DE1921360B2 - Servo-Einrichtung für die Spurführung von Daten-Magnetköpfen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Servo-Einrichtung für die Spurführung von Daten-Magnetköpfen, die durch einen Magnetkopfträger auf wahlfrei adressierbare Aufzeichnungsspuren eines Magnetbandes einstellbar sind, der eine Anzahl von spurparallel ausgerichteten Daten-Magnetköpfen trägt, von denen jeder durch wählbare Einstellhübe des Magnetkopfträgers auf ausgewählte Aufzeichnungsspuren einer Gruppe von Spuradressen durch am Magnetkopfträger befestigte Servo-Magnetköpfe einstellbar ist, die über an Randbereichen des Magnetbandes angeordneten Servo-Magnetisierungsmustern geführt sind.

Es ist bekannt (DE-AS 12 22 538), eine Servo-Einrichtung für die Spurführung von Daten-Magnetköpfen, die an einem wahlfrei einstellbaren Magnetkopfträger angeordnet sind, so auszubilden, daß am Magnetkopfträger zusätzlich ein Servo-Magnetkopf angeordnet ist, der ein im Randbereich des Aufzeichnungsträgers vorgesehenes Servo-Magnelisicrungsmuster abfühlt. Durch die Abfühlung des Servo-Magnetisierungsmusters ergeben sich Servosignale unterschiedlicher Amplitude bzw. Phase, abhängig davon, ob die Spurlage der Daten-Magnetköpfe von der Spurmitte nach links oder nach rechts ausgelenkt ist. Die Servosignale bewirken sodann durch den Servoantrieb eine Rückführung der Daten-Magnetköpfe in die Spurmitte der Datenspuren.

Die Servo-Einrichtung der bekannten Art ist funktionsfähig unter der Voraussetzung, daß die geometrischen Abmessungen des Magnetkopflage« und des Aufzeichnungsträgers gleichbleiben, d. h., daß si* durch die Einwirkung und Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen nicht geändert werden. Diese Bedingungen sind bei zunehmender Dichte der Aufzeichnungsspuren nicht als erfüllt anzusehen, da die Spurabstände der Aufzeichnungsspuren kleiner sind als die Toleranzwerte von Materialien, die für die Bauelemente der Datenspeicher verwendet werden.

Es ist ferner bekannt (US-PS 3185 972), eine Servo-Einrichtung für die Spurführung eines Deten-Magnetkopfes, der an einem wahlfrei einstellbaren Magnetkopfträger angeordnet ist, so auszubilden, daß durch den Daten-Magnetkopf am Aufzeichnungsträger nicht nur Daten- sondern auch Servomarkierungen abgefühlt werden. Die Unterscheidung zwischen Servo- und Datenmarkieruiigen ergibt sich dadurch, daß jeder Markierungsart verschiedene Spurabschnitte zugeordnet sind, die durch den Magnetkopf zeitlich nacheinander abgefühlt werden. Die Umschaltung des Magnetkopfes für die Übertragung der an den verschiedenen Spurabschnitten abgefühlten Servo- und Datensignale erfolgt durch Taktsignale, die bei der Einrichtung der bekannten Art, die als ein Magnetplattenspeicher ausgeführt ist, an einer besonderen Taktspur einer umlaufenden Speicherplatte abgefühlt werden. In dieser Weise kann auf einfache Art eine Synchronisation zwischen den Taktsignalen und den verschiedenen Sektoren einer Magnetplatte hergestellt werden, in welchen die verschiedenen Markierungsarten der Servo- und Datenmarkierungen aufgezeichnet sind. Eine Synchronisation einfacher Ar*> ist jedoch dann nicht zu erzielen, wenn als Aufzeichnungsträger ein breites Magnetband verwendet weiden soll, über dem an einem einstellbaren Magnetkopfträger eine Anzahl von spurparallel angeordneten Daten-Magnetköpfen angeordnet sind, von denen jeder durch wählbare Einstellhübe des Magnetkopfträgers auf ausgewählte Aufzeichnungsspuren einer Gruppe von Spuradressen eingestellt werden soll.

Es ist außerdem bekannt (CH-PS 4 15 752), eine Servo-Einrichtung für die Spurführung von Dalen-Magnetköpfen, die an einem wahlfrei einstellbaren Magnetkopfträger angeordnet sind, so auszubilden, daß in jeder Aufzeichnungsspur eines Magnetplattenspeichers in gleichen Aufzeichnungspositionen sowohl Daten- als auch Servomarkierungen aufgezeichnet sind. Die Servo- und Datenmarkierungen werden bei dieser bekannten Einrichtung durch die Aufzeichnung von Signalen verschiedener Frequenz unterschieden. Eine weitere Unterscheidung von Spurpositionen, durch welche eine Links- und Rechtsabweichung des Magnetkopfes von der normalen Spurlage gekennzeichnet wird, ergibt sich ebenfalls durch die Aufzeichnung von Markierungen, die verschiedene Frcquenzlage aufweisen. Bei dieser bekannten Einrichtung ist es notwendig, die einem höheren Frequenzbereich zugeordneten Datenmarkierungen und die einem niedrigeren Frequenzbereich zugeordneten Servomarkierungen in zwei übereinander an der nichtmagnetischen Trägerplatte aufgebrachten Magnetschichten unterschiedlicher koer-

zitiver Eigenschaften aufzuzeichnen. Der Aufwand für die Herstellung der Magnetplatten wird dadurch erhöht. Bei der bekannten Einrichtung besteht ferner der Nachteil, daß für die Auswertung der Servomarkierungen verschiedener Frequenzlage Filter verschiedener Bandpaßcharakteristik erforderlich sind. Die daraus resultierende ungleichmäßige Dämpfung der Signalkomponenten unterschiedlicher Frequenz führt zu Ungenauigkeiten bei der Spurführung des Magnetkopfes.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Servo-Einrichtung für die Spurführung von Daten-Magnetköpfen, die auf wahlfrei adressierbare Aufzeichnungsspuren eines Magnetbandes durch einen Magnetkopfträger einstellbar sind, an dem eine Anzahl von spurparallel ausgerichteten Daten-Magnetköpfen angeordnet sind, so auszubilden, daß durch Temperatur- und Feurhtigkeitseinflüsse entstehende Änderungen der geometrischen Abmessungen der Bauelemente eines Magnetbandgerätes mit großer Genauigkeit berücksichtigt werden.

Die genannte Aufgabe wird gemäß in der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß von je einem Servo-Magnetkopf in an sich bekannter Weise Servosignaie über ein Tiefpaßfilter zu einer Vergleicherschaltung übertragbar sind, und daß die Ausgänge der Vergieicherschaltung durch eine Kompensationsschaltung verbunden sind, die durch einen Widerstand gebildet wird, dessen Widerstandswert dem Spurabstand der beiden Servo-Magnetköpfe entspricht, und daß der Widerstand der Kompensationsschaltung Widerstandsabgriffe in Abständen von Teilwiderständen aufweist, deren Widerstandswerte den Spurabständen der Daten-Magnetköpfe entsprechen, und daß die Abgriffleitungen der Widerstandsabgriffe mit dem Antriebsmotor der Magnetkopfeinstellung durch einen Schalter verbindbar sind, dessen jeweilige Schaltstellung einem zur Datenübertragung ausgewählten Daten-Magnetkopf entspricht.

Eine Servo-Einrichtung der genannten Art hat den Vorteil, daß sie ohne großen Aufwand mit großer Genauigkeit betrieben werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Gesamtanordnung der Servo-Einrichtung fürdieSpu^rführung von Daten-Magretköpfen,

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung, welche für die in Fig. 1 dargestellte Servo-Einrichtung verwendet werden kann,

F i g. 3 Beispiele von Servo-Magnetisierungsmustern, die in den Randbereichen eines Magnetbandes aufgezeichnet sind,

F i g. 4 ein Diagramm der abgefühlten Servosignaie,

Fig. 5 das Blockschaltbild einer Vergieicherschaltung, die für die in ν i g. I dargestellte Servo-Einrichtung verwendet wird.

Fig. 6 ein Diagramm der abgefühlten Servosignaie, wenn die Daten-Magnutköpfe aus der richtigen Spurlage verschoben sind.

Der in Fig. I dargestellte magnetische Aufzeichnungsträger I ist als Magnetband ausgebildet, an dem in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnete Gruppen 12 und 14 von Servo-Magnetisierungsmustern gezeichnet sind. Zwischen diesen beiden Gruppen 12 und 14 von Servo-Magnetisierungsmusiern und parallel /u dessen Aufzeiclmungsspuren 16 sind mehrere grundsätzlich parallel und in einem Abstand voneinander angeordnete Datenspuren 18 aufgezeichnet. Ein Magnetkopfträger 20, der sich über die Breite des Aufzeichnungsträgers 10 erstreckt, ist in Querrichtung zu den Aufzeichnungsspuren durch einen Antriebsmotor 22 einstellbar, dessen Einstellung nach Richtung und Größe durch ein angelegtes Signal bestimmt wird. Der Magnetkopfträger 20 enthält mehrere Daten-Magnetköpfe 24, die in einem gewissen Abstand voneinander angeordnet sind. Der erste Servo-Magnetkopf 26 und der zweite Servo-Magnetkopf 28 sind an den einander gegenüberliegenden Enden des Magnetkopfträgers 20 über den beiden Gruppen 12 bzw. 14 der Servo-Magnetisierungsmuster angeordnet.

Wenn die einzelnen Aufzeichnungsspuren 16 der Servo-Magnetisierungsmuster und die Datenspuren 18 ungefähr gleiche Abstände aufweisen, gibt die Anzahl der Aufzeichnungsspuren 16 in den Gruppen 12 und 14 die Anzahl der verschiedenen Datenspuren an, die jedem der Daten-Magnetköpfe 24 zugeordnet sind.

Wenn das Magnetband 10 und der Magnetkopfträger 20 stabil sind und Faktoren wie thermische und hygroskopische Expansion oder Kc,fraktion vernachlässigt werden, kann man einen Servo-N'agnetkopf und den zugehörigen Satz von Aufzeichnungsspuren 16 eines Servo-Magnetisierungsmusters dazu benutzen, dem Antriebsmotor 22 des Magnetkopfträgers 20 ein Fehler·":gnal zuzuführen. In ähnlicher Weise genügen ein einziger Servo-Magnetkopf und ein zugehöriger Satz von Aufzeichnungsspuren 16, wenn das Magnetband 10 und der Magnetkopfträger 20 einer Maßverzerrung von ungefähr gleicher Größe unterliegen. Häufiger tritt jedoch am Magnetband 10 cine andere thermische Expansion oder Kontraktion auf als am Magnetkopfträger 20, und zwar aufgrund der für diese Teile verwendeten unterschiedlichen Materialien. Außerdem kann die hygroskopische Expansion und Kontraktion des Magnetbandes 10 ein sehr ernstes Problem bilden, wenn dieses aus plastikähnlichen Materialien hergestellt ist. In solchen Fällen werden vorzugsweise zwei Servo-Magnetköpfe und zwei zugehörige Sätiie von Aufzeichnungsspuren 16 der Servo-Magnetisierungsmuster zusammen mit einer Ausgleichsschaltung dazu vet wendet, die nötige Genauigkeit herzustellen.

Die Fig. 1 zeigt eine Schaltung, die Fehlersignale erzeugt, welche die Abweichung jedes der beiden Servo-Magnetköpfe 26 und 28 von der imaginären Mittellinie zwischen zwei nebeneinanderliegenden ausgewählten Aufzeichnungsspuren 16 der Servo-Magnetisierungsmuster darstellen. Jeder der Servo-Magnelköpfe 26 und 28 erzeugt ein kombiniertes Servo-Signal mit einzelnen Komponenten, die den verschiedenen Signalen in den nebeneinanderliegenden beiden Spuren entsprechen, und zwar aufgrund der Bewegung des Magnetbandes 10 relativ zum Magnetkopfträger 20. Das i ombinierte Servosignal wird durch ein Tiefpaßfil-'.er 30 gefiltert, um hochfrequente Störungen aus dem Signal zu entfernen und dann zu einer Vergieicherschaltung 32 geleitet, durch welche ein Fehlersignal erzeugt wird.

Die Servo-Mignetköpfe 26 und 28 werden durch den Antriebsmotor 22, dem von der Antriebssteuerung 34 ein Steuersignal zugeführt wird, auf eine ausgewählte Spuradresse eingestellt. Wenn angenommen v»ird, daß sich das Magnetband 10 aufgrund hygroskopischer Expansion wesentlich stärker ausdehnt als der Magnetkopfträger 20 unH wenn z. B. von den beiden verschiedenen Servo-Magnetköpfen 26 und 28 abgelcite'° Fehlersignale addiert und dem Antriebsmotor 22 zugeführt werden, dann wird der Magnetkopfträger 20

so eingestellt, daß der Servo-Magnelkopf 26 dichter an der rechten und der Servo-Magnctkopf 28 dichter an der linken Auf/cichnungsspur des zugehörigen Paares von Auf/eichnungsspuren 16 steht. Die Datcn-Magnetköpfe 24. die dicht an der Mitte des Magnetkopfträgers 20 liegen, folgen genau den ausgewählten Datenspuren 18 Die Daten-Magnetkopfe 24. die sich an der linken oder rechten Seite des Magnctkopflrägers 20 befinden, liegen jedoch entsprechend rechts oder links von den ausgewählten Datcnspiiren 18. denen sie folgen sol'en.

Der Erfindung entsprechend wird die Fehlausrichtung jedes Daten-Magnetkopfes 24 relativ zur gewählten und /u verfolgenden Datetispur 18 kompensiert durch eine Kompensationsschaltung 36. welche die von den Scrvo-Magnetköpfen 26 und 28 abgefunden Fehlersignale in Übereinstimmung mit der Distanz /wischen einem ausgewählten Daten-Magnetkopf 24 und den Servo-Magnetköpfen 26 und 28 dämpft. Die von den entsprechenden Vergleichcrschaltungen 32 abgeleiteten Fehlersignale werden den entgcgengeset/-ten Fnden mehrerer in einer Reihenschaltung angeordneter Teilwiderstände 38 zugeführt, deren Widerstandswerte jeweils einem Spurabstand von zwei am Magrietkopftragcr 20 nebeneinanderlegenden Daten-Magnetköpfen 24 entspricht. Die Verbindung zwischen ledern nebeneinanderlegenden Paar der Teilwiderstände 38 ist über eine Abgriffleitung 40 mit einem Anschluß 42 eines Drehschalter 44 verbunden, durch dessen Schalterarm 46 ein Fehlersignal zu dem Antriebsmotor 22 des Magnetkopftragers 20 übertragen wird. Als Drehschalter können Dioden- und Transistorschalter ■. erwendet w erden.

Wenn ein bestimmter Datcn-Magnetkopf 48 aus der Gruppe der Daten-Magnetkopie 24 richtig mit einer •üisgewählten Datenspur 18 ausgerichtet werden soll. 'Aird ein Anschluß 50 in der Kompensationsschaltung 36. welcher der physikalischen Lage des Daten-Magnetkripfes 48 bezüglich der Länge des Magnetkopfträgers 20 entspricht, über den Schalterarm 46 des Drehschalters 44 mit dem Antriebsmotor 22 des Magnetkopfträgers 20 verbunden. Die vom Servo-Magnetkopf 26 übe.tragene Fehlerspannung wird durch die 6 Teilwiderstände 38 an der linken Seite des Anschlusses 50 gedämpft, wahrend die vom Daten-Magnetkopf 28 übertragene Fehlerspannung durch die drei Teilwiderstände 38 auf der rechten Seite des Anschlusses 50 gedämpft wird. Die resultierende Fehlerspannung am Anschluß 50 hat die richtige Richtung und Größe, um den gewählten Daten-Magnetkopf 48 über einer bestimmten Datenspur 18 auszurichten. In ähnlicher Weise kann der Schalterarm 46 des Schalters 44 auf jeden a·.deren der Anschlüsse 42 gestellt werden, um die genaue Spurfolge eines entsprechenden Daten-Magnetkopfes 24 zu erreichen. Die Teilwiderstände 38 haben gleiche Werte für gleiche Abstände zwischen nebeneinanderliegenden Paaren von Daten-Magnetköpfen 24. Wenn gleichzeitig Daten durch mehr als einen Daten-Magnetkopf 24 übertragen werden sollen, wird der Schalterarm 46 an die Verbindung angeschlossen, die dem Daten-Magnetkopf entspricht, der dem Mittelpunkt zwischen den beiden außenliegenden Daten-Magnetköpfen am nächsten steht.

Das Netzwerk einer Spannungsteilerschaltung 60, wie es in F i g. 1 gezeigt ist. kann dazu verwendet werden, die Laeefehler eines Daten-Magnetkopfes und kleine Differenzen zu kompensieren, die in der elektrischen Charakteristik der Daten-Magnetköpfe und ihrer zugehörigen Schaltung auftreten können. Jede Zweig

Verbindung der Spannungsteilerschaltung 60 enthält einen Festwertwiderstand 62 zwischen einem Anschluß 64 und einer gemeinsamen positiven Stromquelle 66 und einen Regelwiderstand 68 zwischen dem Anschluß 64 und einer gemeinsamen negativen Stromquelle 70. Der Anschluß 64 jeder /.weigverbindung ist an einen der Anschlüsse 42 des Drehschalter 44 gelegt, um diesem eine veränderliche Vorspannung zu erteilen. Die Vorspannung entspricht der Spannung des Anschlusses 64 und hat den Wert Null, wenn der Regclwiderstand 68 genauso eingestellt ist wie der Festwiderstand 62 und die Spannungsquellen 66 und 70 an einem absolut gleichen Wert stehen.

Wenn ein bestimmter Daten-Magnctkopf richtig in Längsrichtung des Magncikopfträgers 20 eingestellt werden soll, wird die Vorspannung am entsprechenden Widerstands-Verbindiingspunkt auf den Wert Null gesetzt, da kein Positionsausgleich benötigt wird. Wenn jedoch ein bestimmter Datenubertrager iinks oder rechts von der Stelle steht, an der er eigentlich stehen sollte, wird der Regelwidcrstand 68 in der entsprechen den .Spannungsteilerschaltung 60 so eingestellt, daß cmc Vorspannung auf den entsprechenden Schaltcranschluß 42 gegeben wird. Die Richtung dieser Vorspannung stellt die Richtung dar, in welcher der Datcn-Magnctkopf relativ zur Sollstellung verschoben und dadurch falsch ausgerichtet ist.

F i g. i zeigt eine einfache Ausführungsform der in F i g. I dargestellten Spannungstcilerschaltung. die leicht in Form einer gedruckten Schaltkarte hergestellt werden kann. Sie eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen der .Spurfehler auf einen bestimmten Prozentsat/, z. B. 20% der Toleranzen des Daten-Magnetkopfes 24 im ungünstigsten Falle, begrenzt werden soll. Die dazu erforderlichen Vorspannungen werden von einer gedruckten Schaltungsanordnung geliefert, zu der zwei gemeinsame Leitungen 80 und 82 gehören, die an positive bzw. negative Spannungsquellen 84 und 86 über die Widerstände 88 und 90 und über geätzte Leitungsmuster 94 an die Klemmen 92 angeschlossen sind, [ede der Klemmen 92 ist mit einem anderen Verbindungspunkt zwischen den Teilwiderständen 38 verbunden, um an diesen eine gewählte Vorspannung anlegen zu können. Eine Vorspannung mit dem Wert Null wird an die Anschlüsse 92 gegeben, indem man die Musterbereichc der gedruckten Schaltung, welche die geätzten Leiter 94 zwischen dem gewählten Anschluß 92 und den Leitungen 80 und 82 umfassen, schneidet. Auf diese Weise wird am zugehörigen Anschluß 92 ungeachtet der Spannungen der Quellen 84 und 86 oder der gemeinsamen Leitungen 80, 82 eine Spannung mit dem Wert Null erzeugt. Eine positive oder negative Spannung mit einem Wert, welcher einem gegebener Abstand auf dem Magnetkopfträger 20 entspricht, wird an die Klemme 92 gelegt, indem man den Leiter 94 zwischen der Klemme und einer der Leitungen 80, 82 schneidet und den anderen Leiter 94 ungeschnitten läßt Diese Spannung, deren Wert durch die Spannungen an den Stromquellen 84 und 86 und an den Widerständen 88 und 90 bestimmt wird, ist positiv, wenn der Leiter 94 zwischen dem Anschluß und der Leitung 80 nicht geschnitten ist. und er ist negativ, wenn der Leiter 94 zwischen dem Anschluß und der Leitung 82 nicht geschnitten ist Eine positive oder negative Spannung entsprechend einem vorgegebenen Abstand am Ma gnetkopfträger 20 wird an die Klemmen 92 gelegt indem man die beiden zugehörigen Leiter 94 schneide' und einen Widerstand 96 zwischen den Anschluß 92 unc

cine der Leitungen 80. 82 legt. Die Polarität der Spannung an der Klemme 92 hängt wieder davon ab. ob sie mit der Leitung 80 oder der Leitung 82 verbunden ist. Die Anordnung der F i g. 2 zeigt eine einfache und billige Art, den Magnetkopfträger 20 zu eichen, leder ^r> der Daccn-Magnetköpfe 24 wird geeicht, indem man einen oder beide Leiter 94 schneidet oder auch noch cinL<·. Widerstand 96 hinzufügt. In der Praxis wurde festgestellt, daß ungefähr die Hälfte der auf einem Magnetkopfträger 20 angeordneten Daten-Magnelköpfe 24 zur Korrektur einen Widerstand 96 erfordern, während bei den übrigen Daten-Magnetköpfen nur einer oder beide der zugehörigen Leiter 94 geschnitten werden müssen.

Die in F i g. I gezeigte Einrichtung kann dazu verwendet werden, daß ein Servo-Magnetkopf eine vorgegebene Spurlage einhält. Bei bestimmten Anwendungen kann jedoch die bisher übliche Art der

μ^β g

denen ein Servo-Magnetkopf aus zwei nebeneinanderliegenden Aufzeichnungsspuren Servosignale unterschiedlicher Frequenz abfühlt, können aus verschiedenen Gründen keine hinreichende Genauigkeit liefern. Die zur Trennung der Signalkomponenten unterschiedlicher Frequenz erforderlichen Filter haben notwendigerweise unterschiedliche Bandpaßcharakteristik, die zu einer ungleichmäßigen Stördämpfung führen. Solche Filter weisen außerdem in den entsprechenden Frequenzbereichen unterschiedliche Störimpedanzen auf, und die resultierende ungleichmäßige Dämpfung der Stc jngen reduziert die Ausrichtungsgenauigkeit. Geschwindigkeitsabweichungen des Magnetbandes relativ zum Servo-Magnetkopf und Änderungen der Schwebehöhe der Servo-Magnetköpfe über dem Magnetband, tragen ebenfalls zur Ungenauigkeit bei.

Fig. 3 zeigt eine Einrichtung, durch welche die genannten Schwierigkeiten vermieden werden. Das Servo-Magnetisierungsmuster einer linken und einer rechten Servospur ist abhängig von der Zeit aufgezeichnet. Die Magnetisierungsmuster der linken und rechten Spur enthalten eine Synchronisationsmarkierung 110 von relativ kurzer Dauer, die in den zwei verschiedenen Spuren phasengleich sind. Der Synchronisationsmarkierung 110 folgt eine Reihe von Rechteckmarkierungen 112 gleicher Frequenz, die relativ zueinander phasenverschoben sind. Den Rechteckmarkierungen 112 folgt ein weiteres Paar von Synchronisationsmarkierungen 114. die weiteren Rechteckmarkierungen 112 vorausgehen. Das Auftreten einer Synchronisationsmarkierung in jeder Spur unterbricht die vorhergehende Reihe der Rechteckmarkierungen 112 und eine neue Reihe von Rechteckmarkierungen 112 beginnt innerhalb eines festen Zeitintervalls nach dem Auftreten der Synchronisationsmarkierungen. Die Rechteckimpulsmarkierung in der linken Servospur z. B. hätte am Punkt 116 einen positiven Obergang, wenn die neue Synchronisationsmarkierung 114 fehlen würde. Da diese jedoch vorliegt erfolgt diese Wendung der Rechteckmarkierung in den positiven Bereich erst nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit und die Phase der Reihe von Rechteckmarkierun- «> gen 112 wird dadurch umgekehrt In ähnlicher Weise wird eine Wendung der Rechteckmarkierungen in den positiven Bereich der rechten Servospur durch eine neue Synchronisationsmarkierung 114 verzögert, und die Phase der Rechteckmarkierungen 112 in der rechten Servospur wird dadurch ebenfalls umgekehrt Jedes Auftreten einer Synchronisationsmarkierung in Längsrichtung der Servospuren kehrt die Phase dieses Teiles der Kcchteckmarkicrung unmittelbar nach einer solchen Synchronisationsmarkierung um.

Die F'i g. 4 zeigt den zeitabhängigen Verlauf von Servosignalen, die durch einen Servo-Magnetkopf durch gleichzeitiges Abtasten der in F i g. 3 dargestellten linken und rechten Servospuren abgefühlt werden. Das resultierende Servosignal enthält zwei verschiedene Sätze von Signalen, die an den Rechteckmarkierungen 112 der beiden Servospuren abgefühlt werden. Vorder- und Hinterflanke der Rechteckmarkierungen 112 in der linken Servospur ergeben die positiven und negativen Signale 118 bzw. 120, während die Rechteckmarkicrungen 112 in der rechten Servospur positive und negative Signale 122 bzw. 124 liefern. Die Phasenverschiebung der Rechteckmarkierungen in den beiden Servospuren sorgt für die Zeitverschiebung der abgefühlten Signale 118, 120, 122 und 124. Dabei wird jedes zweite Signal von einer Servospur und die dü'/.v.'ischenüs^endcn Si⁴⁷HaIc von der 3nder^pp S?rvr>spur abgefühlt. Aufeinanderfolgende Paare von abwechselnd positiven und negativen Signalen werden so aufgrund von Seitenverschiebungen des Magnetbandes 10 relativ zum Magnetkopfträger 20 geliefert. Die Signale eines Signalpaares stellen die positiven Markierungsübergänge in zwei verschiedenen Servospuren und die Signale im folgenden Signalpaar die negativen Markierungsübergänge in den zwei verschiedenen Servospuren dar.

Die Synchronisationsmarkierungen 110 werden gleichzeitig abgefühlt, um die positiven und negativen Synchronisationssignale 126 und 128 mit wesentlich größeren Amplituden zu liefern, als sie die Signale 118, 120, 122 und 124 darstellen. Da für das vorliegende Beispiel angenommen wird, daß der Servo-Magnetkopf auf der Mittellinie zwischen der linken und der rechten Servospur läuft, sind die Amplituden der vom Servo-Magnetkopf an den zwei verschiedenen Servospuren abgefühlten Signale im wesentlichen gleich und die resultierenden Signale 118, 120, 122 und 124 haben eine im wesentlichen gleiche Amplitude.

Wie aus der nachfolgenden Erläuterung genauer zj ersehen ist, ist die Amplitude der an der linken Servospur abgefühlten Signale größer als die an der rechten Servospur abgefühlten Signale, wenn der Servo-Magnetkopf 26 über einen größeren Teil der linken als der rechten Spur läuft und umgekehrt.

F i g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine in F i g. 1 verwendete Vergleicherschaltung 32 zum Trennen und Verarbeiten der an den einzelnen Servospuren abgefühlten kombinierten Servosignale, die in Fig.4 dargestellt sind. Das in Fig. 1 gezeigte Tiefpaßfilter 30 «.ntfernt hochfrequente Störungen aus dem kombinierten Signal und leitet das Signal an einen Verstärker 140 zur Verstärkung weiter. Das verstärkte Signal wird auf den Eingang eines Synchronisationssignal-Detektors 142 und auf einen der Eingänge einer UND-SchaUung 144 für die linke Servospur und einen der Eingänge einer UND-Scha!tung 146 für die rechte Servospur gegeben. Der Synchronisationssignal-Detektor 142 spricht auf die in Fig.4 dargestellten positiven und negativen Synchronisationssignale 126 und 128 an und regelt die Phase eines Taktoszillators 148. Der Detektor 142 kann aus jeder geeigneten Schaltung bestehen, die auf die Synchronisationssignale 126 und 128 unter Ausschluß anderer Signale anspricht und sie kann z. B. einen Amplitudendeiektor enthalten, der nur auf die größere Amplitude der Synchronisationssignale 126 und 128 und nicht auf die Signale 118, 120, 122 oder 124

anspricht. Die bistabile Kippschaltung 150 wird durch den Oszillator 148 so getrieben, daß sie abwechselnd einen /weiten Eingang erst der einen und dann der anderen UND-Schaltungen 144und 146einschaltet.

Der Synchronisationssignal-Detektor 142 und der Taktoszillator 148 bilden ein Beispiel für eine externe Taktgabe, die auf den Empfang von Synchronisationssignalen anspricht und von zwei verschiedenen Servospuren abgefühlte Servosignale 118, 120, 122 und 124 in verschiedene Verarbeitungskanäle 152 und 154 leitet. Die Phase des Oszillators 148 wird vom Synchronisationssignal-Detektor 142 gesteuert um sicherzustellen, daß die Stellung der bistabilen Kippschaltung 140 sich zeitlich mit dem Auftreten der an den verschiedenen Servospuren abgefiihlten Signale ändert. Somit wird die UND-Schaltung 144 für die linke Servospur eingeschaltet, um die Signale 118, 120 bei deren Empfang in den linken Verarbeitungskanal 152 zu leiten. In ähnlicher WpUp wird Hip I IND-Srhaltnng I4fi fiir die rechte Servospur eingeschaltet, um die Signale 122 und 124 bei deren Empfang in den rechten Verarbeitungskanal 154 zuleiten.

Die an der linken Servospur abgefühlten positiven Signale werden über eine Diode 156 zu einem Spitzendetektor 158 geleitet, wo sie integriert werden. Die an der linken Servospur abgefühlten negativen Signale werden über eine Diode 160 zu einem Inverter 162 übertragen, wo sie umgekehrt und dann vom Spitzendetektor 164 integriert werden. Die Ausgangssignale der beiden Spitzendetektoren 158 und 164, die beide positiv sind, werden in einem Addierer 166 summiert und einem Eingang einer Summierschaltung 168 zugeführt. Die an der rechten Servospur abgefühlten positiven und negativen Signale 122 und 124 werden in dem rechten Verarbeitungskanal 154 integriert. Da die Dioden 156 und 160 jedoch entgegengesetzte Polung aufweisen, sind die an den beiden Spitzendetektoren 158 und 164 abgeleiteten Ausgangsspannungen beide negativ. Diese negativen Spannungen werden in einem Addierer 170 summiert und dem /weiten Eingang der Summierschaitung 168 zugeführt. Die am positiven und negativen Eingang der Summierschaitung 168 erzeugten .Signalamplituden sind im absoluten Wert gleich, wenn der Servo-Magnclkopf genau auf die Mittellinie zwischen den beiden Servospuren eingestellt ist, und dementsprechend wird ein Fehlersignal mit dem Wert Null erzeugt.

Wenn der Servo-Magnetkopf dichter an der linken als an der rechten Servospur steht, ergibt sich das in F i g. b gezeigte kombinierte Servosignal. Wegen der relativen Niihe des Servo-Magne'kopfes zur linken Servospur hat das an dieser linken Servospur abgefühlte Servosignal eine relativ große Amplitude und die resultierenden Signale 118 und 120 haben somit große Amplituden. Das durch den Servo-Magnetkopf an der rechten Servospur angefühlte Servosignal hut resultierende Signale 122 und 124 mit einer relativ kleinen Amplitude. Die Signale 118 und 120 größerer Amplitude liefern positive Signalamplituden an die Summierschaitung 168. Der absolute Wert der durch die Signale 122 und 124 an die Summierschaitung 168 gelieferte negative Signalamplitude ist kleiner. Das resultierende Fehlersignal ist positiv und treibt den Magnetkopfträger 20 und den zugehörigen Servo-Magnetkopf 26 oder 28 von der linken Servospur hinweg. Die Größe des Fehlersignales ist proportional der Abweichung des Servo-Magnetkopfes von der zwischen der linken und der rechten Servospur verlaufenden Linie.

Wenn der Servo-Magnetkopf dichter an der rechten als an der linken Servospur steht, sind die Amplituden der Signale 122 und 124 größer als diejenigen der J5 Signale 118 und 120 und ein resultierendes negatives Fehlersignal zentriert den Servo-Magnetkopf 26 oder 28 entsprechend.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Servoeinrichtung für die Spurführung von Daten-Magnetköpfen, die durch einen Magnetkopfträger auf wahlfrei adressierbare Aufzeichnungsspuren eines Magnetbandes einstellbar sind, der eine Anzahl von spurparallel ausgerichtete Daten-Magnetköpfe trägt, von denen jeder durch wählbare Einstellhübe des Magnetkopfträgers auf ausgewählte Aufzeichnungsspuren einer Gruppe von Spuradressen durch am Magnetkopfträger befestigte Servo-Magnetköpfe einstellbar ist, die über an Randbereichen des Magnetbandes angeordneten Servo-Magnetisierungsmustern geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß von je einem Servo-Magnetkopf (26, 28) in an sich bekannter Weise Servosignale über ein Tiefpaßfilter (30) zu einer Vergleicherschaltung (32) übertragbar sind, und daß die Ausgänge der Vergleicherschaltung (32, 32) durch ei<a Kompensationsschaltung (36) verbunden sind, die durch einen Widerstand gebildet wird, dessen Widerstandswert dem Spurabstand der beiden Servo-Magnetköpfe entspricht, und daß der Widerstand der Kompensationsschaltung Widerstandsabgriffe in Abständen von Teilwiderständen (38) aufweist, deren Widerstandswerte den Spurabständen der Daten-Magnetköpfe (24) entsprechen, und daß die Abgriffleitungen (40) der Widerstandsabgriffe mit dem Antriebsmotor (22) der Magnetkopfeinstellung durch einen Schalter (44) verbindbar sind, dessen jeweilige Schaltstellung einem zur Datenübertragung ausgewählten Daten-Magnetkopf (48) entspricht.

2. Servo-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wide. _Jtandsabgriffe der Kompensationsschaltung (36) mit Verbindungspunkten (64) einer Spannungsteilerschaltung (60) verbunden sind, die jeweils über einen Festwiderstand (62) mit einem vorgegebenen positiven Potentialwert ( + V) und über einen einstellbaren Widerstand (68) «o mit einem vorgegebenen negativen Potentialwert ( — V) verbunden sind.