DE69929111T2 - Magnetaufzeichnungsgerät - Google Patents

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Richard D. Freemont Barndt
Carl P. Redwood City Taussig
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    • G11B33/14Reducing influence of physical parameters, e.g. temperature change, moisture, dust

Description

  • Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Aufzeichnen und Lesen von Daten zu und von einem Datenspeichermedium, wie zum Beispiel einem Magnetband, und insbesondere auf ein Aufzeichnen und Lesen von Daten zu und von einem Magnetband, das eine Bandabmessungsinstabilität aufweist, mit einer Einrichtung zum Ausgleichen der Instabilität.
  • Magnetband-Datenspeichervorrichtungen werden weit verbreitet verwendet, um Daten, die in nicht austauschbaren Plattenlaufwerken in Computern gespeichert sind, zu sichern. In nicht austauschbaren Plattenlaufwerken gespeicherte Daten können auf Grund von Bedienerfehlern oder mechanischen Ausfällen verloren gehen. Die Kosten pro Einheit gespeicherter Daten in einer Magnetband-Datenspeichervorrichtung sind verglichen mit anderen Formen einer elektronischen Datenspeicherung gering. Deshalb bieten die Magnetband-Datenspeichervorrichtungen ein kosteneffizientes Mittel zum Sichern von Daten.
  • Ein Verfahren zum Speichern von Daten unter Verwendung einer Magnetband-Datenspeichervorrichtung ist als „Schrägspur"-Techologie bekannt. Eine Magnetband-Datenspeichervorrichtung unter Verwendung der Schrägspur-Technologie zeichnet Daten in Streifen auf, die diagonal relativ zu der Länge eines Bands sind. Bei der Schrägspurtechnologie wird ein sich drehender Trommelkopf in Verbindung mit dem Band verwendet, das langsam getrieben wird, um eine hohe Datenspeicherkapazität zu ergeben.
  • Ein weiteres Verfahren zum Speichern von Daten unter Verwendung einer Magnetband-Datenspeichervorrichtung wird „Linearaufzeichnungs"-Technologie bezeichnet. Eine Magnetband-Datenspeichervorrichtung unter Verwendung der Linearaufzeichnungstechnologie zeichnet Daten in mehreren parallelen Spuren auf, die sich in der Richtung der Länge des Bands erstrecken. Im Gegensatz zu der Schrägspurtechnologie wird in der Linearaufzeichnungstechnologie ein feststehender Mehr-Wandler-Magnetkopf verwendet. Bei der Linearaufzeichnungstechnologie können die Schreib- und Lesewandler gleichzeitig an einem Band arbeiten. Zusätzlich ist die Geschwindigkeit des Bandes in einer Linearaufzeichnungsvorrichtung üblicherweise viel größer als die Geschwindigkeit des Bands in einer Schrägspurvorrichtung.
  • Bezug nehmend auf 1 ist eine herkömmliche Konfiguration eines Mehr-Wandler-Magnetkopfs 10, der in einer Linearaufzeichnungsvorrichtung verwendet wird, gezeigt. Der Mehr-Wandler-Magnetkopf 10 ist über einem Abschnitt eines Magnetbands 12 positioniert. Die Breite des Magnetbands 12 kann wesentlich breiter sein, als in 1 dargestellt ist. Der Magnetkopf 10 beinhaltet sieben Schreibwandler 14 und sieben Lesewandler 16. Die Schreibwandler 14 und die Lesewandler 16 bilden sieben Schreib/Lese-Paare 18, derart, dass jedes Schreib/Lese-Paar 18 einen Schreibwandler 14 und einen Lesewandler 16 beinhaltet. Obwohl der Magnetkopf 10 gezeigt ist, um nur sieben Schreib/Lese-Paare 18 zu beinhalten, gibt es weitere herkömmliche Konfigurationen von Magnetköpfen mit mehr oder weniger Schreib/Lese-Paaren.
  • Eine Serie paralleler Datenspuren 20 ist auf dem Magnetband 12 gezeigt. Obwohl nur sieben Datenspuren 20 dargestellt sind, könnten zusätzliche Datenspuren oberhalb und/oder unterhalb der sieben Spuren angeordnet sein. Zwischen den Datenspuren 20 befinden sich Spurräume 22. Die Spurräume 22 sind während einer Aufzeichnungsoperation nicht zugängliche Regionen auf dem Magnetband 12. Die Spurräume 22 entsprechen den Räumen zwischen Schreibwandlern, die zum Aufzeichnen von Daten in die Datenspuren 20 verwendet werden. Üblicherweise sind die Breiten von Spurräumen 22 wesentlich größer als die Breiten von Datenspuren 20. Die große Ungleichheit bei Breiten von Datenspuren und Spurräumen wird durch ein Beabstanden zwischen Schreibwandlern auf einem Magnetkopf bewirkt. Auf Grund von Herstellungsschwierigkei ten sind die Schreibwandler auf einem Magnetkopf viel stärker beabstandet als die Breiten von Datenspuren. Die Breiten von Datenspuren 20 können zum Beispiel zwanzig Mikrometer breit sein, während die Breiten von Spurräumen 22 zweihundert Mikrometer breit sind. Die Entfernung zwischen den äußersten Datenspuren 20 einschließlich der Breiten der äußersten Datenspuren (im Folgenden „Spurspanne") ist W1.
  • Wie in 1 gezeigt ist, sind die Längen der Lesewandler 16 kleiner als die Längen der Schreibwandler 14. Die Differenz bei den Längen der Lesewandler 16 und der Schreibwandler 14 dient dazu, Fehlerspielräume auf beiden Seiten des Lesewandlers 16 bereitzustellen, um ein alterungsbezogenes Bandschrumpfen auszugleichen, sowie andere Quellen von Spurausrichtungsfehlern. Ein Fehlerspielraum ist die Entfernung von einer Kante einer Spur 20 zu der nächstgelegenen Kante eines Lesewandlers 16 auf dieser Spur 20.
  • Magnetbänder, wie zum Beispiel Bänder, die unter Verwendung eines Polyethylen-Terephthalat-Substrats gebildet sind, neigen dazu, über die Nutzlebensdauer des Bands zu schrumpfen. Die Menge eines Schrumpfens hängt von mehreren Faktoren ab, wie zum Beispiel Temperatur, Feuchtigkeit, Material des Bands und Zeit. Ein alterungsbezogenes Bandschrumpfen kann eine wesentliche Wirkung auf die Fähigkeit einer Linearaufzeichnungsvorrichtung aufweisen, wertvolle Daten wiederzugewinnen, die auf ein Magnetband aufgezeichnet wurden. Obwohl ein alterungsbezogenes Bandschrumpfen nur ein Schrumpfen einiger Zehntel eines Prozentes in der Breite eines Bandes umfassen könnte, könnten die äußersten Lesewandler auf einem Magnetkopf mit den entsprechenden Datenspuren fehlausgerichtet sein, insbesondere dann, wenn der Magnetkopf zahlreiche Schreib/Lesepaare beinhaltet. Dies ist hauptsächlich auf Grund der Tatsache so, dass Spurräume wesentlich breiter sind als Datenspuren, derart, dass eine Breite einer einzelnen Datenspur nur etwa 1% einer Spurspanne aufweisen könnte. Das Verhältnis einer Breite einer Einzeldatenspur gegenüber einer Spurspanne nimmt ab, wenn mehr Schreib/Lesepaare auf einem Magnetband hergestellt werden. Eine größere Anzahl von Schreib/Lesepaaren auf einem Magnetkopf ist gleich einer höheren Datenübertragungsrate.
  • 2 stellt die potentielle Wirkung des altersbezogenen Bandschrumpfens dar, wenn das altersbezogene Bandschrumpfen nicht ausreichend durch die Fehlerspielräume ausgeglichen wird. In 2 sind der gleiche Mehr-Wandler-Magnetkopf 10 und das gleiche Magnetband 12, die in 1 gezeigt wurden, dargestellt. Auf Grund des alterungsbezogenen Bandschrumpfens jedoch ist die Länge der Spurspanne von W1 auf W2 gesunken. Auf Grund des Schrumpfens des Magnetbands 12 erstrecken sich die äußersten Lesewandler 16 über die entsprechenden äußersten Datenspuren 20 hinaus. So werden die Daten, die auf die äußersten Datenspuren 20 aufgezeichnet werden, nicht zuverlässig gelesen.
  • Servospureinstellungstechniken wurden entwickelt, um die Wirkungen von Lesewandler-zu-Spur-Ausrichtungsfehlern zu reduzieren. Bekannte Servospureinstellungstechniken variieren breit, die meisten beinhalten jedoch ein dynamisches Bewegen des Magnetbands in der Richtung der Breite des Bands, um die Lesewandler über den korrekten Datenspuren zu positionieren. Derartige Servotechniken sind jedoch nicht notwendigerweise wirksam bei einem Ausgleichen eines altersbezogenen Schrumpfens, wenn diese bei herkömmlichen Mehr-Wandler-Köpfen eingesetzt werden. Wieder Bezug nehmend auf 2 kann der obere Lesewandler 16 mit der oberen Datenspur 20 ausgerichtet sein, wenn der Magnetkopf 10 nach unten bewegt wird. Die Abwärtsbewegung des Magnetkopfs 10 jedoch würde den unteren Lesewandler 16 weiter in Fehlausrichtung zu der unteren Datenspur 20 bringen. Folglich lösen Servospureinstellungstechniken nicht die nachteiligen Wirkungen eines altersbezogenen Bandschrumpfens bei Magnetbändern.
  • Eine Lösung für das Problem eines altersbezogenen Bandschrumpfens besteht darin, die Anzahl von Schreib/Lesepaaren auf einem Magnetkopf zu senken. Diese Lösung jedoch senkt die Datenübertragungsrate der Datenspeichervorrichtung wesentlich. Zusätzlich würden ausreichende Fehlerspielräume benötigt werden, um ein altersbezogenes Bandschrumpfen auszugleichen.
  • Ein wirksames Verfahren zum Lindern des Problems eines altersbezogenen Bandschrumpfens, ohne die Datenübertragungsrate zu beeinträchtigen, besteht darin, den Fehlerspielraum durch ein Verlängern der Schreibwandler 14 zu erhöhen. Längere Schreibwandler 14 verbreitern jedoch die Datenspuren 20, was bewirkt, dass weniger Datenspuren 20 auf das Magnetband 12 aufgezeichnet werden. Auf Grund von Bedarfen nach einer größeren Speicherkapazität eines Magnetbands, das in einer Linearaufzeichnungsvorrichtung eingesetzt wird, besteht ein Wunsch, die Dichte von Spuren auf dem Magnetband zu erhöhen. So wird ein Anstieg der Anzahl von Spuren auf einem Magnetband erwünscht, ohne die Breite des Bands zu verändern. Obwohl ein Erhöhen der Breiten der Datenspuren 20 nicht die bevorzugte Lösung ist, weisen typische herkömmliche Linearaufzeichnungsvorrichtungen viel längere Schreibwandler verglichen mit den Lesewandlern auf, um breitere Fehlerspielräume bereitzustellen. Die Schreibwandler 14 zum Beispiel könnten siebenundzwanzig Mikrometer lang sein, was vor einem altersbezogenen Bandschrumpfen Siebenundzwanzig-Mikrometer-Datenspuren 20 erzeugen würde. Die Lesewandler 16 könnten dreizehn Mikrometer lang sein. Bei diesem Beispiel sind die Fehlerspielräume auf beiden Seiten der Lesewandler 16 jeweils sieben Mikrometer, wenn die Lesewandler 16 in der Mitte relativ zu den Schreibwandlern 14 positioniert werden. Bei dieser Konfiguration wird mehr als die Hälfte der Breiten der Datenspuren 20 für Fehlerspielräume verwendet.
  • Benötigt werden eine Linearaufzeichnungsvorrichtung und ein Verfahren zum Reduzieren der Breiten von Datenspuren, um so die Spurdichte eines Magnetbands zu erhöhen, während ein altersbezogenes Bandschrumpfen ausgeglichen wird, ohne Datenübertragungsraten negativ zu beeinflussen.
  • Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufzeichnen und Lesen von Daten zu und von einem Mehrspur-Magnetband verwenden einen Mehr-Wandler-Magnetkopf, der in der Lage ist, seinen Azimutwinkel relativ zu dem Magnetband zu verändern, um Variationen der Bandbreite auf Grund eines altersbezogenen Bandschrumpfens oder anderer Faktoren, die Bandabmessungen beeinflussen, auszugleichen. Die Veränderung des Azimutwinkels des Magnetbands wird durch ein Schwenken des Magnetkopfs relativ zu der Länge des Magnetbands erzielt. Die Veränderung des Azimutwinkels des Magnetkopfs richtet Lesewandler auf dem Magnetkopf mit aufgezeichneten Datenspuren auf einem Magnetband aus, das durch ein Bandschrumpfen beeinflusst wurde.
  • Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beinhaltet der Mehr-Wandler-Magnetkopf eine Anzahl von Schreib/Lesepaaren, die zwischen zwei Servo-Lesewandlern positioniert sind. Jedes Schreib/Lesepaar beinhaltet einen Schreibwandler und einen Lesewandler. Vorzugsweise sind die Lesewandler kürzer als die Schreibwandler. Die kürzeren Längen der Lesewandler erlauben es, dass die Lesewandler derart auf dem Magnetband positioniert werden können, dass Fehlerspielräume auf beiden Seiten der Lesewandler in Bezug auf aufgezeichnete Daten oder Servospuren bereitgestellt werden. Während dies nicht wesentlich für die Erfindung ist, könnte der Magnetkopf acht Schreib/Lesepaare beinhalten, die zwischen zwei Servo-Lesewandlern positioniert sind.
  • Das Verfahren zum Aufzeichnen und Lesen von Daten zu und von dem Mehrspur-Magnetband umfasst einen Schritt eines Aufzeichnens von Daten unter Verwendung des Magnetkopfs, der in einem Schreib-Azimutwinkel positioniert ist. Der Schreib-Azimutwinkel kann zum Beispiel etwa zwanzig Grad sein, was verglichen mit einem Schreib-Azimutwinkel von Null kleinere Azimutwinkelveränderungen erlaubt, um eine bestimmte Kompensation eines altersbezogenen Bandschrumpfens zu erzielen. Mit ansteigendem Azimutwinkel nimmt auch ein Signalverlust während einer Leseoperation zu. Deshalb wird kein Schreib-Azimutwinkel von mehr als dreißig Grad eingesetzt.
  • Um Daten auf ein Magnetband aufzuzeichnen, wird der Magnetkopf auf dem Magnetband positioniert, indem die beiden Servo-Lesewandler mit zwei erwünschten Servospuren ausgerichtet werden, auf die im vorhinein Servocodes aufgezeichnet wurden. Nachdem der Magnetkopf ordnungsgemäß positioniert ist, kann der Magnetkopf mit einem Aufzeichnen beginnen. Wenn das Magnetband bewegt wird, zeichnet der Magnetkopf Daten in acht Datenspuren auf. Nachdem die acht Datenspuren aufgezeichnet sind, können zusätzliche Daten in einen weiteren Satz von acht Datenspuren aufgezeichnet werden, indem der Magnetkopf über den neuen acht Datenspuren positioniert wird. Ein Ausrichten des Magnetskopfs über den neuen Datenspuren wird durch ein seitliches Bewegen des Magnetkopfs erzielt, derart, dass beide Servo-Lesewandler wieder mit einem neuen Paar aufgezeichneter Servospuren ausgerichtet sind. Nachdem die Servo-Lesewandler ordnungsgemäß ausgerichtet sind, werden die Schreibwandler in den Schreib/Lesepaaren aktiviert, um die zusätzlichen Daten in die acht Datenspuren aufzuzeichnen. Die Schritte zum Aufzeichnen zusätzlicher Daten können wiederholt werden, bis alle Datenspuren aufgezeichnet sind.
  • Die Leseoperation gemäß dem Verfahren der Erfindung umfasst einen Schritt eines derartigen Positionierens und Ausrichtens des Magnetkopfs, dass die Lesewandler alle innerhalb der entsprechenden Daten- und Servospuren auf einem Magnetband ausgerichtet sind, das durch ein altersbezogenes Bandschrumpfen beeinflusst wurde. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Magnetkopf derart seitlich positioniert, dass der obere Servo-Lesewandler mit einer erwünschten Servospur ausgerichtet ist, indem die Servocodes, die in der er wünschten Servospur aufgezeichnet sind, gelesen werden. Nachdem der obere Lesewandler ausgerichtet ist, schwenkt der Magnetkopf, bis der untere Servo-Lesewandler mit einer benachbarten Servospur ausgerichtet ist. Ein Ausrichten der beiden Servo-Lesewandler richtet außerdem die Lesewandler mit den entsprechenden Datenspuren aus. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel wird der untere Servo-Lesewandler zuerst verwendet, um eine Ausrichtung mit einer Servospur durchzuführen, und der Magnetkopf wird geschwenkt, um den oberen Servo-Lesewandler auszurichten. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel tastet der Magnetkopf über die Daten- und Servospuren ab, um die Entfernung zwischen zwei benachbarten Servospuren zu bestimmen. Die Richtung der Abtastung ist senkrecht zu der Längenrichtung der Spuren. Die Entfernung zwischen den beiden Servospuren wird verwendet, um den korrekten Lese-Azimutwinkel zu berechnen, um die Lesewandler, einschließlich der Servo-Lesewandler, mit entsprechenden Spuren auszurichten.
  • Ein erneutes Aufzeichnen auf ein aufgezeichnetes Magnetband, das durch eine Abmessungsinstabilität beeinflusst wurde, beinhaltet ein Aufzeichnen über die aufgezeichneten Datenspuren. Der Magnetkopf wird in dem Lese-Azimutwinkel positioniert, derart, dass das Schrumpfen des Bandes versetzt ist. Das erneute Aufzeichnen umfasst die gleichen Schritte, die bei der ursprünglichen Aufzeichnungsoperation beinhaltet sind.
  • Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Spurdichte erhöht wird, indem die minimale Spurbreite, die nötig ist, um physische Veränderungen auf Grund einer Abmessungsinstabilität auszugleichen, gesenkt wird.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Anzahl von Schreib/Lesepaaren nicht reduziert werden muss, derart, dass eine hohe Datenübertragungsrate beibehalten werden kann.
  • Wiederum ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Erfindung nachteiligen Wirkungen, die einem erneuten Aufzeichnen auf ein Magnetband zugeordnet sind, nachdem ein altersbezogenes Bandschrumpfen auftritt, reduziert.
  • 1 ist eine Darstellung eines herkömmlichen Mehr-Wandler-Magnetkopfs, der auf einem Magnetband platziert ist, vor einem altersbezogenen Abmessungsschrumpfen.
  • 2 ist eine Darstellung des herkömmlichen Mehr-Wandler-Magnetkopfs, der auf dem Magnetband aus 2 platziert ist, nach einem altersbezogenen Abmessungsschrumpfen.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Computernetzes, das eine externe Datenspeichervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst.
  • 4 ist eine Darstellung eines Mehr-Wandler-Magnetkopfs, der in einem Azimutwinkel geschwenkt ist, um ein altersbezogenes Bandschrumpfen gemäß der vorliegenden Erfindung auszugleichen.
  • 5 ist eine Darstellung eines Stabs, der in verschiede Azimutwinkel geschwenkt ist, um die Höhe des Stabs zu senken.
  • 6 ist eine Darstellung eines einfachen Magnetkopfs, der auf einem Magnetband positioniert ist, vor einem altersbezogenen Bandschrumpfen.
  • 7 ist eine Darstellung des Magnetkopfs aus 6, der in einen Azimutwinkel geschwenkt wurde, um ein altersbezogenes Bandschrumpfen auszugleichen, indem Lesewandler des Magnetkopfs mit entsprechenden Datenspuren gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerichtet werden.
  • 8 ist eine Darstellung eines Mehr-Wandler-Magnetkopfs, der in einem Schreib-Azimutwinkel positioniert ist, während eines ursprünglichen Aufzeichnens und des gleichen Magnetkopfs, der in einem Lese-Azimutwinkel positioniert ist, um ein altersbezogenes Bandschrumpfen gemäß der vorliegenden Erfindung auszugleichen.
  • 9 ist ein Blockdiagramm der Komponenten einer Datenspeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 10 ist ein Flussdiagramm eines Aufzeichnens und Lesens von Daten zu und von einer Datenspeichervorrichtung gemäß der Erfindung.
  • 3 zeigt ein Computernetz 30, das einen oder mehrere Computer 32 und eine Datenspeichervorrichtung 34, die die Erfindung ausführt, umfasst. Die Datenspeichervorrichtung 34 ist durch eine Kommunikationsverbindung 36 mit den Computern 32 verbunden. Die Kommunikationsverbindung 36 kann eine physische Verbindung sein, wie zum Beispiel ein Kabel oder eine Telefonleitung. Alternativ kann die Kommunikationsverbindung 36 eine drahtlose Verbindung sein, wie zum Beispiel eine Zellulär-Modem-Verbindung. Die Datenspeichervorrichtung 34 ist ein Linearaufzeichnungsbandlaufwerk. Wie gezeigt ist, ist die Datenspeichervorrichtung 34 eine externe alleinstehende Vorrichtung, die gemeinschaftlich durch die Computer 32 verwendet wird. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Datenspeichervorrichtung 34 innerhalb eines Gehäuses eines der Computer 32 beinhaltet.
  • Eine zugeordnete Bandkassette 38 ist ebenso in 3 gezeigt. Die Bandkassette 38 beinhaltet ein Magnetband (nicht gezeigt) zum Speichern und Wiedergewinnen von Daten. Die Datenspeichervorrichtung 34 kann Daten auf das Magnetband aufzeichnen. Die aufgezeichneten Daten können später unter Verwendung der Datenspeichervorrichtung 34 wiedergewonnen werden. Obwohl in 3 nur die einzelne Bandkassette 38 gezeigt ist, kann eine unbegrenzte Anzahl von Bandkassetten durch die Datenspeichervorrichtung 34 verwendet werden.
  • 4 stellt das Kernkonzept der vorliegenden Erfindung dar. Das Magnetband 12 ist das gleiche Magnetband 12 aus 2, das durch ein altersbezogenes Bandschrumpfen beeinflusst wurde. Wieder wurde die Spurspanne von W1 auf W2 reduziert. Der Magnetkopf 10 ist auch der gleiche Magnetkopf 10 aus 2. Wieder sind die äußersten Lesewandler 16 des Magnetkopfs 10 nicht innerhalb der äußersten Datenspuren 20 und sind so fehlausgerichtet. Ein Mehr-Wandler-Magnetkopf 40 ist ebenso in 4 gezeigt. Der Magnetkopf 40 ist im wesentlichen identisch zu dem Magnetkopf 10. Der Magnetkopf 40 beinhaltet sieben Schreib/Lesepaare 42, die durch sieben Schreibwandler 44 und sieben Lesewandler 46 gebildet sind. Der Magnetkopf 40 jedoch ist entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn aus der Position des Magnetkopfs 10 gedreht. Der Winkel des Magnetkopfs 40 relativ zu dem Bandweg wird als ein „Azimutwinkel" bezeichnet. In dieser Position sind alle Lesewandler 46 des Magnetkopfs 40 innerhalb der Datenspuren 20, was es erlaubt, dass jeder Lesewandler 46 von einer entsprechenden Datenspur 20 lesen kann.
  • Die Wirkungen unterschiedlicher Azimutwinkel sind in 5 zu sehen. In 5 gezeigt ist ein Stab 48 in unterschiedlichen Azimutwinkeln positioniert. Der Stab 48 weist eine Länge gleich L1 auf. Bei einem Azimutwinkel gleich Null, weist der Stab 48 eine Höhe gleich L1. Bei einem Azimutwinkel von θ1, wobei θ1 > 0 gilt, ist die Höhe des Stabs 48 L2, derart, dass L2 < L1 gilt. Bei einem Azimutwinkel gleich θ2, wobei θ2 > θ1 gilt, ist die Höhe des Stabs 48 L3, derart, dass L3 < L2 gilt. Deshalb nimmt mit ansteigendem Azimutwinkel die Höhe eines Objekts ab. Die Höhe des Stabs 48 kann folgendermaßen ausgedrückt werden: 1·cosθ = h, (Gleichung 1)wobei l = Länge des Stabs 48 und h = Höhe des Stabs 48.
  • Um die Art und Weise darzustellen, in der alle Lesewandler 46 des Magnetkopfs 40 aus 4 nach einem altersbezogenen Bandschrumpfen mit entsprechenden Datenspuren 20 ausgerichtet werden, ebenso nach 4, ist ein einfacher Magnetkopf 50 auf einem Magnetband 52 in 6 gezeigt. Das Magnetband 52 wurde noch nicht durch ein altersbezogenes Bandschrumpfen beeinflusst. Neben dem Magnetkopf 52 befindet sich ein Magnetband 54. Das Magnetband 54 stellt das Magnetband 52 nach einem altersbezogenen Bandschrumpfen dar. Das Magnetband 52 beinhaltet Datenspuren 56, 58 und 60. Das Magnetband 54 beihaltet Datenspuren 62, 64 und 66. Die Datenspuren 62, 64 und 66 stellen die Datenspuren 56, 58 bzw. 60 nach einem altersbezogenen Schrumpfen dar. Ebenso in dem Magnetband 52 gezeigt sind Spurräume 68 und 70. Die Spurräume 68 und 70 sind durch Spurräume 72 bzw. 74 nach einem altersbezogenen Schrumpfen dargestellt.
  • Zur Vereinfachung beinhaltet der Magnetkopf 50 nur drei Schreib/Lesepaare 76, 78 und 80. Ähnlich wie die Magnetköpfe 10 und 40 bilden Schreibwandler 82, 86 und 90 und Lesewandler 84, 88 und 92 die Schreib/Lesepaare 76, 78 und 80. Der Schreibwandler 82 und der Lesewandler 84 bilden das Schreib/Lesepaar 76, während der Schreibwandler 86 und der Lesewandler 88 das Schreib/Lesepaar 78 bilden. Zuletzt bilden der Schreibwandler 90 und der Lesewandler 92 das Schreib/Lesepaar 80. Die Längen der Lesewandler 84, 88 und 92 sind gleich den Längen der Schreibwandler 82, 86 und 90 und den Breiten der Datenspuren 56, 58 und 60.
  • Die Kanten der Datenspuren 56, 58 und 60 sind für bequeme Bezugnahmen durch l= 0, a1, a2, a3, a4 und a5 bezeichnet. Die Kanten der Datenspuren 56, 58 und 60 entsprechen den Kanten der Lesewandler 84, 88 und 92. Zusätzlich sind die Kanten der Datenspuren 62, 64 und 66 durch h = 0, b1, b2, b3, b4 und b5 bezeichnet. Diese Referenzpositionen können verwendet werden, um die Breiten von Datenspuren 56-66 sowie die Breiten von Spurräumen 68-74 zu definieren. Die Breite der Datenspur 60 zum Beispiel ist die Entfernung zwischen l = a1 und l = 0. Deshalb ist die Breite der Datenspur 60 a1. Die Breite der Datenspur 68 kann als die Entfernung zwischen l = a4 und l = a3 oder a4 minus a3 ausgedrückt werden.
  • Wenn der Magnetkopf 50 in einen korrekten Azimutwinkel gedreht wird, können die Lesewandler 84, 88 und 92 über den entsprechenden Datenspuren 62, 64 bzw. 66 positioniert werden. Im wesentlichen können durch ein Verändern der Höhen des Lesewandlers 84, 88 und 92 gemeinsam mit der Höhe der Räume zwischen den Lesewandlern 84, 88 und 92 die Kanten der Lesewandler 84, 88 und 92 mit den Kanten der Datenspuren 62, 64 und 66 ausgerichtet werden. In Bezug auf die Ausrichtung der Lesewandler 84, 88 und 92 mit den Datenspuren 62, 64 und 66 ist die bequemste Art und Weise einer Betrachtung von Breitenveränderungen in Prozentzahlen.
  • Ein altersbezogenes Bandschrumpfen neigt dazu, die Breite eines Magnetbands in einer einheitlichen Weise zu senken. Deshalb nehmen die Breiten der Datenspuren 56, 58 und 60 zu den Breiten der Datenspuren 62, 64 und 66 um einen gleichen Prozentsatz ab. Die Breiten der Spurräume 68 und 70 werden ähnlich um den gleichen Prozentsatz wie die Breiten der Spurräume 72 und 74 reduziert. Von einem gemeinsamen Referenzpunkt entlang der vertikalen Richtung eines Bands, wie zum Beispiel l = 0, nimmt die Entfernung zu einem anderen vertikalen Punkt als ein Ergebnis eines altersbezogenen Bandschrumpfens um den gleichen Prozentsatz ab. Wenn zum Beispiel das altersbezogene Bandschrumpfen die Breite des Magnetbands 52 um zehn Prozent gesenkt hat, wird die Breite der Datenspur 60, die durch die Entfernung a1 bezeichnet wird, auf die Breite der Datenspur 66 reduziert, die durch die Entfernung b1 bezeichnet ist, wobei die Entfernung b1 gleich neunzig Prozent der Entfernung a1 beträgt. Ähnlich ist die Entfernung b2 oder die Breite der Datenspur 66 plus die Breite des Spurraums 70 gleich neunzig Prozent der Entfernung a2 oder der Breite der Datenspur 60 plus der Breite des Spurraums 70. Tatsächlich sind die Entfernungen b3, b4 und b5 alle gleich neunzig Prozent der Entfernungen a3, a4 bzw. a5.
  • 7 zeigt den Magnetkopf 50, der gerade in einer Uhrzeigerrichtung gedreht wird. Die untere Kante des Lesewandlers 92 ist fest an der Unterseite der Datenspur 66 oder dort, wo h = 0 gilt. Anders ausgedrückt wird der Magnetkopf 50 gedreht, wobei die Drehachse die Unterseite des Lesewandlers 92 ist. In der gegenwärtigen Position des Magnetkopfs 50 sind nicht alle Lesewandler 84, 88 und 92 mit den Datenspuren 62, 64 und 66 ausgerichtet. Wie jedoch in 4 dargestellt ist, nimmt die Höhe eines Objekts mit dem Anstieg bei dem Azimutwinkel ab. Die Höhe des Lesewandlers 92 zum Beispiel war zu Beginn gleich der Entfernung a1. Mit zunehmendem Azimutwinkel jedoch ist die Höhe des Lesewandlers 92 schließlich gleich der Höhe b1. Bei dem obigen Beispiel ist die Entfernung b1 gleich neunzig Prozent der Entfernung a1. Unter Verwendung der Gleichung 1 kann der Azimutwinkel, der eine derartige Höhe für den Lesewandler 92 ergibt, berechnet werden. Gleichung 1 gibt an, dass l· cosθ = h. Ein Ersetzen von l und h durch a1 bzw. b1 ergibt a1·cosθ = b1 oder cosθ = b1/a1. Da b1 neunzig Prozent von a1 ist, gilt b1/a1 = 0,9. Ein Einsetzen von 0,9 für b1/a1 ergibt cosθ = 0,9 oder cos–1 (0,9). Ein Auflösen nach θ ergibt θ = 25,84°. Deshalb ist bei dem Beispiel mit dem Azimutwinkel von 25,84° die Höhe des Lesewandlers 92 gleich der Entfernung b1 oder der Breite der Datenspur 66. Tatsächlich liegen bei dem Azimutwinkel von 25,84° alle Lesewandler 84, 88 und 92 innerhalb der Spuren 62, 64 und 66. Anders ausgedrückt werden alle Höhen von l = 0, a1, a2, a3, a4 und a5, die die anfänglichen Höhen der Kanten der Lesewandler 84, 88, 92 dargestellt haben, um zehn Prozent reduziert. Deshalb sind bei dem Azimutwinkel von 25,84° die Höhen a1, a2, a3, a4 und a5 exakt auf die Höhen b1, b2, b3, b4 und b5 reduziert, wodurch die Lesewandler 84, 88 und 92 mit den Datenspuren 62, 64 bzw. 66 ausgerichtet werden.
  • Das Ausrichtungskonzept, das oben Bezug nehmend auf die 6 und 7 beschrieben wurde, hängt nicht von der Anzahl von Lesewandlern auf einem Magnetkopf ab. Ein Magnetkopf mit zusätzlichen Lesewandlern kann auf die gleiche Art und Weise mit einem Band ausgerichtet werden, das durch ein altersbezogenes Bandschrumpfen beeinflusst wird. Ein Hauptproblem beim Lesen von Daten in Datenspuren mit Lesewandlern, die in einem unterschiedlichen Azimutwinkel als dem Azimutwinkel von Schreibwandlern positioniert sind, wenn die Daten aufgezeichnet werden, jedoch ist ein „Azimutverlust". Üblicherweise werden Lesewandler parallel mit Schreibwandlern hergestellt. Deshalb werden, wenn ein Magnetkopf gedreht werden muss, die Lesewandler die Daten mit einem unterschiedlichen Azimutwinkel als dem Azimutwinkel gelesen, als die Daten aufgezeichnet wurden. Der Unterschied bei dem Schreib-Azimutwinkel und dem Lese-Azimutwinkel kann die Qualität des Lesesignals der Daten, die gerade gelesen werden, stark reduzieren.
  • Ein Verfahren zum Reduzieren des Azimutverlusts besteht darin, die Daten in ein Magnetband aufzuzeichnen, wobei ein Magnetkopf in einem anfänglichen Azimutwinkel positioniert ist, derart, dass die Schreibwandler mit diesem anfänglichen Azimutwinkel aufzeichnen. Nach einem altersbezogenen Bandschrumpfen ist der Grad einer Drehung, der zum Ausgleichen des Schrumpfens notwendig ist, kleiner, wenn der anfängliche Azimutwinkel groß ist. Der Prozentsatz eines Schrumpfens kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden: % Schrumpfen = Δh/h = 1 – (cos (θ0 – Δθ ))/cos θ0, (Gleichung 2)wobei θ0 der anfängliche Azimutwinkel ist, Δθ in Grad ist und h die Entfernung zwischen beliebigen zwei Punkten auf einem Magnetband in der Querbandrichtung ist.
  • Unter Verwendung der Gleichung 2 beträgt die Veränderung des Azimutwinkels, die zum Ausgleich einer 0,1prozentigen Schrumpfung nötig ist, 2 Grad, wenn der anfängliche Azimutwinkel null Grad war. Die Veränderung des Azimutwinkels jedoch, die zum Ausgleich des gleichen 0,1prozentigen Schrumpfens nötig ist, wenn der anfängliche Azimutwinkel zwanzig Grad betrug, ist jedoch nur 0,17 Grad. So muss, wenn der anfängliche Azimutwinkel zwanzig Grad betrug, der Azimutwinkel des Magnetkopfs nur um 8,5% gedreht werden, um ein 0,1prozentiges altersbezogenes Bandschrumpfen auszugleichen, verglichen mit dem Fall, in dem der anfängliche Azimutwinkel Null betrug.
  • In 8 ist ein Magnetkopf 100 gemäß der vorliegenden Erfindung mit zwei Schreib/Lesepaaren 102 und zwei Servolesern 104 auf einem Magnetband 106 positioniert. Der Magnetkopf 100 ist derart geschwenkt, dass ein Azimutwinkel θ erzeugt wird. Jedes der Paare 102 beinhaltet einen Schreibwandler 108 und einen Lesewandler 110. Jeder der Servoleser 104 beinhaltet einen Servo-Lesewandler 111. Obwohl der Magnetkopf 100 nur zwei Schreib/Lesepaare 102 und zwei Servoleser 104 beinhaltet, kann der Magnetkopf 100 konfiguriert sein, um mehr oder weniger Schreib/Lesepaare 102 sowie mehr oder weniger Servoleser 104 zu beinhalten. Der Magnetkopf 100 könnte zum Beispiel acht Schreib/Lesepaare 102 beinhalten, die zwischen den beiden Servolesern 104 positioniert sind.
  • Wie in 8 gezeigt ist, sind die Lesewandler 110 links von den Schreibwandlern 108 positioniert. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass die Lesewandler 110 gleichzeitig Daten Lesen, die durch die Schreibwandler 108 gerade aufgezeichnet werden, wenn sich das Magnetband von rechts nach links bewegt. Das gleichzeitige Lesen der aufgezeichneten Daten stellt sicher, dass die Daten ordnungsgemäß aufgezeichnet werden. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Lesewandler 110 rechts von den Schreibwandlern 108 positioniert, um eine Links-nach-Rechts-Magnetbandbewegung zu ermöglichen.
  • Vorzugsweise sind die Längen der Lesewandler 110 etwas kürzer als die Längen der Schreibwandler 108, um mögliche Ausrichtungsfehler auszugleichen. Die Lesewandler 110 der Schreib/Lesepaare 102 sind derart positioniert, dass die Höhen dieser Lesewandler 110 mittig auf entsprechenden Datenspuren 112 sind. Ähnlich sind die Servo-Lesewandler 111 der Servoleser 104 derart positioniert, dass die Höhen der Servo-Lesewandler 111 mittig auf entsprechenden Servospuren 114A und 114B sind. Das Positionieren der Lesewandler 110 und der Servo-Lesewandler 111 erlaubt kleine Fehlerspielräume in den Datenspuren 112 oder den Servospuren 114A und 114B auf beiden Seiten der Lesewandler 110, wenn die Lesewandler 110 Daten von den Datenspuren 112 lesen.
  • Die Aufzeichnungsoperation unter Verwendung des Magnetkopfs 100 beinhaltet ein Bewegen des Magnetbands 106 und ein Aktivieren der Schreibwandler 108. Bei einem Ausführungsbeispiel bewegt sich das Magnetband 106 von rechts nach links. Die Rechts-nach-Links-Bewegung des Magnetbands 106 erlaubt es, dass die Lesewandler 110 Daten, die gerade durch die Schreibwandler 108 aufgezeichnet werden, lesen können. Durch ein gleichzeitiges Schreiben und Lesen der Daten wird eine ordnungsgemäße Aufzeichnungsoperation sichergestellt. Der Magnetkopf 100 ist während der Aufzeichnungsoperation fest in einem Schrei-Azimutwinkel θ. Als ein Beispiel beträgt der Schreib-Azimutwinkel θ zwanzig Grad, derart, dass eine kleinere Veränderung des Azimutwinkels erforderlich ist, um ein altersbezogenes Bandschrumpfen auszugleichen, verglichen mit einem Schreib-Azimutwinkel von Null. Obwohl ein Azimutwinkel von zwanzig Grad während einer Aufzeichnungsoperation eingesetzt werden könnte, können andere Schreib-Azimutwinkel verwendet werden.
  • Die Servospuren 114A, 114B und 114C beinhalten Servocodes, die zuvor aufgezeichnet wurden. Die Servocodes können während einer Leseoperation verwendet werden, um einen Magnetkopf derart auszurichten, dass Lesewandler dieses Magnetkopfs innerhalb eines Satzes von Datenspuren auf einem Magnetband sind. Ein Satz von Datenspuren ist in 8 als zwei benachbarte Datenspuren 112 gezeigt, die durch zwei benachbarte Servospuren 114A und 114B flankiert sind. Ein weiterer Satz von Datenspuren ist in 8 als zwei benachbarte Datenspuren 116 gezeigt, die zwischen der Servospur 114B und der Servospur 114C positioniert sind. Unter Verwendung der Servocodes in den Servospuren 114A und 114B zur Ausrichtung zeichnen die Schreibwandler 108 der Schreib/Lesepaare 102 Daten in die Datenspuren 112 auf.
  • Zum Aufzeichnen von Daten auf die Datenspuren 116 wird der Magnetkopf 100 derart seitlich abgesenkt, dass der obere Servo-Lesewandler 111 des Servolesers 104 über der Servospur 114B positioniert ist. Ein Positionieren des Magnetkopfs 100 beinhaltet ein Absenken des Magnetkopfs 100, bis der Servo-Lesewandler 111 in der Lage ist, die Servocodes in der Servospur 114B zu lesen. Beim Positionieren des oberen Servo-Lesewandlers 111 über der Servospur 114B wird außerdem der untere Servo-Lesewandler 111 über der Servospur 114C positioniert. Zum Aufzeichnen des zusätzlichen Satzes von Datenspuren 116 wird das Magnetband 106 wieder von rechts nach links bewegt. Zusätzliche Daten können auf eine ähnliche Art und Weise in andere Datenspuren auf dem Magnetband aufgezeichnet werden.
  • Nach der Aufzeichnungsoperation kann der Magnetkopf 100 verwendet werden, um die aufgezeichneten Daten von den Datenspuren 114 zu lesen. Wenn das aufgezeichnete Magnetband 106 noch nicht durch ein altersbezogenes Bandschrumpfen beeinflusst wurde, muss der Azimutwinkel des Magnetkopfs 100 nicht verändert werden. Um die Daten von den Datenspuren 112 zu lesen, wird der Magnetkopf 100 seitlich derart positioniert, dass die Servo-Lesewandler 111 der Servoleser 104 innerhalb der Servospuren 114A und 114B sind und die Lesewandler 110 der Schreib/Lesepaare 102 innerhalb der Datenspuren 112 sind. Zum Lesen der Daten von den Datenspuren 116 wird der Magnetkopf seitlich derart abgesenkt, dass die Servo-Lesewandler 111 der Servoleser 104 innerhalb der Servospuren 114B und 114C sind, während die Lesewandler 110 der Schreib/Lesepaare 102 innerhalb der Datenspuren 116 sind.
  • 8 zeigt außerdem einen Magnetkopf 120, der auf einem Magnetband 122 positioniert ist. Der Magnetkopf 120 ist identisch zu dem Magnetkopf 100, mit der Ausnahme, dass der Azimutwinkel des Magnetkopfs 120 nun größer ist. Ähnlich ist das Magnetband 122 identisch zu dem Magnetband 106. Das Band 122 wurde jedoch durch ein altersbezogenes Bandschrumpfen beeinflusst, nachdem Daten auf das Magnetband 106 aufgezeichnet wurden. Die Menge eines Schrumpfens in dem Magnetband 122 kann üblicherweise von 0,1 bis 0,2 Prozent variieren. Servospuren 124A, 124B und 124C, die auf Grund eines altersbezogenen Bandschrumpfens verschmälert wurden, entsprechen den Servospuren 114A, 114B bzw. 114C. Ähnlich entsprechen Datenspuren 126 und 128 den Datenspuren 112 und 116.
  • Zum Lesen der Daten in den Datenspuren 126 ist der Magnetkopf 120 derart positioniert und ausgerichtet, dass die Servo-Lesewandler 111 der Servoleser 104 innerhalb der Servospuren 124A und 124B sind. Folglich sind die Lesewandler 110 der Schreib/Lesepaare innerhalb der Datenspuren 126 positioniert. Ein Verfahren zum Positionieren und Ausrichten des Magnetkopfs 120 derart, dass die Servo-Lesewandler 111 innerhalb der korrekten Spuren 124A und 124B sind, besteht darin, den Magnetkopf 120 seitlich zu bewegen, bis der obere Servo-Lesewandler 111 in der Lage ist, die Servocodes von der Servospur 124A zu lesen. Dann wird die seitliche Bewegung beendet und der Magnetkopf wird um den oberen Servo-Lesewandler 111 geschwenkt, bis der untere Servo-Lesewandler 111 in der Lage ist, die Servocodes von der Servospur 124B zu lesen. Wenn der Magnetkopf 120 geschwenkt wird, wird der Azimutwinkel des Magnetkopfs 120, einschließlich des Azimutwinkels der Lesewandler 110, erhöht, bis ein korrekter Lese-Azimutwinkel ϕ hergestellt wird. Alternativ kann der untere Servo-Lesewandler 111 mit der Servospur 124B ausgerichtet sein und als ein Schwenkpunkt verwendet werden, um den oberen Servo-Lesewandler 111 mit der Servospur 124A auszurichten. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel tastet der Magnetkopf 120 nach den Servospuren 124A und 124B ab, um die Entfernung zwischen den Servospuren 124A und 124B zu bestimmen. Die Entfernung wird verwendet, um den Lese-Azimutwinkel ϕ zu berechnen, der erforderlich ist, um die Lesewandler 110 mit den entsprechenden Spuren auszurichten.
  • Nachdem der Magnetkopf 120 in den Lese-Azimutwinkel gedreht wurde, wird die Leseoperation auf die gleiche Art und Weise, wie oben Bezug nehmend auf den Magnetkopf 100 beschrieben wurde, durchgeführt. Der Magnetkopf 120 könnte jedoch entworfen sein, um den Positions- und den Ausrichtungsschritt zu wiederholen, wenn von einem neuen Satz von Datenspuren gelesen wird.
  • Die erneute Aufzeichnung von Daten in das Magnetband 122 wird auf die gleiche Art und Weise, wie oben Bezug nehmend auf das Aufzeichnen von Daten in das Magnetband 102 beschrieben wurde, erzielt. Der einzige Unterschied besteht darin, dass während der erneuten Aufzeichnungsoperation das Magnetband 122 in einem Azimutwinkel positioniert ist, der gleich dem Lese-Azimutwinkel ϕ ist. Dies hat die Wirkung eines Aufzeichnens von Daten über die existierenden Datenspuren 126 und 128.
  • Obwohl die Aufzeichnungs-, Lese- und erneute Aufzeichnungsoperation mit den Magnetköpfen 100 und 120 als positive Azimutwinkel durchführend beschrieben wurden, können auch negative Azimutwinkel der gleichen Größe eingesetzt werden. Der anfänglich Aufzeichnungsazimutwinkel der Schreibwandler 108 könnte negative zwanzig Grad gewesen sein. Dann könnte der Azimutwinkel größenmäßig erhöht worden sein, um ein altersbezogenes Bandschrumpfen auszugleichen, als Daten von dem Magnetband 122 gelesen wurden.
  • Bezug nehmend auf 9 ist ein Blockdiagramm der Komponenten der Datenspeichervorrichtung 34 gezeigt. Die gleiche Bandkassette 38 in 3 ist nun in die Datenspeichervorrichtung 34 eingesetzt. Die Bandkassette 38 wird durch zwei Kassettenpositionierer 130 und 132 in einer stabilen Position gehalten. Ein Bandantriebsmechanismus 134 ist an der Bandkassette 38 zum Bewegen des Magnetbands innerhalb der Bandkassette 38 angebracht. Der Bandantriebsmechanismus 134 wird durch eine Antriebssteuerung 136 manipuliert und ist mit derselben verbunden. Ebenso mit der Antriebssteuerung 136 verbunden ist ein Kassettensensor 138. Ein Schwenkmagnetkopf 140 ist wirksam mit einem Kopfschwenkmotor 142, einem Kopfschrittgebermotor 144 und einem Servoprozessor 146 verbunden. Der Servoprozessor 146 und die Motoren 142 und 144 sind alle mit der Antriebssteuerung 136 verbunden. Die Antriebssteuerung 136 ist außerdem mit einem Schnittstellenschaltungsaufbau 148 gekoppelt, der eine Verbindung zu einem Host-System 150 herstellt. Das Host-System 150 kann ein einzelner Computer oder ein Netz von Computern sein. Obwohl jede Komponente der Datenspeichervorrichtung 34 als eine separate Einheit gezeigt ist, können zwei oder mehr Komponenten in eine gemeinsame Einheit integriert werden.
  • In Betrieb ist die Bandkassette 38 in die Datenspeichervorrichtung 34 eingefügt. Die Bandkassette 38 wird durch die zwei Kassettenpositionierer 130 und 132 in eine ordnungsgemäße Position geführt. Die Bandkassette 38 kann derart positioniert sein, dass der Bandantriebsmechanismus 134 mit der Bandkassette 38 gekoppelt ist. Wenn die Bandkassette 38 ordnungsgemäß innerhalb der Datenspeichervorrichtung 34 positioniert ist, sendet der Kassettensensor 138 ein Signal an die Antriebssteuerung 136. Vorzugsweise ist der Kasset tensensor 138 konfiguriert, um anzuzeigen, wann die Bandkassette 38 nicht ordnungsgemäß positioniert ist.
  • Während einer Aufzeichnungs- oder einer erneuten Aufzeichnungsoperation sendet das Host-System 150 Informationen, die die Daten beinhalten, mit anderen Protokollen. Der Schnittstellenschaltungsaufbau 148 empfängt die Informationen und leitet die Informationen an die Antriebssteuerung 136 weiter. Die Antriebssteuerung 136 bewegt den Magnetkopf 140 durch ein Anweisen des Kopfschrittgebermotors 144 in eine erwünschte seitliche Position an dem Magnetband innerhalb der Bandkassette. Bei einer alternativen Konfiguration kann das Magnetband manipuliert werden, um an den Magnetkopf 140 anzugrenzen. Abhängig davon, ob die Operation Aufzeichnen oder erneutes Aufzeichnen ist, dreht die Antriebssteuerung 136 den Magnetkopf 140 durch ein Aktivieren des Kopfschwenkmotors 142 in den Schreib-Azimutwinkel oder den Lese-Azimutwinkel. Nachdem der Magnetkopf 140 ordnungsgemäß ausgerichtet wurde, aktiviert die Antriebssteuerung 136 den Bandmechanismus, der das Magnetband bewegt. Der Servoprozessor 146 überwacht auf aufgezeichnete Servocodes, um den Magnetkopf 140 ordnungsgemäß mit den Datenspuren des Magnetbands auszurichten und zu schwenken.
  • Während der Leseoperation aktiviert die Antriebssteuerung 136 den Bandantriebsmechanismus 134, der das Magnetband bewegt. Die Antriebssteuerung 136 weist den Kopfschwenkmotor 142 und den Kopfschrittgebermotor 144 an, um den Magnetkopf 140 ordnungsgemäß zu positionieren und auszurichten, während der Servoprozessor 146 auf aufgezeichnete Servocodes überwacht, derart, dass jeder Lesewandler des Magnetkopfs 140 innerhalb einer entsprechenden Datenspur oder einer Servospur positioniert wird, wie oben Bezug nehmend auf 8 beschrieben wurde. Die durch den Magnetkopf 140 wiedergewonnenen Daten werden an das Host-System 150 übertragen.
  • Ein Verfahren zum Aufzeichnen und Lesen von Daten zu und von der Datenspeichervorrichtung 34, um Variationen der Bandbreite gemäß der Erfindung auszugleichen, wird Bezug nehmend auf 10 beschrieben. Bei Schritt 210 zeichnet ein Magnetkopf, der in einem Schreib-Azimutwinkel positioniert ist, Daten in Datenspuren und Servocodes in Servospuren auf ein Magnetband auf. Der Schreib-Azimutwinkel kann zum Beispiel zwanzig Grad betragen. Verschiedene Schreib-Azimutwinkel, die größer als Null sind, könnten jedoch eingesetzt werden. Bei einem Ausführungsbeispiel beinhaltet der Magnetkopf acht Schreib/Lesepaare und zwei Servoleser, derart, dass die Daten in acht Datenspuren aufgezeichnet werden können. Jedes Schreib/Lesepaar beinhaltet einen Schreibwandler und einen Lesewandler, während jeder Servoleser einen Servo-Lesewandler beinhaltet. Nachdem die acht Schreibwandler in die achte Datenspuren aufgezeichnet haben, wird der Magnetkopf seitlich neu positioniert, entweder niedriger oder höher, um in weitere achte Datenspuren aufzuzeichnen.
  • Als nächstes beginnt bei Schritt 220 die Leseoperation. Ein weiterer Magnetkopf oder der gleiche Magnetkopf, der für das Aufzeichnen verwendet wird, wird eingesetzt, um die aufgezeichneten Daten wiederzugewinnen. Wenn das Magnetband noch nicht durch ein altersbezogenes Bandschrumpfen beeinflusst wurde, werden die Daten durch den Magnetkopf, der in dem Schreib-Azimutwinkel positioniert ist, gelesen. Wenn das Magnetband jedoch durch altersbezogenes Bandschrumpfen beeinflusst wurde, muss der Magnetkopf derart positioniert und ausgerichtet werden, dass die Lesewandler des Magnetkopfs alle innerhalb der entsprechenden Daten- oder Servospuren ausgerichtet sind. Bei einem Ausführungsbeispiel wird der Magnetkopf seitlich bewegt, bis der obere Servo-Lesewandler Servocodes von einer erwünschten Servospur wiedergewinnt. Dann wird der Magnetkopf um den oberen Servo-Lesewandler geschwenkt, bis der untere Servo-Lesewandler ausgerichtet ist und Servocodes durch den unteren Servo-Lesewandler gelesen werden. Alternativ wird der untere Lesewandler zuerst ausgerichtet und dann wird der Magnetkopf geschwenkt, um den oberen Lesewandler auszurichten. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel tastet der Magnetkopf über die Daten- und Servospuren ab, um die Entfernung zwischen zwei benachbarten Servospuren zu bestimmen. Diese Entfernung wird verwendet, um den korrekten Lese-Azimutwinkel zu berechnen, um alle Lesewandler ordnungsgemäß mit entsprechenden Spuren auszurichten.
  • Nach der Ausrichtung liest der Magnetkopf bei Schritt 230 die Daten- und die Servocodes von den Datenspuren und den Servospuren. Wenn ein weiterer Satz von Datenspuren gelesen werden muss, wird der Magnetkopf seitlich auf dem Magnetband neu positioniert, derart, dass die Lesewandler mit dem neuen Satz von Datenspuren ausgerichtet sind. Die Servospuren werden verwendet, um den Magnetkopf auszurichten. Bei Schritt 240 zeichnet der Magnetkopf erneut neue Daten in die aufgezeichneten Spuren auf. Der Magnetkopf wird für die Leseoperation in dem gleichen Azimutwinkel positioniert, um erneut die neuen Daten in die aufgezeichneten Datenspuren aufzuzeichnen.
  • 10
    Magnetkopf
    12
    Magnetband
    14
    Schreibwandler
    16
    Lesewandler
    18
    Schreib/Lesepaare
    20
    Spur
    22
    Räume
    30
    Computernetz
    32
    Computer
    34
    Datenspeichervorrichtung
    36
    Kommunikationsverbindung
    38
    Bandkassette
    40
    Mehr-Wandler-Magnetkopf
    42
    Schreib/Lesepaare
    44
    Schreibwandler
    46
    Lesewandler
    48
    Stab
    50
    Magnetkopf
    52
    Magnetband
    54
    Magnetband
    56
    Datenspuren des Bands 52
    58
    Datenspuren des Bands 52
    60
    Datenspuren des Bands 52
    62
    Datenspuren des Bands 54
    64
    Datenspuren des Bands 54
    66
    Datenspuren des Bands 54
    68
    Spurräume des Bands 52
    70
    Spurräume des Bands 52
    72
    Spurräume nach Schrumpfen
    74
    Spurräume nach Schrumpfen
    76
    Schreib/Lesepaare des
    Kopfs 50
    78
    Schreib/Lesepaare des
    Kopfs 50
    80
    Schreib/Lesepaare des
    Kopfs 50
    82
    Schreibwandler
    84
    Lesewandler
    86
    Schreibwandler
    88
    Lesewandler
    90
    Schreibwandler
    92
    Lesewandler
    100
    Magnetkopf
    102
    Schreib/Lesepaare
    104
    Servoleser
    106
    Magnetband
    108
    Schreibwandler
    110
    Lesewandler
    111
    Servo-Lesewandler
    112
    Datenspuren
    114A
    Servospuren
    114B
    Servospuren
    114C
    Servospuren
    116
    Datenspuren
    120
    Magnetkopf
    122
    Magnetband
    124A
    Servospuren
    124B
    Servospuren
    124C
    Servospuren
    126
    Datenspuren
    128
    Datenspuren
    130
    Kassettenpositionierer
    132
    Kassettenpositionierer
    134
    Bandantriebsmechanismus
    136
    Antriebssteuerung
    138
    Kassettensensor
    140
    Schwenkmagnetkopf
    142
    Kopfschwenkmotor
    144
    Kopfschrittgebermotor
    146
    Servoprozessor
    148
    Schnittst.schaltungsaufba
    150
    Host-System
    210
    Aufzeichnungsschritt
    220
    Leseschritt
    230
    Leseschritt nach Ausrich
    tung
    240
    erneuter Aufzeichnungs
    schritt

Claims (10)

  1. Ein Verfahren zum Aufzeichnen und Lesen von Daten zu und von einem Mehrspur-Magnetband (106 und 122), um Variationen einer Bandbreite des Mehrspur-Magnetbands zu kompensieren, mit folgenden Schritten: Aufzeichnen (210) der Daten in eine Mehrzahl von Spuren (112, 116, 126 und 128) auf dem Mehrspur-Magnetband, einschließlich eines Setzens eines Schreib-Azimutwinkels zum Positionieren eines Magnetkopfs (100 und 120), der ein Array von Wandlern (108, 110 und 111) aufweist, die verwendet werden, um die Daten aufzuzeichnen, wobei der Schreib-Azimutwinkel relativ zu einer Breitenrichtung des Mehrspur-Magnetbandes ist; Bestimmen (220) eines Lese-Azimutwinkels relativ zu der Breitenrichtung des Mehrspur-Magnetbands zur Magnetkopfpositionierung während einer Wiedergewinnung der Daten von der Mehrzahl von Spuren, wobei der Schritt des Bestimmens auf eine Variation der Bandbreite seit dem Schritt des Aufzeichnens der Daten anspricht, wobei der Lese-Azimutwinkel relativ zu dem Schreib-Azimutwinkel einstellbar ist; und Verwenden (230) des bestimmten Lese-Azimutwinkels während einer Leseoperation der Daten in der Mehrzahl von Spuren, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Aufzeichnens (210) der Daten ein Aufzeichnen der Daten unter Verwendung des Magnetkopfs (100 und 120) umfasst, der in dem Schreib-Azimutwinkel positioniert ist, der innerhalb eines einschließlichen Bereichs von 5 Grad und 30 Grad ist.
  2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Schreib-Azimutwinkel etwa 20 Grad beträgt.
  3. Das Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, das ferner einen Schritt eines erneuten Aufzeichnens (240) von Daten in die Mehrzahl von Spuren (112, 116, 126 und 128) auf dem Mehrspur-Magnetband (106 und 122), wobei der Magnetkopf (100 und 120) in dem vorbestimmten Lese-Azimutwinkel positioniert ist, aufweist.
  4. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem der Schritt des Bestimmens (220) des Lese-Azimutwinkels ferner ein Schwenken des Magnetkopfs (100 und 120) durch ein Überwachen auf aufgezeichnete Servo-Codes in dem Mehrspur-Magnetband (106 und 122) umfasst.
  5. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei dem der Schritt des Bestimmens (220) des Lese-Azimutwinkels ein Messen einer Entfernung zwischen den zumindest zwei Spuren (112, 114A, 114B, 114C, 116, 124A, 124B, 124C, 126 und 128), um den Lese-Azimutwinkel zu bestimmen, umfasst.
  6. Eine Vorrichtung zum Aufzeichnen und Lesen von Informationen zu und von einem Mehrspur-Datenspeicherband (106 und 122), das in einer Breite variiert, mit folgenden Merkmalen: einem Magnetkopf (100 und 120), der ein Array von Lese- und Schreibwandlern (110 und 111; 108) aufweist; einem Mechanismus (142), der an dem Magnetkopf angebracht ist, zum Schwenken des Magnetkopfs, um einen Azimutwinkel des Magnetkopfs zu variieren, wobei der Azimutwinkel relativ zu einer Breitenrichtung des Mehrspur-Datenspeicherbands ist; und einem Steuerschaltungsaufbau (136, 146 und 148), der wirksam mit dem Mechanismus verbunden ist, um den Mechanismus zu steuern, um den Magnetkopf in eine Position einzustellen, derart, dass jeder Lesewandler mit einer bezeichneten Spur (112, 114A, 114B, 114C, 116, 124A, 124B, 124C, 126 und 128) auf dem Mehrspur-Datenspeicherband ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkopf angeordnet ist, um während eines Aufzeichnens durch die Schreibwandler in einem Schreib-Azimutwinkel positioniert zu sein, der innerhalb eines einschließlichen Bereichs von 5 Grad und 30 Grad ist.
  7. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 6, bei der zumindest einer der Lesewandler (110 und 111) konfiguriert ist, um Servo-Codes von dem Mehrspur-Datenspeicherband (106 und 122) zu lesen.
  8. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der der Steuerschaltungsaufbau (136, 146 und 148) einen Servo-Prozessor (146) umfasst, der konfiguriert ist, um auf die Servo-Codes, die von dem Mehrspur-Datenspeicherband (106 und 122) gelesen werden, anzusprechen, um zu bestimmen, wann jeder der Lesewandler (110, 111) innerhalb der bezeichneten Spur (112, 114A, 114B, 114C, 116, 124A, 124B, 124C, 126 und 128) auf dem Mehrspur-Datenspeicherband ausgerichtet ist.
  9. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, bei der das Array von Lesewandlern (110 und 111) auf dem Magnetkopf (100 und 120) derart konfiguriert ist, dass die äußersten Lesewandler (111) konfiguriert sind, um die Servo-Codes von dem Mehrspur-Datenspeicherband (106 und 122) zu lesen.
  10. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 6, 7, 8 oder 9, bei der das Array von Lesewandlern (110 und 111) zehn Lesewandler beinhaltet.
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