Brevet FR2699722A1 — publié le 19940624

PROCEDE ET SYSTèME D'ENREGISTREMENT MAGNETIQUE D'INFORMATIONS ET SUPPORT D'INFORMATIONS L'invention concerne un procédé et un système d'enregistrement magnétique d'informations sur plusieurs pistes parallèles. Elle se rapporte plus particulièrement au domaine de l'enregistrement sur bande magnétique et concerne les systèmes d'écriture magnétique multipistes numériques. L'augmentation des débits et de la densité de stockage de l'information s'accompagne souvent d'une augmentation du nombre des têtes magnétiques d'écriture et de leur densité d'intégration, accentuant le phénomène de diaphonie à l'écriture entre pistes jusqu'à le rendre prohibitif dans certains cas. Les lignes de champ magnétique d'une tête peuvent se refermer via les pôles magnétiques des têtes voisines d'autant plus facilement que leur éloignement diminue. Le procédé et le système décrits par cette invention offrent une solution pour corriger la diaphonie introduite à l'écriture. ils peuvent s'adapter à tout système conventionnel d'écriture multipiste tel que représenté en figure 1 utilisant plusieurs têtes d'écriture. ils peuvent s'appliquer également aux têtes de type matriciel multipistes et statiques telles que décrites dans la Demande de Brevet français n 88 05592 et représenté en figure 2. Une telle tête d'enregistrement comporte un grand nombre de pôles magnétiques répartis sur L lignes et C colonnes et qui donnent lieu à l'inscription sur un support magnétique de pistes (p0, pi, p2, ...) quasiment jointives. Comme cela est représenté en figure 3, le flux magnétique induit par une tête magnétique et l'écriture de cette dernière tête peut donc être faussé par le flux magnétique de la première tête. L'invention permet de résoudre ce problème et est applicable aussi bien aux têtes magnétiques du type représenté en figure 1 qu'aux têtes magnétiques matricielles de la figure 2. L'invention concerne donc un procédé d'enregistrement magnétique d'informations sur plusieurs p parallèles selon lequel l'enregistrement d'une information sur une piste se hit par induction d'un champ magnétique d'un sens déterminé dans une zone de cette piste, caractérisé en ce que lors de l'enregistrement d'une infonnton sur une piste, on induit un champ magnétique de sens inverse audit sens déterminé dans des zones des pistes voisines. L'invention concerne également un système d'enregistrement magnétique comprenant au moins une série de têtes d'enregistrement magnétique permettant d'enregistrer des informations sur plusieurs pistes d'un support d'enregistrement magnétique, caractérisé en ce que l'enroulement de chaque tête est couplé au moins aux enroulements des têtes qui lui sont voisines, un courant de commande transmis à ladite tête donnant ainsi lieu à au moins un champ magnétique dérivé vers les têtes voisines. Les différents objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui va suivre et dans les figures annexées qui représentent: - les figures 1 et 2, des exemples de réalisation de têtes magnétiques; - la figure 3, un exemple de fonctionnement de têtes magnétiques proches l'une de l'autre; - la figure 4, un exemple de réalisation de l'invention applicable à une rangée de têtes magnétiques; - les figures Sa, 5b, des exemples de commandes de têtes magnétiques disposées de façon matricielle; - les figures 6 et 7, un exemple de réalisation de l'invention applicable à une matrice de têtes magnétiques; - les figures 8 et 9 une variante de réalisation de l'invention. En se reportant à la figure 4, on va tout d'abord décrire un exemple de réalisation de l'invention applicable à une tête d'enregistrement magnétique du type de la figure et comprenant donc une série de têtes élémentaires. Chaque tête élémentaire comporte un enroulement de commande EO, El, E2. Chaque enroulement est connecté entre un circuit d'alimentation de courant de commande ALO, Aloi, AL2 et un conducteur commun FM fournissant un potentiel commun. Selon l'invention deux enroulements voisins tels que ELO et ELl sont bobinés selon des sens enroulements inverses de telle façon que si ils sont alimentés par des courants de même sens (par exemple des courants allant des circuits ALO, ALi vers le conducteur FM), ils créent dans les circuits magnétiques des têtes élémentaires, et donc dans le support d'enregistrement, des champs magnétiques de sens contraires. On peut également considérer que les bobinages sont bobinés dans le même sens mais qu'ils sont alimentés en sens inverses. C'est ce qui est représenté sur la figure 4 où les entrées homologues des bobinages sont repérées par des points situés à une extrémité des bobinages. On voit donc par exemple que les deux bobinages EO et E1 sont alimentés en sens inverse. Chaque bobinage est alimenté par son circuit de commande ALO, AL1, AL2 à travers une résistance RO.O, R0.1, R0.2 qui détermine le courant dans l'enroulement. De plus, la sortie de chaque circuit de commande d'un enroulement est couplée aux enroulements situés de part et d'autre de cet enroulement. Ainsi, le circuit AL1 est couplé à l'enroulement EO par une résistance RdlO et une inductance M10 et à l'enroulement E2 par une résistance Rdl2 et une inductance Lui2. Lors de la commande de l'enroulement El, le circuit AL1 fournit un courant il à l'enroulement El. L'enroulement El induit un champ magnétique d'une direction déterminée dans la tête magnétique élémentaire correspondante ainsi qu'un champ magnétique de même direction dans les têtes voisines comme cela a été expliqué en se reportant à la figure 3. Les enroulements des têtes voisines EO et E2 sont couplés à la sortie du circuit de commande AL1 respectivement par une résistance RdlO et une inductance M10 d'une part et par une résistance Rdl2 et une inductance Ldl2. Les enroulements EO et E2 reçoivent du circuit AL1 des courants il' et il" qui créent l'induction de champs magnétiques lesquels tendent à s'opposer aux champs magnétiques créé dans ces têtes par l'enroulement Et, cela en raison des sens des bobinages et de leur sens d'alimentation. Le circuit de la figure 4 permet donc de supprimer l'influence de la commande d'une tête magnétique sur les têtes voisines. La figure 5 représente un circuit permettant de corriger, en liaison avec le circuit de la figure 4, l'influence d'une tête sur les têtes voisines dans le cadre de têtes magnétiques organisées de façon matricielle. il convient tout d'abord de décrire un mode possible de commande d'une tête magnétique matricielle. Une telle tête telle que représentée en figure 2 comporte un grand nombre de pôles magnétiques répartis sur L lignes et C colonnes qu'on appelle respectivement lignes de donnée et colonnes de sélection. Elle permet d'écrire sur LxC pistes d'un support d'enregistrement. L'adressage des LxC têtes magnétiques est multiplexé. Selon l'exempte de la figure Sa la matrice dispose de cinq fils de lignes, 141, 143 et 144, et de six fils de colonnes 151 à 156, soit en tout trente têtes magnétiques. Dans cet exemple, les lignes 141, 143 et 144 et la colonne 154 sont adressées, c'est-à-dire que ces conducteurs sont parcourus par un courant d'intensité I alors que les autres sont parcourus par un courant d'intensité -I/3. Ainsi on inscrit trois points : ceux qui se trouvent à l'intersection de la colonne 154 et des lignes 141, 143 et 144. Selon une variante représentée en figure 5b sur chaque colonne on applique successivement deux impulsions de courant de sens contraires, d'abord une impulsion positive d'intensité 2I1/3. Sur les conducteurs de lignes on applique des intensités constantes I1/3 si on veut inscrire un chiffre "1" binaire, ou -I1/3 si on veut inscrire un "0" binaire. A l'intersection des conducteurs 141 et 151 quand apparaît l'impulsion 2I1/3 son effet s'ajoute à celui du courant I1/3 sur le conducteur 141 pour aimanter le support magnétique avec un champ correspondant au courant Il de valeur suffisante pour inscrire un "1". Par contre ensuite lors de l'impulsion négative 2I1/3 l'aimantation correspond au courant i-I1/3 qui engendre un champ insuffisant pour effacer l'information déjà inscrite. A l'intersection du conducteur 151 et du conducteur 142 de la figure Sb lors de l'apparition de l'impulsion positive, l'aimantation correspond à un courant d'intensité I1/3 insuffisante pour inscrire ou effacer une information. Quand survient l'impulsion négative -2I1/3 l'aimantation est équivalente à celle produite par un courant 4#, ce qui permet l'inscription d'un "O". il est à noter que dans cette réalisation, contrairement à ce qui a été décrit en relation avec la figure 5b, une information est inscrite sur tous les points de chaque ligne. De façon générale, dans ce mode de réalisation la somme des courants de lignes et de colonnes est, à l'apparition de l'impulsion de même sens sur la ligne que le courant sur la colonne associée, suffisante pour inscrire une information lors de l'impulsion de sens contraire la somme des courants est insuffisante pour inscrire ou effacer une information. Des résultats favorables sont obtenus quand la valeur absolue d'une alternance de l'intensité bipolaire est égale au double de la valeur absolue de l'intensité constante dans une ligne. Comme on l'a décrit précédemment, la commande d'une tête peut influencer la commande des têtes voisines d'autant plus que la structure magnétique que constitue le support de la tête matricielle peut être continu d'une tête à l'autre. Les lignes de champ associées à un pôle peuvent se reformer par les pôles voisins créant une diaphonie entre lignes de donnée d'une part et entre colonnes de sélection d'autre part. Selon l'invention les sens de bobinages (ou les sens d'alimentation) sont alternées entre lignes de donnée de numérotation paire et lignes de numérotation impaire. li en est de même entre colonnes de sélection de numérotation paire et colonnes de numérotation impaire. Le dispositif permettant de corriger la diaphonie à l'écriture consiste à prélever une partie du courant des lignes de donnée et des colonnes de sélection, et de l'injecter respectivement sur les lignes de donnée et les colonnes de sélection adjacentes afin de créer un effet proportionnel et opposé à l'origine de la diaphonie sur les pôles magnétiques concernés. Dans les deux cas de commandes des figures Sa et 5b chaque tête magnétique est commandée par un fil de colonne et par un fil de ligne. Chaque tête magnétique possède donc un enroulement de ligne (LO, L1, L2) connecté à un fil de ligne et un enroulement de colonne (CO, C1, C2) connecté à un fil de colonne. Pour une ligne de têtes magnétiques, les enroulements de ligne de ces têtes sont connectés en série sur le fil de lignes correspondant. De même, pour une colonne de têtes magnétiques, les enroulements de colonne sont connectés en série sur le fil de colonne correspondant Pour faciliter la description, on parle d'enroulements de lignes et d'enroulements de colonnes, mais comme cela est connu dans la technique, ces enroulements peuvent ne pas réellement exister et être simplement constitués par les fils de lignes et les fils de colonnes. Pour pallier des effets de diaphonie entre des têtes de lignes voisines, les fils de ligne sont connectés entre eux comme cela est représenté en figure 6 à l'aide d'impédances de couplage. Ce circuit de correction de diaphonie est similaire à celui de la figure 4. Les bobinages de ligne d'une même ligne de têtes magnétiques sont connectés en série et bobinés de la même façon tels que les bobinages L1.0 à L1.n. Les bobinages des lignes voisines, tels que LO.O à LO.n et L2.0 à L2.n sont connectés en série et bobinés en sens inverse de celui des bobinages L1.0 à Ll.n De même, pour pallier des effets de diaphonie entre des têtes colonnes voisines, les fils de lignes peuvent être connectés entre eux de la même façon. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, les fils de ligne (ou fils de lignes de données) sont commandés comme cela est représenté en figure 6. Par contre les fils de colonnes (ou fils de colonne de sélection) sont commandés comme cela est représenté en figure 7. Chaque colonne telle que CO.O, ... On est alimentée de part et d'autre par deux amplificateurs ACO et ACO'. Les sorties des amplificateurs sont couplées aux amplificateurs voisins par des impédances telles que LC1.0, RC1.0 et LC1.0' et RC1.0'. Comme le montre la figure 6 pour les lignes de donnée, si les bobinages sont alimentés par une tension E volts pour l'état +1 et 0 volt pour l'état -1, ces derniers sont tous connectés à un potentiel commun de E/2 volts. RO définit le courant nominal à + ou -ic/3. Si i est le courant désiré et k*i le courant à injecter sur les bobinages voisins pour corriger une diaphonie de k% alors Rd = ROIk où Rd (telle que RDO,1, RD1,0, RD12, RD21,..) est la résistance qu'il faut connecter entre les lignes de donnée pour corriger la diaphonie. L'inductance Ld (telle que Ld1.O, LdO.l, ... Ld1.2) mise en série permet d'égaliser les temps de montée des courants.Elle doit être telle que: Ld = a o M)(1-k)R où M est l'inductance mutuelle entre lignes de données voisines. Pour la correction de diaphonie liée aux colonnes de sélection, il faut considérer que si la colonne n est active les autres colonnes sont inactives et les amplificateurs qui les alimentent ont leur sorties dans un état haute impédance donc virtuellement déconnectés. Ce qui autorise une correction sur les voisins immédiats et les plus éloignés du type de la figure 7. RA définit le courant nominal des colonnes de sélection à + ou -2 > cI3 et RC (telle que RC1.0, RC1.2, RC1.0'...) les résistances de correction à connoe:er et telles que: RC = (RA/2)(1-k)#k(f-k") où n représente k nombre de colonnes. LC (telle que Cl.0, LC1.2, LC1.0'...) est une inductance de correction associée qui permet d'équilibrer les temps de réaction entre la voie principale et les voies de correction, avec (Lcolonne totale-M)/RA = LC/RC, M représente ici l'inductance mutuelle entre deux colonnes de sélection voisines. Les figures 8 et 9 représentent des variantes de réalisation des figures 6 et 7 respectivement. Selon ces variantes, le couplage entre têtes magnétiques voisines se fait à l'aide de bobinages supplémentaires. Ainsi sur la figure 8, les bobinages L1.0, Lut.1, ... Ll.n de la ligne de têtes du milieu de la figure sont en série avec un bobinage MO qui parcoure les têtes de gauche et un bobinage M2 qui parcoure les têtes de droite. Pour simplifier, les bobinages MO et M2 sont représentés par un seul fil mais il pourrait y avoir à l'emplacement de chaque tête magnétique, une ou plusieurs spires. Cela dépend de la valeur du flux magnétique que l'on doit induire lors de la commande de la ligne L1.0, Lt. l, ... Ll.n pour corriger la diaphonie dans les têtes voisines. La figure 9 représente une dispositif similaire pour la commande des colonnes. Du point de vue pratique, la réalisation des bobinages sera telle que ce sera le même fil qui permettra la réalisation des bobinages L1.0, Lut.1, ... Ll.n et la réalisation des bobinages MO et M2. Les sens des bobinages MO et M2 seront inversés par rapport au sens des bobinages L1.0, Lui.1, ... Ll.n de façon qu'un courant circulant dans le fil de bobinage permette d'induire avec les bobinages MO, M2 des flux qui s'opposent aux flux de diaphonie induit par les bobinages L1.0, ........ Lt.n. REVENDICATIONS 1. Procédé d'enregistrement magnétique d'informations sur plusieurs pistes parallèles selon lequel l'enregistrement d'une information sur une piste se fait par induction d'un champ magnétique d'un sens déterminé dans une zone de cette piste, caractérisé en ce que lors de l'enregistrement d'une information sur une piste, on induit un champ magnétique de sens inverse audit sens déterminé dans des zones des pistes voisines. 2. Système d'enregistrement magnétique comprenant au moins une série de têtes d'enregistrement magnétique permettant d'enregistrer des informations sur plusieurs pistes d'un support d'enregistrement magnétique, caractérisé en ce que l'enroulement (lao, L1, L2) de chaque tête est couplée aux moins aux enroulements (L0, L1, L2) des têtes qui lui sont voisines, un courant de commande transmis à ladite tête donnant ainsi lieu à au moins un courant dérivé vers les têtes voisines. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le courant de commande d'une première tête induit un flux magnétique dont une partie est dérivé vers les têtes voisines, le couplage de la première tête aux têtes voisines étant réalisé par au moins une résistance de couplage (RdlO, Ru12) dont la valeur est ajustée de façon que le courant dérivé par la résistance de couplage induise un flux magnétique qui s'oppose aux flux magnétique dérivé. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que les enroulements de commande des têtes magnétiques sont bobinés (LO, L1, L2) sensiblement de la même façon, et possèdent une entrée et une sortie du courant de commande, l'entrée de la première tête est connectée aux sorties des têtes voisines, de telle façon que le courant de commande de la première tête circule dans celleci de l'entrée vers la sortie tandis que les courants dérivés circulent dans les têtes voisines de la sortie vers l'entrée. 5. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les enroulements (LO, L1, L2) des têtes voisines sont bobinées en sens inverses et sont alimentées dans le même sens. 6. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une matrice de têtes magnétiques commandées par des fils de lignes de données (LO.O à L2.n) et des fils de commande de sélection (CO.O à C2.m), la commande d'une tête magnétique se faisant par circulation d'un courant déterminé sur un fil de ligne de données et d'un courant déterminé sur un fil de colonne de sélection chaque fil de ligne étant couplé à chaque fil de ligne voisin par une impédance de couplage (Rdl.0, Rdt.2) et chaque fil de colonne étant couplé à chaque fil de colonne voisin par une impédance de couplage (RC1.0, RC1.2'). 7. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque fil de colonne de sélection est connecté par ses deux accès à deux circuits d'alimentation qui sont à haute impédance lorsque l'alimentation est coupée, chaque accès de chaque fil de colonne étant couplé à un accès correspondant de chaque fil de colonne voisin. 8. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque fil de ligne étant commun aux têtes magnétiques d'une ligne de la matrice, le couplage d'un fil de ligne à chaque fil de ligne voisin se fait par une impédance de couplage commune et chaque fil de colonne étant commun aux têtes magnétiques d'une colonne de la matrice, le couplage d'un fil de colonne à chaque fil de colonne voisin se fait par une impédance de couplage commune. 9. Système selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le couplage de chaque accès de chaque fil de colonne à l'accès correspondant de chaque fil de colonne voisin se fait par une impédance de couplage commune. 10. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque tête comporte au moins un fil d'enroulement de commande (L0, L1, L2) lequel fil est également bobiné dans les têtes voisines, l'ensemble étant alimenté en série. 11. Système selon l'une des revendications 2 ou 10, caractérisé en ce qu'il comporte une matrice de têtes magnétiques commandées par des fils de lignes de données (10.0 à L2.n) et des fils de commande de sélection (CO.O à C2.m), un fil de ligne de données étant connecté en série avec deux fils de compensation de diaphonie (MO, M2) associés aux lignes voisines et un fil de colonne étant connecté en série avec deux fils de compensation de diaphonie (CO, C2) associés aux colonnes voisines. 12. Support d'enregistrement caractérisé en ce qu'il est enregistré selon le système ou le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 13. Support d'enregistrement caractérisé en ce que le support d'enregistrement est une bande magnétique ou un disque magnétique.