DE69413546T2 - Magnetisches aufzeichnungsband - Google Patents

Magnetisches aufzeichnungsband

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft generell das Gebiet der Magnetaufzeichnung und insbesondere ein Magnetaufzeichnungsband, das mit Information zu den Eigenschaften des Bandes versehen ist.
  • Die Verwendung magnetischer Aufzeichnungsbänder zum Speichern von Information ist weithin bekannt. Gemäß einem Verfahren zum Aufzeichnen auf ein derartiges Band ist ein Lese-/Schreib-Kopf vorgesehen, der, während sich das Band an ihm vorbeibewegt, schnell gedreht wird und dadurch Datenspuren schafft, die einen Teil der Breite des Bandes überspannen. Zu den Beispielen für derartige Datenspuren zählen schraubenlinienförmige und kurvenförmige Datenspuren.
  • Es besteht oft der Wunsch nach einer Möglichkeit, ein Magnetband mit Hinweisen zu versehen, die dem Magnetbandlaufwerk die Eigenschaften des Bandes mitteilen, das in das Laufwerk geladen worden ist. Diese Hinweise können auch anzeigen, wann das Laufwerk das Ende des Bandes erreicht hat, und können somit das Laufwerk veranlassen, die Richtung, in der es das Band bewegt, umzukehren.
  • Um das Band mit derartigen Hinweisen zu versehen, sind verschiedene Verfahren verwendet worden. Gemäß einem Verfahren werden ein oder mehrere Löcher nahe den Enden des Bandes angebracht. Dieses Verfahren kann sich als nachteilig erweisen, da es die Verwendung eines separaten Sensors zum Detektieren der Löcher erfordert. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Löcher das Band schwächen und somit die Wahrscheinlichkeit erhöhen, daß das Band in den Bereichen um die Löcher herum gedehnt wird oder reißt. Die Löcher können auch ein "Durchdrucken" verursachen, das dann auftritt, wenn das Band um die Bandnabe gewickelt wird und nachfolgende Lagen von Band auf die Löcher gedrückt werden, was zur Folge hat, daß die Löcher in den nachfolgenden Lagen von Band Eindruckstellen verursachen, die den Lese-/Schreib-Vorgang beeinträchtigen können. Ferner besteht die Möglichkeit, daß bei den derzeitigen Implementierungen dieses Verfahrens der Vorgang des Detektierens der Löcher unzuverlässig ist.
  • Die Verwendung magnetischer Aufzeichnungsbänder zum Speichern von Information ist weithin bekannt. Gemäß einem weithin verwendeten Verfahren zum Aufzeichnen auf ein derartiges Band ist ein Lese-/Schreib-Kopf vorgesehen, der, während sich das Band an ihm vorbeibewegt, schnell gedreht wird und dadurch Datenspuren schafft, die quer zur Länge des Bandes verlaufen. Beispiele für derartige Datenspuren sind schraubenlinienförmige und kurvenförmige Datenspuren.
  • Aus EP-A-0 014 311 ist ein Magnetband bekannt, bei dem das Band zwei End- und mehrere Servo-Spuren aufweist, die parallel zu der Länge des Bandes verlaufen. Die Servo-Spuren überspannen mindestens einen Teil der Breite des Bandes. Mindestens ein Teil des Bandes ist mit einem Magnetmuster versehen, das mehrere parallele, magnetisch polarisierte Streifen aufweist, die quer über die Breite des Bandes hinweg voneinander beabstandet sind, wobei die Streifen parallel zu der Länge des Bandes verlaufen. Dies ist im Oberbegriff von Anspruch 1 berücksichtigt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein mit alternativen Streifen zum Aufzeichnen von Daten versehenes Magnetaufzeichnungsband zu schaffen, das von einem Abtastkopf oder einer ähnlichen Vorrichtung leicht gelesen werden kann.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Band mit den Merkmalen von Anspruch 1 bzw. 4 gelöst. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Somit schafft die Erfindung ein Magnetband, das dem Laufwerk Information übermitteln kann, z. B. darüber, welcher Typ von Band benutzt wird, ob das Laufwerk das Ende des Bandes erreicht hat, ob das Band zentriert ist, etc. Auf mindestens einem Abschnitt des Bandes ist ein Muster aus mehreren parallelen magnetisch polarisierten Streifen vorgesehen, die parallel zu der Länge des Bandes verlaufen. Die Streifen sind im wesentlichen quer zu der Länge des Bandes magnetisch polarisiert und können bis zu einer hinreichenden Tiefe aufgezeichnet werden, um zu gewährleisten, daß mehrere mindestens eine Teil der Breite des Bandes überspannende Datenspuren über den Streifen aufgezeichnet werden können, ohne die Magneteigenschaften des Streifens wesentlich zu ändern. Die magnetische Polarisierung jedes der Streifen des Musters ist gleichförmig und fortlaufend, und die Streifen können lang genug sein, um zu gewährleisten, daß sich ein gekrümmter Abtastkopf mehrere Male über die Streifen hinwegbewegen kann, so daß der Abtastkopf das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Streifen detektieren kann.
  • Über dem Streifen können mehrere Aufzeichnungsspuren aufgezeichnet sein, die mindestens einen Teil der Breite des Bandes überspannen. Der Streifen kann an einem oder beiden Enden des Streifens aufgezeichnet sein. Weitere Streifen, die dem ersten Streifen gleichen, können parallel zu dem ersten Streifen und im Querabstand zu diesem entlang der Breite des Bandes angeordnet sein, um ein Muster aus Streifen zu bilden.
  • Die vorliegende Erfindung umfaßt ferner ein Magnetband mit einem Anfangsabschnitt, einem Mittelabschnitt und einem Endabschnitt. Das Band ist mit einem Magnetmuster auf dem Anfangsabschnitt und mit einem weiteren Magnetmuster auf dem Endabschnitt versehen. Jedes Muster weist mehrere parallele, magnetisch polarisierte Streifen auf, die wie oben beschrieben quer über die Breite des Bandes voneinander beabstandet sind.
  • Vorzugsweise unterscheiden sich die beiden Magnetmuster voneinander. Ein weiteres Muster aus Magnetstreifen kann am Mittelabschnitt des Bandes vorgesehen sein. Dieses Muster unterscheidet sich vorzugsweise von den ersten beiden Mustern und kann an dem Mittelpunkt der Länge des Bandes angeordnet sein. Nahe dem Magnetmuster kann an einer oder beiden. Seiten des Musters ein zusätzlicher magnetisch polarisierter Streifen vorgesehen sein, der parallel zu der Länge des Bandes verläuft.
  • Der Begriff "Lese-/Schreib-" wird hier in der Bedeutung "Lese- und/oder Schreib-" verwendet.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer in der Zeichnung gezeigten bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.
  • Fig. 1 zeigt einen Streifen eines Magnetbandes gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 2 zeigt ein Schaubild eines detektierten Signals über der Zeit in Falle eines Quer-Abtastkopfes, während sich dieser über einen Abschnitt des in Fig. 1 Bezeigten Bandes gemäß der vorliegenden Erfindung bewegt.
  • Fig. 3A-3C zeigen alternative Magnetisierungen der magnetisch polarisierten Streifen gemäß Fig. 1.
  • Fig. 4A-4C zeigen die Amplituden des Signals, das während der Bewegung des Quer-Abtastkopfes über die jeweiligen Streifen gemäß Fig. 3A bis 3C erzeugt wird.
  • Fig. 5A-5B zeigen alternative Konfigurationen magnetisch polarisierter Streifen, die zur Zentrierung des Quer-Abtastkopfes auf dem Band vorgesehen sind, auf dem in Fig. 1 gezeigten Band gemäß der Erfindung.
  • Fig. 6A-6C zeigen mehrere Einfügungszeitsteuerungswinkel, die durch den Streifen gemäß Fig. 5A erzeugt werden, wenn sich ein Quer-Abtastkopf über einen magnetisch polarisierten Streifen gemäß der vorliegenden Erfindung hinwegbewegt.
  • Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung der Weise, in der die Signale des Musters von den Signalen der Datenspuren getrennt werden können.
  • Fig. 8 zeigt eine explodierte schematische perspektivische Ansicht eines Magnetaufzeichnungskopfes zum Erzeugen der magnetisch polarisierten Streifen gemäß Fig. 1.
  • Fig. 9 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht der bei dem Kopf gemäß Fig. 8 verwendeten Magnetkernstruktur.
  • Fig. 10 zeigt eine explodierte schematische perspektivische Ansicht eines Magnetaufzeichnungskopfes zum Erzeugen der magnetisch polarisierten Streifen gemäß Fig. 1.
  • In Fig. 1 ist ein Magnetaufzeichnungskopf gezeigt, der mit magnetisch aufgezeichneten Streifen gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. Das Magnetaufzeichnungsband 10 weist einen Anfangsabschnitt 12, einen Mittelabschnitt 14 und einem Endabschnitt 16 auf. Der Anfangsabschnitt 12 ist mit einem Muster 18 aus magnetisch polarisierten Streifen 20 versehen, die am Beginn des Anfangsabschnitts angeordnet sind. Die Streifen 20 in dem Muster 18 sind parallel zueinander und parallel zu der Länge (Längserstreckung) des Bandes 10 angeordnet. Die Streifen 20 sind in der Ebene des Bandes 10 in einer im wesentlichen rechtwinklig zu der Länge des Bandes verlaufenden Richtung polarisiert.
  • Ein Streifen 22 ist in gleicher Weise wie jeder der Streifen 20 ausgebildet. Der Streifen 22 ist an dem Anfangsabschnitt 12 des Bandes 10 an derjenigen Seite des Musters 18 ausgebildet, der näher zur Mitte der Länge des Bandes angeordnet ist. Der Streifen 22 kann entlang der Mittellinie des Bandes 10 plaziert sein.
  • Der Mittelabschnitt 14 des Bandes 10 weist ein Muster 24 aus magnetisch polarisierten Streifen 20 auf. Bei dem Muster 24 kann es sich um ein beliebiges aus einer Anzahl unterschiedlicher Muster handeln, jedoch ist dieses vorzugsweise nicht identisch mit dem Muster 18. Das Muster 24 kann exakt an dem Mittelpunkt der Länge des Bandes 10 plaziert sein, oder es kann an einer anderen Stelle entlang der Länge des Bandes plaziert sein. Es können (nicht gezeigte) zusätzliche Muster entlang der Länge des Bandes 10 zwischen dem Anfangsabschnitt 12 und dem Endabschnitt 16 angeordnet sein.
  • Der Endabschnitt 16 weist ein Muster 28 aus Streifen 20 auf. Bei dem Muster 28 kann es sich um jedes einer Anzahl unterschiedlicher Muster handeln, jedoch ist es vorzugsweise nicht identisch mit den Mustern 18 und 24. Ein Streifen 26 ist identisch mit einem der Streifen 20. Der Streifen 26 ist an einem Endabschnitt 16 des Bandes 10 an der Seite des Musters 28 positioniert, die näher zu der Mitte der Band-Länge angeordnet ist. Der Streifen 26 kann entlang der Mittellinie des Bandes 10 plaziert sein.
  • Datenspuren 30 überspannen mindestens einen Abschnitt der Breite des Bandes 10 und können als schraubenlinienförmige. Spuren oder als bogenförmige Spuren ausgebildet sein, wie Fig. 1 zeigt. Die Datenspuren 30 verlaufen vorzugsweise im wesentlichen rechtwinklig zu den polarisierten Streifen 20. Obwohl dies in Fig. 1 nicht gezeigt ist, können sich die Datenspuren 30 wahlweise entlang der gesamten Länge des Bandes 10 erstrecken.
  • Die Krümmung der Datenspuren 30 und der Abstand zwischen ihnen sind zwecks besserer Veranschaulichung in Fig. 1 übertrieben dargestellt. Wenn sich über die Breite des Bandes 10 ein (nicht gezeigter) bogenförmiger Abtastkopf bewegt, ist der Krümmungsradius seines Weges symmetrisch um die Mittellinie des Bandes, jedoch mit Ausnahme der Tatsache, daß das Band sich in Längsrichtung bewegt, wenn der Abtastkopf über das Band geführt wird. Dieser Effekt ist in Fig. 1 ebenfalls übertrieben gezeigt. Die Streifen 20 werden in dem Band 10 vorzugsweise bis zu einer hinreichenden Tiefe aufgezeichnet, um zu gewährleisten, daß die Datenspuren 30 über den Streifen aufgezeichnet werden können, ohne die Magneteigenschaften der Streifen signifikant zu verändern.
  • Wenn ein querverlaufender (z. B. schraubenlinienförmiger oder bogenförmiger) Abtastkopf über magnetisch polarisierte Streifen 20 hinwegstreicht, detektiert der Magnetkopf das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Streifen. Die von dem querverlaufenden Abtastkopf während dessen Bewegung über die Streifen 20 erzeugten Signale können als Funktion der Zeit dargestellt werden. Jede derartige Darstellung wäre je nach dem Muster der vorhandenen Streifen 20 unterschiedlich. Als Beispiel ist in Fig. 2 ein Schaubild für das Muster 18 der Streifen 20 an dem Anfangsabschnitt 12 gezeigt. Wenn sich der Magnetkopf über die Breite des Bandes 10 entlang der Datenspuren 30 bewegt, bewegt er sich über den ersten Streifen 20, dann über die mittleren drei Streifen und anschließend über den letzten Streifen. Somit entspricht die Beabstandung der in Fig. 2 gezeigten Signale der Beabstandung der Steifen 20 in dem Muster 18.
  • Jeder magnetisch polarisierte Streifen 20 kann ein einzelnes magnetisch geschriebenes Signal aufweisen, das Nord- und Südpole an jeder Seite der Signal-Mittellinie hat, wie Fig. 3A zeigt. Wenn sich der querverlaufende Abtastkopf sich über dasmagnetisch geschriebene Signal bewegt, erzeugt er ein Signal, das dem in Fig. 4A gezeigten Signal entspricht.
  • Als Alternative kann der Streifen 20 zwei magnetisch geschriebene Signale aufweisen, die Nord- und Südpole an jeder Seite der Mittellinie der beiden Signale haben, wobei die beiden Signale derart ausgerichtet sind, daß die Polarisierungsrichtung jedes Signals relativ zu dem anderen Signal umgekehrt ist, wie Fig. 3B zeigt. Ein Profil des Signals ist in Fig. 4B gezeigt.
  • Ferner kann jeder Streifen 20 weitere benachbarte magnetisch geschriebene Signale aufweisen, wie Fig. 3C zeigt. Dies erhöht die Anzahl der Zyklen des in Fig. 2 erzeugten Signals. Ein Profil des Signals ist in Fig. 4C gezeigt.
  • Die Muster von Streifen 20 können derart gewählt sein, das sie einem (nicht gezeigten) Magnetband-Laufwerk Information über die Eigenschaften des Bandes 10 liefern. Das Laufwerk müßte derart programmiert sein, daß es ein bestimmtes Muster als Repräsentation einer bestimmten Band-Eigenschaft erkennt. Die Muster sind lang genug, um zu gewährleisten, daß der querverlaufende Abtastkopf mehrere Male über sie hinwegstreicht und somit sichergestellt ist, daß das Muster von dem Laufwerk korrekt erkannt wird. Das Muster von Streifen 20 wird vorzugsweise bis zu einer hinreichenden Tiefe aufgezeichnet, um zu gewährleisten, daß die Datenspuren 30 über den Streifen aufgezeichnet werden können, ohne die Magneteigenschaften der Streifen signifikant zu verändern.
  • Entsprechend einem Verfahren gemäß der Erfindung kann ein Muster von Steifen 20 verwendet werden, um dem Laufwerk Information über den Typ des verwendeten Bandes 10 zu liefern, z. B. hinsichtlich Band-Länge, Medien-Typ, Aufzeichnungsdichte, Format etc. Entsprechend einem weiteren Verfahren gemäß der Erfindung kann ein Muster von Streifen 20 auch an einen Ende der Länge des Bandes 10 vorgesehen sein, um anzuzeigen, daß das Magnetband-Laufwerk das Ende des Bandes erreicht hat. Ein zweites Muster von Streifen 20 kann an dem anderen Ende des Bandes 10 vorgesehen sein, um anzuzeigen, daß das Laufwerk das zweite Ende des Bandes erreicht hat. Es kann auch ein Muster von Streifen 20 als Index verwendet werden, um dem Laufwerk mitzuteilen, welcher Abschnitt der Länge des Bandes sich an dem querverlaufenden Abtastkopf vorbeibewegt. Ein derartiges Muster kann an dem Mittelpunkt des Bandes vorgesehen sein, und/oder es können mehrere zusätzliche Muster entlang der Länge des Bandes vorgesehen sein.
  • Ferner können einer oder mehrere Streifen 20 in einem Verfahren verwendet werden, mittels dessen ein querverlaufender Abtastkopf relativ zu dem Band 10 zentriert wird. Beispielsweise kann ein längsverlaufender Streifen 20 in der Mitte der Breite des Bandes 10 vorgesehen sein, wie Fig. 5A zeigt. Alternativ können zwei Streifen 20 verwendet werden, die sich jeweils in gleichem Abstand von dem Rand des Bandes 10 befinden, wie Fig. 5B zeigt.
  • Ein Verfahren zum Zentrieren eines querverlaufenden Abtastkopfes auf einem Magnetband 10 ist in Fig. 6A-6C veranschaulicht. Falls es sich bei dem Abtastkopf um einen bogenförmigen Abtaster handelt, weist der Motor für den bogenförmigen Abtaster einen Positions-Transducer auf, der die Winkelposition jedes Transducers auf der Trommel überwacht. Indem der Ist- Winkel (Dreh-Position) des Abtasters, wenn der Lese-Kopf den Streifen 20 in Fig. 5A detektiert, mit dem Soll-Winkel verglichen wird, bei dem die Mitte des Abtasters auf dem Band 10 zentriert ist, kann die Richtung bestimmt werden, in der der Abtaster bewegt wird, um ihn korrekt zu zentrieren.
  • Falls die Mitte des Abtasters oberhalb des Mittelstreifens 20 angeordnet ist, ist der Positionswinkel a des Trommel-Weges 32 größer als der Winkel a in dem Fall, daß die Mitte des Abtasters auf dem Mittelstreifen angeordnet ist, wie in Fig. 6A und 6C gezeigt ist. In ähnlicher Weise ist, falls die Mitte des Abtasters unterhalb des Mittelstreifens 20 angeordnet ist, der Positionswinkel a des Trommel-Weges 32 kleiner als der Winkel a in dem Fall, daß die Mitte des Abtasters auf dem Mittelstreifen angeordnet ist, wie in Fig. 6B und 6C gezeigt ist.
  • Ein ähnlicher Vergleich kann bei Verwendung des Bandes 10 gemäß Fig. 5B durchgeführt werden, indem einer oder beide der Randstreifen 20 verwendet werden, um den Abtastbogen auf dem Band zu zentrieren. Ein Vorteil bei der Verwendung der Streifen-Konfiguration gemäß 5B gegenüber Fig. 5A besteht darin, daß die Konfiguration gemäß 5B verwendet werden kann, um die Schreib-Zeitsteuerung derart einzustellen, daß die auf das Band 10 geschriebenen Daten stets passend auf dem aufgezeich neten Bogen liegen. Indem die Zeit, die ein Lese-Kopf benötigt, um sich von dem ersten Streifen 20 zu dem zweiten Streifen zu bewegen, im voraus gemessen wird, und diese Zeit mit der bekannten Soll-Zeit verglichen wird, kann ein Fehlersignal erzeugt werden, um den Schreib-Takt oder die Drehgeschwindigkeit der Abtaster-Trommel zu verändern. Dadurch wird entweder die Schreib-Zeit oder die Dreh-Zeit derart verändert, daß die korrekte Menge an Daten auf das Band paßt.
  • Damit das Laufwerk das Muster von Streifen 20 detektieren kann, muß das Laufwerk ein Filtersystem aufweisen, um das aus dem Muster von Streifen erzeugte Signal von dem aus dem Lesen/Schreiben von Daten auf Daten-Spuren resultierenden Signal zu unterscheiden. Die Signale werden mittels eines Direktstroms auf die volle Medien-Tiefe aufgezeichnet, um ein Signal zu erzeugen, das beim Auslesen durch einen querverlaufenden Abtastkopf eine Niedrigfrequenz hat. Die Datenspuren 30 werden mit begrenzter Tiefe aufgezeichnet und weisen ein Signal mit kurzer Wellenlänge auf. Somit muß eine Schaltung derart vorgesehen sein, daß das Niedrigfrequenz-Signal aus den Daten mit kurzer Wellenlänge extrahiert wird und somit das Vorhandensein des Musters leicht detektiert werden kann.
  • Das System sollte hoch redundant sein, um zu gewährleisten, daß das Muster nicht verfehlt oder inkorrekt interpretiert wird. Dies kann erzielt werden, indem das Muster entlang einer Band-Länge von 30,5 cm (1 Foot) vorgesehen wird. Falls bei jeder Daten-Spur 30 die Beabstandung von Mitte zu Mitte 13 um (0,0005 Inch) beträgt, bietet eine Band-Länge von 30,5 cm (1 Foot) eine Möglichkeit von 24.000 separaten Lesewerten des Signals. Das Signal ist ferner bei jeder Bandgeschwindigkeit detektierbar, da der Streifen über seine Länge hinweg quer magnetisiert ist. Die Signal-Amplitude variiert nicht signifikant mit der linearen Bandgeschwindigkeit und kann selbst dann detektiert werden, wenn die lineare Bewegung des Bandes gestoppt ist.
  • Ein mögliches Detektionssystem 200 zum Detektieren eines einzelnen Streifens ist in Fig. 7 gezeigt. Das Detektionssystem 200 weist ein Filtersystem auf, das Daten und Rauschen aus dem zusammengesetzten Signal des durch formatierte Daten überschriebenen Musters entfernt. Als nächstes wird ein Amplitudenqualifikationsschritt durchgeführt, damit nur Signale zugelassen werden, die größer sind als ein Referenzpegel. Dieses Ausgangssignal wird dann weiter qualifiziert, indem eine Überprüfung auf die bekannten repetitiven Merkmale des Signals durchgeführt wird, um falsche Eingangssignale oder Grenz-Eingangssignale, die als gültiges Muster-Signal interpretiert werden könnten, z. B. Aussetzer und Interferenz, noch weiter zu eliminieren. Auch ein Medienpositions- oder Zeitsteuerungs- Fenster könnte Teil dieser Qualifikation sein.
  • Das gesamte zusammengesetzte Lese-Signal, das das Niedrigfrequenz-Muster und das Datensignal enthält, wird gefiltert, um die Datenfrequenz-Komponenten zu entfernen. Das Filtersystem. 202 kann ein einfaches Tiefpaßfilter sein, falls das Muster nur einen einzelnen Streifen 20 aufweist, oder es kann ein schmales Bandpaßfilter, ein Gleichrichter und ein Tiefpaßfilter sein, falls das Muster eine Reihe gleichmäßig beabstandeter, in Längsrichtung aufgezeichneter Quer-Signale aufweist, die, wenn sie in Querrichtung abgetastet werden, eine Niedrigfrequenz einer beschränkten Anzahl von Zyklen erzeugen, z. B. diejenige gemäß Fig. 4D. Wenn das Signal die Referenzspannung 206 überschreitet, wird durch einen Amplituden-Komparator 208 ein Wahr-Logik-Pegel erzeugt, wodurch ein herkömmliches Setz- /Rücksetz-Flip-flop 210 gesetzt wird. Das Flip-flop 210 wird durch einen Start-Gatter-Impuls rückgesetzt, der zu Beginn der Lesekopf-Tastbewegung über das Band durch die Zeitsteuerungsschaltung 214 erzeugt wird. Somit wird das Flip-flop 210 jedes Mal gesetzt, wenn ein Lese-Signal während eines von der Zeitsteuerungsschaltung 214 gesetzten Lese-Fensters (Gatter) detektiert wird. Bei dem Lese-Fenster kann es sich um die gesamte Breite über das Band hinweg oder um eine Reihe kleinerer Fenster handeln, wie sie etwa zum Detektieren von Quer-Signalen vorgesehen sind, die bandförmig über das Band hinweg ausgebildet sind. Die Lese-Fenster werden von dem Winkelpositions-Kodierer an dem Abtastkopf-/Trommel-Motor abgeleitet.
  • Falls das Flip-flop 210 zu irgendeiner Zeit während des Lese- Fensters gesetzt wird, inkrementiert das Flip-flop einen Zähler 218. Der Zähler 218 wird am Ende des Lese-Fensters rückgesetzt, falls während des Fensters kein Quer-Signal durch einen Inverter 220 und ein UND-Gatter 222 detektiert wird.
  • Falls bei aufeinanderfolgenden Abtastungen eine vorbestimmte Anzahl aufeinanderfolgender Quer-Signale detektiert wird, zählt der Zähler 218 bis zu seinem maximalen Zählwert (z. B. 4) aufwärts und wird von einem Feedback-Zählerbegrenzer, der aus einem Inverter 224 und einem UND-Gatter 226 besteht, daran gehindert, höher zu zählen. Das gültige Signal tritt in den Wahr-Zustand ein, wenn die vorbestimmte Anzahl von Quer-Signalen bei aufeinanderfolgenden Abtastungen detektiert worden ist. Der Zähler 218 wird rückgesetzt, falls bei einer Abtastung kein Quer-Signal detektiert worden ist, und der Qualifizierungsvorgang startet erneut.
  • Dieses Qualifizierungsverfahren kann gemäß der Darstellung in Fig. 7 und der vorliegenden Beschreibung in derzeitigen Logik- Schaltungen oder in einem Mikroprozessor-Firmware-Code implementiert werden, falls dem Mikroprozessor das Amplitudenkomparator-Ausgangssignal und die Lesefenster-Zeitsteuerungssignale zugeführt werden.
  • Die hier beschriebenen Muster magnetisch polarisierter Streifen 20 können verwendet werden, um einem Magnetband-Laufwerk- Information über die Eigenschaften einer Länge von Magnetband 10 mitzuteilen. Das Band-Laufwerk sollte einen Lese-/Schreib- Kopf aufweisen, der zum Lesen/Schreiben auf den querverlaufenden Datenspuren 30 in der Lage ist. Zuerst wird eine Länge von Magnetband 10 in einem Magnetaufzeichnungs-Laufwerk angeordnet. Das Band 10 kann in einer (nicht gezeigten) Cartridge angeordnet sein. Als nächstes wird das Band 10 an einem querverlaufenden Abtast-Lese-/Schreib-Kopf vorbeibewegt, der das Muster auf dem Band detektiert. Das Muster wird dann von dem durch das Lesen/Beschreiben der Datenspuren erzeugten Signal (falls vorhanden) getrennt. Das resultierende Niedrigfrequenzsignal wird dann mit Referenzsignalen verglichen, die in dem Speicher des Laufwerks gespeichert sind, wodurch das Laufwerk die in dem Muster gespeicherte Information dekodieren kann. Das Laufwerk nimmt dann in der erforderlichen Weise Einstellungen vor, um auf die empfangene Information zu reagieren.
  • Beispielsweise kann das Muster 28 von Streifen 20 verwendet werden, um anzuzeigen, daß der querverlaufende Abtastkopf ein Ende der Länge von Band 10 erreicht hat. Der magnetisch polarisierte Streifen 26 kann als ein Warnsignal an das Laufwerk verwendet werden. Wenn der sich querverlaufende Abtastkopf über den Warnstreifen 26 zu bewegen beginnt, erkennt das Laufwerk den Streifen und beendet das Aufzeichnen der in seinem Speicher gespeicherten Daten, die an jeder Seite des Streifens aufgezeichnet sind. Wenn der querverlaufende Abtastkopf das Muster 28 überstreicht, erkennt das Laufwerk, daß er das erste Ende des Bandes 10 erreicht hat. Dann kann je nach Zweckmäßigkeit die Bewegungsrichtung des Bandes. 10 umgekehrt werden oder das Band aus dem Laufwerk ausgegeben werden.
  • In ähnlicher Weise kann das Muster 18 verwendet werden, um anzuzeigen, daß der querverlaufende Abtastkopf das entgegengesetzte Ende der Länge von Band 10 erreicht hat. Der magnetisch polarisierte Warnstreifen 22 kann als ein Warnsignal an das Laufwerk verwendet werden, wie oben beschrieben. Das Muster 18 und der Warnstreifen 22 führen dabei die gleiche Funktion aus wie das Muster 28 und der Warnstreifen 26, außer daß es sich um das andere Ende des Bandes 10 handelt. Vorzugsweise unterscheidet sich das Muster 18 von dem Muster 28, so daß das Laufwerk erkennt, an welchem Ende des Bandes 10 es gelesen oder geschrieben hat. Das Muster 18 und der Warnstreifen 22 sind auch verwendbar, um dem Laufwerk den Ladepunkt des Bandes anzuzeigen, so daß das Laufwerk auf das Band zu schreiben beginnen kann.
  • Das Muster 24 kann an dem Mittelpunkt der Länge des Bandes 10 plaziert werden und dadurch den Mittelpunkt der Länge des Bandes identifizieren. Es können zusätzliche Muster 24 vorgesehen sein, um weitere Stellen auf dem Band anzuzeigen, z. B. ein Viertel oder drei Viertel, oder ein Zehntel, zwei Zehntel etc. Vorzugsweise unterscheidet sich sämtliche Muster 24 von den Mustern 18 und 28, falls vorhanden, und unterscheiden sich voneinander, wodurch sie dem Laufwerk eine Indexbewegung zu einer bestimmten Stelle auf der Länge von Band 10 ermöglichen.
  • Zusätzliche Muster, z. B. die Muster 18, 24 und 28, können verwendet werden, um dem Laufwerk Information über den Typ des verwendeten Bandes mitzuteilen, z. B. hinsichtlich Bandlänge, Medien-Typ, Aufzeichnungsdichte, Format etc. An jeder Seite eines derartigen Musters von Streifen 20 können Warnstreifen ähnlich den Warnstreifen 22 und 26 vorgesehen sein, damit der Abtastkopf das Aufzeichnen von Daten beenden kann, bevor er das Muster erreicht. Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, daß die hier offenbarten Muster auch dazu verwendet werden können, dem Laufwerk andere Arten von Information mitzuteilen.
  • Obwohl die obige Beschreibung der Erfindung sich auf die Verwendung eines Musters von Streifen bezieht, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, daß das Muster in vielen Fällen durch einen einzelnen Streifen ersetzt werden kann, der auf der Basis seiner Position entlang der Breite des Bandes zusätzliche Information tragen kann. Beispielsweise kann ein einzelner Streifen, der in der unteren Hälfte der Breite des Bandes angeordnet ist, den Beginn des Bandes anzeigen, während ein einzelner Streifen, der in der oberen Hälfte der Breite des Bandes angeordnet ist, das Ende des Bandes anzeigen kann.
  • Im folgenden wird anhand Fig. 8-10 die Art der Ausbildung der Streifen 20 beschrieben. Die Streifen 20 können durch den in Fig. 8 gezeigten Aufzeichnungskopf 60 ausgebildet werden. Der Aufzeichnungskopf 60 weist ein oberes Gehäuse 62, ein unteres Gehäuse 64 und mindestens eine Kernstruktur 80 auf, die innerhalb der beiden Gehäuse und zwischen diesen untergebracht ist. Das obere Gehäuse 62 und das untere Gehäuse 64 weisen Vorderflächen 66 bzw. 68 auf, die zu dem Band 10 hin weisen, auf dem die Streifen 20 aufgezeichnet werden sollen.
  • Das untere Gehäuse 64 weist mehrere Schlitze 72 auf, von denen jeder parallel zu der Länge des Kopfes 60 angeordnet ist und sich über die Breite der Vorderfläche 68 des unteren Gehäuses erstreckt. Das untere Gehäuse 64 weist ferner mehrere Schlitze 74 auf, von denen jeder parallel zu den ersten Schlitzen 72 angeordnet ist sowie diesen entspricht, und sich über die Breite der Rückfläche des unteren Gehäuses erstreckt. Jedes Paar von Schlitzen 72 und 74 ist derart konfiguriert, daß es eine Kernstruktur 80 hält. Die Kernstrukturen 80 sind mit Ausnahme des Oberendes jeder Kernstruktur, das von der Vorderfläche 68 des unteren Gehäuses abstehen kann, innerhalb der Gehäuse 62 und 64 enthalten.
  • Das Band 10 wird in der in Fig. 8 gezeigten Weise an dem Kopf 60 vorbeibewegt. Es können mehrere Streifen 20 auf dem Band 10 aufgezeichnet werden, indem mehrere Kernstrukturen 80 vorgesehen werden. Die Beabstandung der Streifen 20 über der Breite des Bandes 10 kann leicht bestimmt werden, indem man wählt, welche Schlitze 72 und 74 zur Plazierung der Streifenverwendet werden. Alternativ können die Kernstrukturen 80 in jedem Schlitz 72 und 74 plaziert werden, und jede Kernstruktur kann separat verdrahtet werden, so daß eine (nicht gezeigte) exter ne Schaltung verwendet werden kann, um jede beliebige oder sämtliche der Kernstrukturen unabhängig ein- oder auszuschalten.
  • Es ist anzumerken, daß die Streifen 20 im wesentlichen quer zur der Länge des Bandes 10 magnetisiert werden, und nicht in Längsrichtung polarisiert, wie es herkömmlicherweise erfolgt. Dies wird mit der Kernstruktur 80 durchgeführt, wie im folgenden erläutert wird.
  • Die Kernstruktur 80 weist einen C-förmigen magnetischen Konduktor oder Kern 82, eine um den C-förmigen Kern gewickelte Spule 88, einen Stab 86 und einen Abstandhalter 84 auf, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Der C-förmige Kern 82 ist vorzugsweise aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität, niedriger Koerzitivität und hoher magnetischer Sättigung ausgebildet, wie z. B. AlFeSil (85% Eisen, 9% Silicium, 6% Aluminium), oder einer Legierung 49 mit hoher Permeabilität von Carpenter (48% Nickel, 51,13% Eisen, 0,35% Silicium, 0,50% Mangan und 0,02% Kohlenstoff), beide erhältlich von Carpenter Metals Co., Reading, Pennsylvania. Der C-förmige Kern 82 hat vorzugsweise eine Breite von ungefähr 150 um. Die Spule 88 kann 150 Windungen von Kupferdraht mit einem Durchmesser von ungefähr 50 um aufweisen. Der Stab 86 besteht vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der C-förmige Kern 82 und hat eine Breite d von ungefähr 150 um. Der Abstandhalter 84 ist vorzugsweise aus Kupfer oder Messing ausgebildet und hat eine Breite b von ungefähr 19 um bis 51 um. Die Breite d des Abstandhalters 84 definiert die Breite des Aufzeichnungsspalts des Kopfes 60.
  • Die Tiefe des Aufzeichnungsspalts des Kopfes 60 ist definiert durch den Abstand c von der Vorderfläche 68 des unteren Gehäuses 64 bis zu der Stelle, an dem der C-förmige Kern 62 den Stab 86 nicht mehr überlappt.
  • Um die Kernstrukturen 80 eng aneinander plazieren zu können, kann es erforderlich sein, Kernstrukturen mit Wicklungen 88, die oberhalb und unterhalb der Schlitze 72 und 74 in dem unteren Gehäuse aufweisen, alternierend anzuordnen. (Dies läßt sich am leichtesten vergegenwärtigen, indem man einfach Kernstrukturen 80 gemäß Fig. 9 auf den Kopf stellt.) Dadurch kann man Kernstrukturen 80 eng aneinander packen, ohne daß ihre Wicklungen einander behindern.
  • In Fig. 10 ist eine alternative Ausführungsform eines Kopfes für ein Aufzeichnungsband 20 gezeigt. Der Aufzeichnungskopf 90 weist ein oberes Gehäuse 92, ein unteres Gehäuse 94 und ein Paar von Kernstrukturen 102 auf, die innerhalb der beiden Gehäuse und zwischen diesen untergebracht sind. Das obere Gehäuse 92 und das untere Gehäuse 94 weisen Vorderflächen 96· bzw. 98 auf, die zu dem Band 10 hin weisen, auf dem der Streifen 20 aufgezeichnet werden soll.
  • Die Kernstrukturen 102 weisen Wicklungen 106 auf, die um C- förmige Kerne 104 gewickelt sind. Die Kernstrukturen 102 sind vorzugsweise aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität, niedriger Koerzitivität und hoher magnetischer Sättigung ausgebildet, wie z. B. AlFeSil oder einer Legierung 49 mit hoher Permeabilität von Carpenter, wie oben beschrieben. Die Spulen 106 weisen vorzugsweise 75 Windungen von Kupferdraht mit einem Durchmesser von ungefähr 50 um an jeder Kernstruktur 102 auf. Die beiden Wicklungen sollten miteinander verdrahtet sein, daß ihre magnetischen Felder sich addieren.
  • Die Kernstrukturen 102 sind mit Ausnahme der Oberenden 108 jeder Kernstruktur, das von der Vorderfläche 98 des unteren Gehäuses abstehen kann, innerhalb der Gehäuse 92 und 94 enthalten. Die. Oberenden 108 der Kernstrukturen 102 sind durch einen Abstandhalter 110 voneinander getrennt. Der Abstandhalter 110 ist vorzugsweise aus Kupfer oder Messing ausgebildet und trennt die Oberseiten 108 um ungefähr 19 um bis 51 um voneinander. Die Größe dieser Trennung definiert die Breite des Aufzeichnungsspalts des Kopfes 90.
  • Die C-förmigen Kerne 104 haben jeweils eine Breite e. Es kann jedoch die Breite eines C-förmigen Kerns 104 größer als diejenige des anderen gemacht werden. Falls die Breite eines der Kerne 104 um ein mehrfaches größer gemacht wird als diejenige der anderen Kernstruktur, dann ist die Magnetflußkonzentration an dem dem Spalt zugewandten Rand des dünneren C-förmigen Kerns mehrere Male so groß wie die Flußkonzentration entlang dem dem Spalt zugewandten Rand des breiteren C-förmigen Kerns. Somit kann die Feldstärke derart eingestellt werden, daß nur ein einzelner magnetischer Weg auf dem Band 10 aufgezeichnet wird, wobei der Weg mit dem dem Spalt zugewandten Rand des dünneren Kerns 104 übereinstimmt.
  • Ein weiteres Verfahren zum Ausbilden des Spalts 20 besteht darin, einen zweiten Durchlauf mit dem Aufzeichnungskopf vorzusehen, und zwar in der gleichen Richtung wie der erste Durchlauf, wobei der Kopf gegenüber dem ersten Streifen in Querrichtung über die Breite des Bandes 10 geringfügig versetzt ist. Dadurch kann ein Streifen mit verbesserter Symmetrie und Amplitude erzielt werden.
  • Die Streifen 20 können unter Verwendung eines gepulsten oder kontinuierlichen Magnetfeldes aufgezeichnet werden. Alternativ kann zum Aufzeichnen eines Streifens 20 ein Permanentmagnet verwendet werden, obwohl angenommen wird, daß es schwierig ist, mit dem Magneten während eines einzigen Durchlaufs des Bandes mehrere Streifen auf dem Band aufzuzeichnen.

Claims (5)

1. Magnetisches Aufzeichnungsband mit zwei Enden, wobei das Band aufweist:
- mehrere Datenspuren (30), die mindestens über einen Teil der Breite des Bandes (10) verlaufen, und
- ein Magnetmuster (18; 24; 28) auf mindestens einem Abschnitt (12; 14; 16) des Bandes (10), wobei das Muster (18; 24; 28) eine Vielzahl paralleler, magnetisch polarisierter Streifen (20) aufweist, die quer über die Breite des Bandes (10) hinweg beabstandet sind, und wobei sich die Streifen (20) parallel zu der Länge des Bandes (10) erstrecken,
dadurch gekenzeichnet, daß
- die Streifen (20) eine magnetische Polarisierungsrichtung aufweisen, die im wesentlichen parallel zu der Breite des Bandes (10) verläuft, und
- die magnetische Polarisierung jedes Streifens (20) gleichförmig und fortlaufend ist.
2. Band gemäß Anspruch 1, ferner mit einem zweiten Muster (18; 24; 28), das an einem anderen Abschnitt (12; 14; 16) des Bandes (10) angeordnet ist, wobei das zweite Muster (18; 24; 28) eine zweite Vielzahl paralleler, magnetisch polarisierter Streifen (20) aufweist, die quer über die Breite des Bandes (10) hinweg voneinander beabstandet sind, wobei sich die Streifen (20) parallel zu der Länge des Bandes (10) erstrecken, wobei die Streifen (20) eine magnetische Polarisierungsrichtung aufweisen, die im wesentlichen parallel zu der Breite des Bandes (10) verläuft, und wobei die magnetische Polarisierung jedes Streifens der zweiten Vielzahl von Streifen (20) gleichförmig und fortlaufend ist.
3. Band nach Anspruch 1 oder 2, bei dem jedes Muster (18; 24; 28) bis in eine ausreichende Tiefe aufgezeichnet ist, die gewährleistet, daß die Datenspuren (30) die Magneteigenschaften des Musters (18; 24; 28) nicht signifikant beeinträchtigen.
4. Magnetband nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
- einen ersten Endabschnitt, einen mittleren Abschnitt und einen zweiten Endabschnitt, und
- ein erstes Magnetmuster (18) an dem ersten Endabschnitt (12) und ein zweites Magnetmuster (28) an dem zweiten Endabschnitt (16), wobei jedes Muster (18, 20) eine Vielzahl paralleler, magnetisch polarisierter Streifen (20) aufweist, die quer über die Breite des Bandes (10) hinweg voneinander beabstandet sind, wobei sich die Streifen (20) parallel zu der Länge des Bandes (10) erstrecken, wobei die Streifen (20) eine magnetische Polarisierungsrichtung aufweisen, die im wesentlichen parallel zu der Breite des Bandes (10) verläuft, und wobei die magnetische Polarisierung jedes Streifens der zweiten Vielzahl von Streifen (20) gleichförmig und fortlaufend ist.
5. Band gemäß Anspruch 4, ferner mit zwei polarisierten Streifen (22, 26), die parallel zu der Länge des Bandes (10) verlaufen, wobei die Streifen (22, 26) eine magnetische Polarisierungsrichtung aufweisen, die im wesentlichen quer zu der Länge des Bandes (10) verläuft, wobei der eine Streifen (22) an dem ersten Endabschnitt (12) des Bandes (10) an derjenigen Seite des ersten Musters (18) positioniert ist, die näher zu dem mittleren Abschnitt (16) des Bandes (10) gelegen ist, und der andere Streifen (26) an dem zweiten Endabschnitt (16) des Bandes (10) an derjenigen Seite des zweiten Musters (28) positioniert ist, die näher zu dem mittleren Abschnitt (16) des Bandes (10) gelegen ist.
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