DE60000453T2

DE60000453T2 - Fehlerkorrektur für schrägspur-bandlaufwerk durch benützung der spurprofilabbildung

Info

Publication number: DE60000453T2
Application number: DE60000453T
Authority: DE
Inventors: B. Daniel; Fred Eifert; C. Hansen; David Lawson; Thai Nguyen
Original assignee: Storage Technology Corp
Current assignee: Storage Technology Corp
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2003-11-20
Anticipated expiration: 2020-04-01
Also published as: US6366422B1; JP2002541605A; EP1166261A2; WO2000060581A2; DE60000453D1; EP1166261B1; AU4190800A; WO2000060581A3

Description

TECHNISCHER BEREICH

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Schrägspurbandlaufwerke und insbesondere das Lesen von Magnetbanddaten, die aufgrund von gekrümmten oder verschobenen Datenspuren in einem Schrägspurbandlaufwerk unlesbar sind.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Schrägspursysteme zum Aufzeichnen digitaler Daten auf Magnetband beinhalten ein Festkopfsystem und ein Schrägspursystem. Das Festkopfsystem erzeugt mit Hilfe von festen Köpfen Aufzeichnungsspuren in Längsrichtung auf dem Magnetband. Das Schrägspursystem bildet Aufzeichnungsspuren in einem Winkel in Bezug auf den Rand des Magnetbands mit Hilfe von Rotationsköpfen (d. h. schraubenförmigen Köpfen). Das Schrägspursystem ist für HD-Aufzeichnungen nützlich.
Beim Aufzeichnen von Daten auf Magnetband werden diese aufgrund der hohen Bedeutung der Datenintegrität nicht wörtlich geschrieben. Stattdessen werden zusätzliche Zeichen errechnet und den Daten während des Schreibens hinzugefügt. Dieser Vorgang, als Fehlerkorrekturcodierung (ECC) bekannt, ermöglicht die Rekonstruktion der ursprünglichen Daten zu einem späteren Zeitpunkt selbst dann, wenn eine geringe Zahl von Datenbits beschädigt oder unlesbar geworden ist.
Wenn das Schrägspursystem angewiesen wird, eine bestimmte Datei zu lesen, setzt das System das Magnetband auf den Anfang der Datei von Interesse und beginnt mit dem Lesen der Daten. Die ECC dient zum Prüfen der Integrität der Daten und zum Korrigieren von Fehlern, die von kurzer Dauer sind. Das System stoppt das Lesen der Daten und geht zurück zum Anfang der Fehlerregion, wenn die Dauer des Fehlers zu lang ist, um von der ECC korrigiert zu werden. Das System versucht dann, die Bandregion erneut zu lesen, in der der Fehler aufgetreten ist. Die meisten Lesefehler werden durch Schmutz auf den Leseköpfen verursacht. Der Schmutz wird zuweilen während des Neuleseversuchs beseitigt, so dass die Daten wieder lesbar werden. Der Neulesevorgang wird dann nochmals versucht, wenn die Daten weiterhin unlesbar sind. Das System hört nach einer bestimmten Zahl von Neuversuchen auf und zeigt dann an, dass die Daten nicht wiederherstellbar sind.
Zuweilen werden alle oder ein großer Teil der Daten für lange Zeit unlesbar, weil die aufgezeichneten Datenschrägspuren gekrümmt oder von ihren ursprünglichen Orten verschoben sind. Gekrümmte Spuren treten dann auf, wenn der Rand des Bandes beschädigt ist, das Band zu hohen Spannungen ausgesetzt wird, der Bandpfad fehlausgerichtet ist, das Band von verschiedenen Kopfsystemen mit Versätzen gelesen wird oder die Führungen in den Bandköpfen verschmutzt werden. Die praktischsten ECC können lediglich kurze oder unterbrochene Datenfehler korrigieren. Ein langer Fehler kann von der ECC jedoch im Allgemeinen nicht korrigiert werden.
Die EP-A-0 508 827 offenbart ein Schrägspurbandlaufwerk mit einer Steuerung zum Positionieren des Lesekopfes in Abhängigkeit von einem erfassten Kopfpositionssignal und einem zuvor gespeicherten Kurvenversatzsignal.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Es ist demgemäß eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein System zum Lesen von Magnetbanddaten bereitzustellen, die aufgrund von Krümmungen oder Verschiebungen der Datenschrägspuren in einem Schrägspurbandlaufwerk unlesbar sind.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein System zum Lesen von Daten bereitzustellen, die aufgrund von Krümmungen oder Verschiebungen der Datenschrägspuren normalerweise unlesbar sind, indem die Position der Schrägspurleseköpfe in Bezug auf die Schrägspuren in Abhängigkeit von historischen Positionsdaten von typischen gekrümmten und verschobenen Schrägspuren gesteuert wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein System zum Lesen von Magnetbanddaten bereitzustellen, die aufgrund von Krümmungen oder Verschiebungen der Datenschrägspuren unlesbar sind, indem eines aus einer Mehrzahl von gespeicherten gekrümmten und verschobenen Schrägspurprofilen ausgewählt und dann die Position der Schrägspurleseköpfe in Bezug auf die Schrägspuren in Abhängigkeit von dem gewählten Schrägspurprofil gesteuert wird.
Zur Lösung der obigen sowie weiterer Aufgaben schlägt die vorliegende Erfindung ein Schrägspurbandlaufwerk mit einem Lesekopf zum Lesen einer Datenschrägspur auf Magnetband zum Erzeugen eines Rücklesesignals bereit. Ein Positionssensor erzeugt ein Positionssignal, das eine Position des Lesekopfes in Bezug auf die Datenschrägspur anzeigt. Eine Mehrzahl von Kurvenversatzsignalen befinden sich im Speicher. Jedes aus der Mehrzahl von Kurvenversatzsignalen repräsentiert ein Kurvenprofil einer jeweiligen bestimmten gekrümmten Datenschrägspur. Eine Steuerung positioniert den Lesekopf in Abhängigkeit von dem Positionssignal und einem aus der Mehrzahl von Kurvenversatzsignalen so, dass der Lesekopf in Bezug auf die Datenschrägspur richtig positioniert wird, damit ein richtiges Rücklesesignal entsteht, wenn die Datenschrägspur gekrümmt ist.
Für eine weitergehende Lösung der obigen sowie weiterer Aufgaben schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Lesen einer Datenschrägspur eines Schrägspurbandlaufwerks bereit. Das Verfahren beinhaltet das Lesen einer Datenschrägspur auf Magnetband mit einem Lesekopf, um ein Rücklesesignal zu erzeugen. Dann wird ein Positionssignal erzeugt, das eine Position des Lesekopfes in Bezug auf die Datenschrägspur anzeigt. Eine Mehrzahl von Kurvenversatzsignalen wird gespeichert. Jedes aus der Mehrzahl von Kurvenversatzsignalen repräsentiert ein Kurvenprofil einer jeweiligen bestimmten gekrümmten Datenschrägspur. Die Position des Lesekopfes wird dann in Abhängigkeit von dem Positionssignal und einem aus der Mehrzahl von Kurvenversatzsignalen gesteuert, so dass der Lesekopf in Bezug auf die Datenschrägspur richtig positioniert wird, um ein richtiges Rücklesesignal zu erzeugen, wenn die Datenschrägspur gekrümmt ist.
Diese sowie weitere Merkmale, Aspekte und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung, der anhängenden Ansprüche und der Begleitzeichnungen besser verständlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 illustriert in Blockdiagrammform ein Schrägspurbandlaufwerk gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 illustriert das Datenaufzeichnungsformat eines Schrägspurmagnetbands;
Fig. 3A und 3B illustrieren ausführlicher das Datenaufzeichnungsformat des Magnetbands;
Fig. 4 illustriert die Zeitdifferenz zwischen den Synchronisationsmustern der Datenkanäle in einer Datenschrägspur des Magnetbands;
Fig. 5 illustriert in Blockdiagrammform die Schrägspurlesekopf- Positionssteuerschleife des in Fig. 1 gezeigten Schrägspurbandlaufwerks; und
Fig. 6A-I illustrieren gekrümmte Spurprofile, die im Servosystemspeicher des in Fig. 1 gezeigten Schrägspurbandlaufwerks gespeichert sind.

BESTE ARTEN DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt ein Schrägspurbandlaufwerk 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Schrägspurbandlaufwerk 10 dient zum Lesen und Schreiben von Daten auf das Magnetband 12. Das Magnetband 12 ist um eine einzelne Spule 14 gewickelt, die um eine Spindel 16 in einer Magnetbandkassette 18 rotiert. Im Schrägspurbandlaufwerk 10 wird das Magnetband 12 von der Magnetbandkassette 18 in Richtung A an einem festen Vollbreiten-Löschkopf 20, dem Scanner 22 (der zwei Paare Schrägspurleseköpfe 24, zwei Paare Schrägspurschreibköpfe 26 und ein Paar Löschköpfe 28 enthält), einem festen Löschlängskopf 30 und einem festen Lese/Schreib-Längskopf 32 vorbei geführt. Das Magnetband 12 verläuft dann um die Führung 34 über den Capstan 36 und wird auf die Maschinenspule 38 gewickelt, die um die Spindel 40 rotiert. Der Vollbreiten-Löschkopf 20 löscht die gesamte Breite des Magnetbands 12 und wird dann verwendet, wenn Daten auf ein Leerband aufgezeichnet werden. Er wird auch dann verwendet, wenn Daten auf bereits benutztes Magnetband aufgezeichnet werden, wenn keine der zuvor auf dem Magnetband aufgezeichneten Daten konserviert werden sollen und das gesamte Magnetband mit neuen Daten überschrieben wird.
Ein Hostcomputer 42 überträgt einen Strom von Datensätzen zu einem Steuergerät 44 im Schrägspurbandlaufwerk 10. Die Datensätze werden zum Schreiben auf Magnetband 12 über den Scanner 22 formatiert. Der Bandwicklungswinkel um den Scanner 22 ist größer als 180º, so dass ein Paar Schrägspurleseköpfe 24, ein Paar Schrägspurschreibköpfe 26 und ein Löschkopf 28 ständig mit dem Magnetband 12 in Kontakt sind, um Daten kontinuierlich darauf zu lesen und zu schreiben. Schreibkopfpaare 26 zeichnen gleichzeitig zwei Datenkanäle auf einer Spur gleichzeitig auf das Magnetband 12 auf, wobei ein Azimutwinkel zwischen benachbarten Spuren zwischen +/-20º liegt. Ebenso geben diese Lesekopfpaare 24 jeweils zwei Datenkanäle auf einer Spur gleichzeitig für das Magnetband 12 wieder. Lese/Schreib-Längsköpfe 32 lesen und schreiben Daten auf den entsprechenden beiden Längsspuren auf dem Magnetband 12: Steuer- und Zeitcode-Spuren. Lese/Schreib- Längsköpfe 32 können individuell oder in jeder beliebigen Kombination verwendet werden, wenn neue Informationen zu zuvor aufgezeichneten Daten editiert werden.
Fig. 2 zeigt das Datenaufzeichnungsformat von Magnetband 12. Während sich zwei benachbarte Schrägspurschreibköpfe 26 des Scanners 22 über das Magnetband 12 bewegen, werden zwei Schrägspuren 46 mit Daten gleichzeitig auf das Magnetband 12 geschrieben. Wenn der Scanner 22 die Hälfte einer Umdrehung beendet hat, beginnt das andere Paar Schrägspurschreibköpfe 26 damit, die nächsten beiden benachbarten Schrägspuren 46 auf das Magnetband 12 zu schreiben. Das Magnetband 12 beinhaltet auch zwei Längsspuren: die Servosteuerspur 48 und die Zeitcodespur 50. Die Servosteuerspur 48 wird aufgezeichnet, während die Schrägspuren 46 auf das Magnetband 12 geschrieben werden. Ein Zweck der Servosteuerspur 48 ist es, während der Wiedergabe die Rotation des Scanners 22 mit der Position der Schrägspuren 46 auf dem Magnetband 12 zu synchronisieren. Die Zeitcode-Spur 50 enthält Ortsinformationen, die die Gruppen von Schrägspuren 46 eindeutig identifizieren.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3A und 3B unter fortlaufender Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 der Betrieb des Schrägspurbandlaufwerks 10 ausführlicher beschrieben. Im Schrägspurbandlaufwerk 10 werden Schrägspuren 46 in einem Winkel in Bezug auf den Rand des Magnetbandes 12 geschrieben. Dies wird durch Wickeln von Magnetband 12 teilweise um einen abgewinkelten, rotierenden Scanner 22 erzielt. Leseköpfe 24 und Schreibköpfe 26 werden präzise im Scanner 22 ausgerichtet und stehen geringfügig von seiner Außenfläche vor. Wenn sich das Magnetband 12 an dem rotierenden Scanner 22 vorbei bewegt, erzeugen die Köpfe 24 und 26 wie gezeigt abgewinkelte Schrägspuren 46 auf dem Magnetband 12. Jede Schrägspur 46 beinhaltet ein Paar Datenkanäle 88 und 90.
Leseköpfe 24 befinden sich unmittelbar hinter Schreibköpfen 26, so dass Daten verifiziert werden können, nachdem sie auf Schrägspuren 46 geschrieben wurden. Dies gewährleistet die anfängliche Datenintegrität jedes Schrägspurstreifens. Beim Zurücklesen der Daten kann bewirkt werden, dass die Leseköpfe 24 die Schrägspuren 46 mit dem automatischen Servokopfverfolgungssteuergerät 45 verfolgen.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Verfahren zum Lesen von Schrägspuren 46 mit einem Paar Leseköpfe 24 beschrieben. Beim Aufzeichnen von Daten wird ein Synchronisationsmuster 86 in regelmäßigen Intervallen auf Datenkanäle 88 und 90 der Schrägspur 46 eingefügt. Wenn die Spurverfolgung perfekt ist, gibt es keine Zeitdifferenz in der Synchronisationserfassung. Wenn jedoch eine Versatz-Azimutpositionsdifferenz Δx in der Schrägspur 46 auftritt, wird die Azimutzeitdifferenz Δt des in den beiden Datenkanälen 88 und 90 reproduzierten Synchronisationsmusters mit der folgenden Formel errechnet:
Δt = (2·Δx·TAN(θ))/v;
wobei θ der Azimutwinkel der Leseköpfe 24 in Bezug auf die Schrägspuren 46 und v die relative Geschwindigkeit zwischen den Leseköpfen und dem Magnetband sind.
Wenn also die Leseköpfe 24 um Δx von der Spur verschoben sind, dann kann die Azimutzeitdifferenz Δt ermittelt werden. Umgekehrt, wenn die Azimutzeitdifferenz Δt gemessen wird, dann kann die Azimutpositionsdifferenz Δx ermittelt werden. Die Azimutpositionsdifferenz Δx dient als Positionsreferenz für die Positionssteuerschleife.
Fig. 4 zeigt die Azimutzeitdifferenz Δt zwischen den Synchronisationsmustern 86 der beiden Datenkanäle 88 und 90. Die Azimutzeitdifferenz Δt kann mit Hilfe der oben beschriebenen Formel in die Azimutpositionsdifferenz Δx umgesetzt werden.
Der ordnungsgemäße Betrieb der Schrägspurbandlaufwerke gemäß dem Stand der Technik basiert auf der Annahme, dass Leseköpfe 24 Synchronisationsmuster 86 lesen können. Leseköpfe 24 können die Daten von Datenkanälen 88 und 90 nicht richtig lesen, wenn Synchronisationsmuster 86 nicht gelesen werden können. Synchronisationsmuster 86 können z. B. dann nicht gelesen werden, wenn Leseköpfe 24 von der Spur verschoben oder Spuren 46 gekrümmt sind. In diesem Fall kann das Servosteuergerät 45 den Schrägspuren 46 nicht richtig folgen, und ein Bandlaufwerksteuergerät 44 positioniert das Magnetband 12 für einen Leseneuversuch um. Dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis die Daten gelesen sind oder nach einer bestimmten Anzahl von normalen Neuversuchen ein permanenter Lesefehler angezeigt wird.
Nach dieser bestimmten Zahl von normalen Neuversuchen wird erfindungsgemäß ein Spurprofilabbildungs-Fehlerkorrekturverfahren angewendet. Die Logik hinter dem Spurprofilabbildungs-Fehlerkorrekturverfahren ist eine Versuchs- und Fehlerschätzung des Platzierens von Leseköpfen 24 in einer richtigen Position in Bezug auf die Schrägspur 46, so dass die Leseköpfe Synchronisationsmuster 86 erkennen können. Das gesamte Spurprofil für verschiedene Typen von gekrümmten Spuren ist im Servosystemspeicher 52 gespeichert. Die Profile werden so geordnet, dass das Profil mit der höchsten Auftretenswahrscheinlichkeit am Anfang der Spurprofiltabelle steht. Das am wenigsten wahrscheinliche Profil steht am Ende der Spurprofiltabelle. Die Profile werden nacheinander gewählt, wobei das oberste Profil in der Tabelle zuerst versucht wird. Wenn die Daten nicht gelesen werden können, werden die nachfolgenden Profile versucht, bis die Daten gelesen werden können. Ein permanenter Fehler wird angezeigt, wenn alle Profile in der Tabelle abgearbeitet wurden. Die Profile werden anhand von historischen Daten erstellt, die bei Beta-Tests oder von Technikern vor Ort erhalten wurden.
Fig. 5, unter fortlaufender Bezugnahme auf Fig. 1, zeigt eine Positionssteuerschleife des Schrägspurbandlaufwerks 10 zum Steuern der Position eines Paares von Leseköpfen 24. Wie in den Fig. 1 und 5 gezeigt, beinhaltet ein Schrägspurbandlaufwerk 10 einen nichtflüchtigen Servosystemspeicher 52 wie PROM, EPROM usw., der am Servosteuergerät 45 angeschlossen ist. EineSchrägspur-Lesekopfsteuerung 56 steuert die Position der Leseköpfe 24. Der Azimutzeitdifferenz- (ATD) Block 100 überwacht die Leseköpfe 24 und misst die Azimutzeitdifferenz Δt zwischen Synchronisationsmustern 86 von zwei Datenspuren 46. Der von der Mikroprozessoreinheit 104 angesteuerte Positionsumsetzblock 102 setzt die Azimutzeitdifferenz Δt in die Azimutpositionsdifferenz Δx um. Die Azimutpositionsdifferenz Δx zeigt an, wie weit Leseköpfe 24 von der Spur verschoben sind. Die Azimutpositionsdifferenz Δx wird dann von einer Summiereinheit 55 mit einem Normalpositionssignal und einem im Servosystemspeicher 52 gespeicherten Profilpositionssignal summiert. Die Summiereinheit 55 gibt dann ein Wunschpositionssignal an eine Summiereinheit 54 des Servosteuergeräts 45 aus. Das Wunschpositionssignal zeigt die gewünschte Position an, zu der die Kopfsteuerung 56 die Leseköpfe 24 zu bewegen versucht.
Der Positionssensor 58 ist ein mechanisches Gerät wie beispielsweise ein Dehnungsmesser, der ein Istpositionssignal in Abhängigkeit von der tatsächlichen Position von Leseköpfen 24 in Bezug auf eine bekannte Absolutreferenz erzeugt. Der Positionssensor 58 erzeugt das Istpositionssignal zur Kopfsteuerung 56 über die Signalsummiereinheit 54. Der Positionssensor 58 erzeugt vorzugsweise ein Istposition- Abtastsignal in vorbestimmten Intervallen mit einer festen Anzahl von Abtastungen pro Spur. Die Schrägspur 46 hat eine vorbestimmte Länge, so dass sich die Leseköpfe 24 bei normalem Betrieb mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit bewegen, um die gesamte Schrägspur zu lesen.
Die Kopfsteuerung 56 steuert die Position der Leseköpfe 24 in Abhängigkeit von dem Wunschpositionssignal vom Mikroprozessor 104 und dem Istpositionssignal vom Positionssensor 58. Die Kopfsteuerung 56 versucht, eine gewünschte Position der Leseköpfe 24 in Bezug auf die bekannte Absolutreferenz zu halten. Die Aufgabe des Servosteuergerätes 45 insgesamt ist es, eine gewünschte Position von Leseköpfen 24 in Bezug auf Schrägspuren 46 zu halten, so dass die Leseköpfe ein richtiges Rücklesesignal erzeugen.
Ein Problem im Stand der Technik besteht darin, dass, wenn Schrägspuren 46 gekrümmt sind, Leseköpfe 24 ein falsches Rücklesesignal erzeugen. Dies geschieht deshalb, weil die Komponenten des Servosteuergerätes 45 nicht genügend Bandbreite haben, um die Leseköpfe 24 in der gewünschten Position zu positionieren. Die Folge ist, dass die Kopfsteuerung 56 die Leseköpfe 24 nicht so bewegen kann, dass sie der Krümmung einer Schrägspur 46 immer folgen, wenn die Krümmung zu stark wird. Wenn ein Rücklesesignal von einer Schrägspur 46 falsch ist, steuert die Kopfsteuerung 56 die Leseköpfe 24 so, dass sie zurücksetzen und die Schrägspur bei einem Neuversuch erneut lesen. Wenn die Krümmung der Schrägspur 46 zu stark ist, wird das Schrägspurbandlaufwerk 10 schließlich permanente Lesefehler anzeigen, weil die Leseköpfe 24 nicht in eine Position bewegt werden können, die zum richtigen Rücklesen der Schrägspur benötigt wird.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Kopfsteuerung 56 die Leseköpfe 24 bei einem Neuleseversuch so bewegen kann, dass sie der Krümmung der Schrägspur 46 folgen, weil der Servosystemspeicher 52 ein Kurvenversatzsignal (d. h. ein Profilpositionssignal) über den Mikroprozessor 104 zur Kopfsteuerung sendet. Insbesondere summiert die Summiereinheit 54 das Kurvenversatzsignal vom Servosystemspeicher 52, das Normalpositionssignal und das Signal für die Azimutpositionsdifferenz Δx mit dem Istpositionssignal vom Positionssensor 58, um ein Positionsdifferenzsignal zu erzeugen.
Die Summiereinheit 54 erzeugt das Positionsdifferenzsignal zur Kopfsteuerung 56, die die Leseköpfe 24 in Abhängigkeit vom Positionsdifferenzsignal bewegt. Das Kurvenversatzsignal hat die Aufgabe, die Krümmung der Schrägspur 46 zu kompensieren. Das Kurvenversatzsignal besteht aus einem Kurvenversatzabtastsignal in den vorbestimmten Intervallen mit einer finiten Anzahl von Abtastungen pro Schrägspur. Die Summiereinheit 55 erzeugt das Wunschpositionssignal in jedem Intervall von dem assoziierten Normalpositionssignal, dem Kurvenversatzsignal und dem Signal für die Azimutpositionsdifferenz Δx.
Die Fig. 6A-I zeigen eine Mehrzahl von gekrümmten Spurprofilen, die im Servosystemspeicher 52 gespeichert sind. Jedes gekrümmte Spurprofil repräsentiert ein Kurvenversatzsignal. Der Mikroprozessor 104 greift auf den Servosystemspeicher 52 zu, um das Kurvenversatzsignal zu erfassen. Jedes illustrierte gekrümmte Spurprofil besteht aus Abtastsignalen, die den Positionsversatz von Leseköpfen 24 von der Mitte einer geraden Schrägspur beschreiben. Der Positionsversatz beträgt bis zu einer maximalen Distanz von der Mitte (0) der geraden Schrägspur nach links und nach rechts (jeweils +A und -A).
Fig. 6A zeigt ein gekrümmtes Spurprofil 60 für eine gerade Schrägspur. Da die Schrägspur gerade ist, gibt es keinen Positionsversatz der Leseköpfe 24. Fig. 6B zeigt ein gekrümmtes Spurprofil 62 für eine Schrägspur, die über die gesamte Schrägspurlänge geringfügig nach links gekrümmt ist. Der Positionsversatz der Leseköpfe 24 ist über die gesamte Schrägspurlänge geringfügig nach links versetzt. Fig. 6C zeigt ein gekrümmtes Spurprofil 64 für eine Schrägspur, die über die gesamte Schrägspurlänge geringfügig nach rechts gekrümmt ist. Ebenso geht der Positionsversatz der Leseköpfe 24 über die gesamte Schrägspurlänge geringfügig nach rechts. Die Fig. 6D-E zeigen gekrümmte Spurprofile 66 und 68 für eine Schrägspur, die über die gesamte Schrägspurlänge weitaus stärker nach links gekrümmt ist als das in Fig. 6B gezeigte gekrümmte Spurprofil 62. Der Positionsversatz der Leseköpfe 24 geht über die gesamte Schrägspurlänge für jedes der gekrümmten Spurprofile 66 und 68 nach links. Ebenso zeigt Fig. 6F ein gekrümmtes Spurprofil 70 für eine Schrägspur, die über die gesamte Schrägspurlänge stärker nach rechts gekrümmt ist als das in Fig. 6C gezeigte gekrümmte Spurprofil 64. Der Positionsversatz der Leseköpfe 24 geht über die gesamte Schrägspurlänge nach rechts.
Die Fig. 6A-F zeigen lineare gekrümmte Spurprofile. Der Servosystemspeicher 52 kann auch nichtlineare gekrümmte Spurprofile wie in den Fig. 6G-I gezeigt speichern. So illustriert Fig. 6G beispielsweise ein gekrümmtes Spurprofil 72 für eine Schrägspur, die zunächst gerade ist und dann beginnt, sich immer mehr nach links zu krümmen. Fig. 6H illustriert ein gekrümmtes Spurprofil 74 für eine Schrägspur, die zunächst gerade ist und dann beginnt, sich immer mehr nach rechts zu krümmen. Fig. 6I illustriert ein gekrümmtes Spurprofil, das sich immer mehr nach links krümmt und dann beginnt, sich immer mehr nach rechts zu krümmen.
Der Servosystemspeicher 52 kann jede beliebige Zahl von gekrümmten Spurprofilen enthalten. Die gekrümmten Spurprofile repräsentieren vorzugsweise gemeinsame gekrümmte Spuren, die experimentell in typischen Schrägspurbandlaufwerken beobachtet wurden. Die gekrümmten Spurprofile werden anhand der gesammelten historischen Daten kompiliert und repräsentieren typischerweise angetroffene gekrümmte Schrägspuren.
Beim Betrieb steuert das Servosteuergerät 45 die Position der Leseköpfe 24 über die Schrägspur 46, um die Schrägspur zu lesen und so ein richtiges Rücklesesignal zu erzeugen. Wenn die Schrägspur 46 gekrümmt ist, können Leseköpfe 24 Schwierigkeiten beim Lesen der Schrägspur haben. Die Folge ist, dass falsche Rücklesedaten zurückgewonnen werden, die von der ECC nicht korrigiert werden können. In diesem Fall weist das Bandsteuergerät 44 das Servosteuergerät 45 an, das Band 12 für einen weiteren Leseversuch der Schrägspur 46 zurück zu bewegen. Wenn der Neuleseversuch erfolgreich ist, weist das Bandlaufwerksteuergerät 44 das Servosteuergerät 45 an, mit dem Lesen der nächsten Spuren fortzufahren. Verläuft der Neuleseversuch erfolglos, dann wiederholt das Bandlaufwerksteuergerät 44 dasselbe obige Verfahren, bis alle Neuversuche durchgeführt sind. Wenn alle Neuversuche durchgeführt sind, weist das Bandlaufwerksteuergerät 44 das Servosteuergerät 45 an, ein spezielles Wiederherstellungsverfahren einzuleiten.
Bei diesem speziellen Wiederherstellungsverfahren wählt der Mikroprozessor 104 eines aus der Mehrzahl von im Servosystemspeicher 52 gespeicherten gekrümmten Spurprofilen aus, die mit der Normalposition und der Azimutpositionsdifferenz Δx summiert werden, um das Wunschpositionssignal in der Summiereinheit 55 zu erzeugen. Die Summiereinheit 55 legt das Wunschpositionssignal an die Summiereinheit 54 an. Die Summiereinheit 54 vergleicht das Wunschpositionssignal von der Summiereinheit 55 mit dem Istpositionssignal vom Positionssensor 58 und erzeugt das Positionsdifferenzsignal. Die Kopfsteuerung 56 bewegt die Leseköpfe 26 in Reaktion auf das Positionsdifferenzsignal zur Referenzposition.
Wenn das gewählte gekrümmte Spurprofil mit der tatsächlichen Spur übereinstimmt, können die Leseköpfe 24 die gekrümmte Spur jetzt richtig verfolgen und erzeugen ein richtiges Rücklesesignal, worauf der normale Betrieb fortgesetzt wird. Dann werden die Leseköpfe 24 zum Lesen der nächsten Schrägspur mit der normalen Betriebsgeschwindigkeit positioniert und verfolgen diese Schrägspur in Abhängigkeit von dem Wunschpositionssignal, das durch die Summierung der Normalposition und der Azimutpositionsdifferenz Δx erzeugt wird. Wenn die Leseköpfe 24 die gekrümmte Spur immer noch nicht verfolgen können, um das richtige Rücklesesignal zu erzeugen, dann weist das Bandsteuergerät 44 das Servosteuergerät 45 an, das Band 12 zurück vor die Schrägspur 46 zu bewegen, um einen weiteren Lesevorgang mit dem speziellen Wiederherstellungsverfahren zu versuchen. Der Mikroprozessor 104 des Servosteuergerätes 45 wählt ein anderes aus der Mehrzahl von im Servosystemspeicher 52 gespeicherten gekrümmten Spurprofilen aus. Das Servosteuergerät 45 steuert die Leseköpfe 24 auf der Basis der Positionsreferenz, die durch die Summierung des gewählten gekrümmten Spurprofils, der Normalposition und der Azimutpositionsdifferenz Δx erzeugt wurde. Dieses spezielle Wiederherstellungsverfahren wird so lange wiederholt, bis die Leseköpfe 24 ein richtiges Rücklesesignal erzeugen oder bis alle gekrümmten Spurprofile in der gekrümmten Spurtabelle angewendet wurden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Speichern der kürzestmöglichen Liste von arbiträren gekrümmten Spurprofilen, die alle möglichen realen gekrümmten Spurformen überlappen. In der Praxis stimmt keines der gekrümmten Spurprofile exakt mit der tatsächlichen Krümmung einer gekrümmten Schrägspur überein.
Die Absicht des Bereitstellens des gekrümmten Spurprofils besteht jedoch darin, Leseköpfe 24 in unmittelbare Nähe der Kurve zu bringen, so dass das Servosteuergerät 45 keine höhere Bandbreite braucht, um der gekrümmten Spur zu folgen. Das letzte gekrümmte Spurprofil, das zum Erzeugen eines richtigen Rücklesesignals verwendet wird, ist vorzugsweise das erste gekrümmte Spurprofil, das beim nächsten Aufrufen des speziellen Wiederherstellungsverfahrens für eine weitere Spur verwendet wird.

Claims

1. Schrägspurbandlaufwerk, das folgendes umfasst:

einen Lesekopf zum Lesen einer Datenschrägspur auf Magnetband zum Erzeugen eines Rücklesesignals;

einen Positionssensor zum Erzeugen eines Positionssignals, das eine Position des Lesekopfes in Bezug auf die Datenschrägspur anzeigt;

einen Speicher zum Speichern eines Kurvenversatzsignals, wobei das Kurvenversatzsignal ein Kurvenprofil einer bestimmten gekrümmten Datenschrägspur repräsentiert; und

eine Steuerung zum Positionieren des Lesekopfes in Abhängigkeit von Positionssignal und vom Kurvenversatzsignal, so dass der Lesekopf in Bezug auf die Datenschrägspur richtig positioniert wird, um ein richtiges Rücklesesignal zu erzeugen, wenn die Datenschrägspur gekrümmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Speicher eine Mehrzahl von Kurvenversatzsignalen speichert und die genannte Steuerung die Aufgabe hat, eines dieser gespeicherten Signale auszuwählen.

2. Bandlaufwerk nach Anspruch 1, bei dem der Positionssensor ein mechanisches Gerät ist.

3. Bandlaufwerk nach Anspruch 2, bei dem der Positionssensor ein Dehnungsmesser ist.

4. Bandlaufwerk nach Anspruch 1, bei dem das Positionssignal eine Mehrzahl von Positionsabtastsignalen beinhaltet und jedes Kurvenversatzsignal eine Mehrzahl von entsprechenden Kurvenversatzabtastsignalen beinhaltet.

5. Bandlaufwerk nach Anspruch 1, bei dem jedes Kurvenprofil einer jeweiligen bestimmten gekrümmten Datenschrägspur von historischen Daten anderer Schrägspurbandlaufwerke abgeleitet ist.

6. Bandlaufwerk nach Anspruch 1, bei dem die Steuerung eines aus der Mehrzahl von Kurvenversatzsignalen zum Steuern der Position des Lesekopfes auswählt, bis der Lesekopf in Bezug auf die Datenschrägspur richtig positioniert ist, um ein richtiges Rücklesesignal zu erzeugen, wenn die Datenschrägspur gekrümmt ist.

7. Verfahren zum Lesen einer Datenschrägspur eines Schrägspurbandlaufwerks, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

Lesen einer Datenschrägspur auf Magnetband mit einem Lesekopf zum Erzeugen eines Rücklesesignals;

Erzeugen eines Positionssignals, das eine Position des Lesekopfes in Bezug auf die Datenschrägspur anzeigt;

Speichern einer Mehrzahl von Kurvenversatzsignalen im Speicher, wobei jedes aus der Mehrzahl von Kurvenversatzsignalen ein Kurvenprofil einer jeweiligen bestimmten gekrümmten Datenschrägspur repräsentiert; und

Positionieren des Lesekopfes in Abhängigkeit vom Positionssignal und von einem aus der Mehrzahl von Kurvenversatzsignalen, so dass der Lesekopf in Bezug auf die Datenschrägspur richtig positioniert ist, um ein richtiges Rücklesesignal zu erzeugen, wenn die Datenschrägspur gekrümmt ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend das Auswählen von einem aus der Mehrzahl von Kurvenversatzsignalen zum Steuern der Position des Lesekopfes, bis der Lesekopf in Bezug auf die Datenschrägspur richtig positioniert ist, um ein richtiges Rücklesesignal zu erzeugen, wenn die Datenschrägspur gekrümmt ist.