnen um denselben Winkel und in der gleichen Rich­ tung schräg zur Bandkante (3) verlaufen.