DE19703374A1

DE19703374A1 - Radial movement control method for read and write head for disk drive

Info

Publication number: DE19703374A1
Application number: DE1997103374
Authority: DE
Inventors: Reiner Dipl Ing Baas
Original assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 1998-08-06

Abstract

. The method involves generating and evaluating track crossing signals (TRC) when each recording track is crossed. In a preceding calibration phase, or during actual operation, the motion parameters describing the maximum acceleration and/or maximum speed and/or maximum deceleration, are derived from the track crossing signals. . Finally, the acceleration and/or constant speed and/or deceleration phases of the drive are optimised, in respect of shorter track changes and higher target accuracy. The values of acceleration and deceleration are preferably treated as equivalent, and only one value is identified.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Steuern radialer Verfahrbewegungen eines Schreib- und/oder Lesekopfes für plattenförmige Aufzeichnungsträger.The invention relates to a method and an arrangement for Control radial traversing movements of a writing and / or Read head for disc-shaped record carriers.

Aufnahme-/Wiedergabegeräte für plattenförmige Aufzeichnungsträger enthalten Laufwerke mit Schreib- und/oder Leseköpfen, die aus einem mechanischen Antrieb und einer elektronischen Steuerung bestehen. Abhängig von den mechanischen Eigenschaften des Antriebs, wie Leistung, Getriebeübersetzung, Reibung sowie Massenträgheitskräfte entstehen unterschiedliche Reaktionen des Schreib- und/oder Lesekopfes auf Steuersignale, die eine Positionierung veranlassen sollen. Selbst bei konstruktiv identischen Mechaniken führen Toleranzen aufgrund von Exemplarstreuungen zu unterschiedlichen Parametern. Die Folge ist ein unbefriedigendes Zusammenspiel des mechanischen Antriebs mit der elektronischen Steuerung, was sich als ungenaues Erreichen der gewünschten Zielposition und lange Zugriffszeit auf die Spur des plattenförmigen Aufzeichnungsträgers auswirkt.Record / playback devices for disc-shaped Record carriers contain drives with write and / or Read heads that consist of a mechanical drive and a electronic control exist. Depending on the mechanical properties of the drive, such as power, Gear ratio, friction and inertial forces arise different reactions of the writing and / or Read head on control signals that require positioning should cause. Even with structurally identical Mechanics have tolerances due to specimen scatter to different parameters. The consequence is one unsatisfactory interaction of the mechanical drive with of electronic control, which turns out to be inaccurate the desired target position and long access time to the Track of the disc-shaped recording medium affects.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zum Steuern radialer Verfahrbewegungen eines Schreib- und/oder Lesekopfes für plattenförmige Aufzeichnungsträger anzugeben, die ohne Änderung eines Steuerprogramms für eine den Antrieb steuernde elektronische Steuerung auf unterschiedliche mechanische Antriebe anpaßbar ist.The invention has for its object a method and an arrangement for controlling radial movement of a Write and / or read head for plate-shaped Specify record carrier that without changing a Control program for an electronic control of the drive Control can be adapted to different mechanical drives is.

Diese Aufgabe wird mit in den Hauptansprüchen angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben. This task is specified in the main claims Features resolved. Advantageous further developments are in Subclaims specified.

Die Erfindung geht von folgender Überlegung aus: Schnelle Zugriffszeiten lassen sich nur erreichen, wenn die Geschwindigkeit, mit der von einer Ausgangsspur zur Zielspur gewechselt wird, maximal ist. Da die Antriebe und die Schreib- und/oder Leseköpfe für plattenförmige Aufzeichnungsträger eine spezifische Masse aufweisen, ist jedoch eine beliebige Geschwindigkeit nicht möglich. Vielmehr muß der Schreib- und/oder Lesekopf samt Antrieb aus dem Stillstand beschleunigt und anschließend wieder zum Stillstand abgebremst werden. Unter der Annahme gleicher Beschleunigungs- und Bremsverzögerungswerte wird die kürzeste Zeit erreicht, wenn der Antrieb zunächst aus dem Stillstand maximal beschleunigt und nach Überbrückung der halben Entfernung zum Ziel mit maximaler Verzögerung abgebremst wird. Nur wenn die Werte für Beschleunigung und Verzögerung bekannt sind, gelingt es, genau das Ziel anzusteuern. Bei abweichenden Beschleunigungs- und Verzögerungswerten oder abweichenden Zeiten wird das Ziel hingegen verfehlt, so daß der Schreib-Lesekopf ein oder mehrere Spuren vor oder hinter der Zielspur zum Stillstand kommt. In dem Falle wäre noch eine Korrektur erforderlich, die aber Zeit kostet.The invention is based on the following consideration: Rapid Access times can only be achieved if the Speed with which from a starting track to the destination track is changed, is maximum. Since the drives and the writing and / or reading heads for disc-shaped recording media have specific mass, but is any Speed not possible. Rather, the writing and / or read head including drive accelerated from standstill and then slowed down again to a standstill. Assuming the same acceleration and Braking deceleration values are achieved the shortest time when the drive initially accelerates to a maximum from standstill and after bridging half the distance to the destination with maximum deceleration is braked. Only if the values for Acceleration and deceleration are known, it succeeds exactly head for the goal. With different acceleration and Delay values or different times will be the goal missed, however, so that the read / write head a or several tracks in front of or behind the target track to a standstill is coming. In this case, a correction would still be necessary but it takes time.

Bei der anderen denkbaren Möglichkeit, die einzelnen Spuren auf ihren Inhalt zu testen, geht ebenfalls Zeit verloren, da nicht mit maximaler Beschleunigung und Verzögerung gearbeitet werden kann, wenn ein Überprüfen des Inhalts der Spuren erforderlich ist.In the other possible way, the individual tracks Testing for their content also wastes time because not worked with maximum acceleration and deceleration can be when checking the content of the tracks is required.

Gemäß einer Weiterbildung wird die Beschleunigung gleich der Bremsverzögerung gesetzt. Diese Näherung ist unter der Voraussetzung zulässig, daß der Antrieb zur Einleitung der Verzögerung umgesteuert wird. In diesem Fall würde sich dann der zusätzliche Aufwand zur Ermittlung der Verzögerung einsparen lassen. According to a further development, the acceleration becomes the same Braking deceleration set. This approximation is below that Requirement permissible that the drive to initiate the Delay is reversed. In that case, it would the additional effort to determine the delay save money.

Gemäß einer Weiterbildung werden nur die Werte für die Beschleunigung und/oder Verzögerung ermittelt. Diese Vereinfachung gilt unter der Bedingung, daß bei den begrenzten Verfahrwegen nie die Höchstgeschwindigkeit erreicht wird, sondern der Schreib- und/oder Lesekopf beim Verfahren stets entweder in der Beschleunigungs- oder der Verzögerungsphase betrieben wird.According to a training, only the values for the Acceleration and / or deceleration determined. This Simplification applies on the condition that with the limited Travels never reach the maximum speed, but the writing and / or reading head always during the procedure either in the acceleration or deceleration phase is operated.

Bei einer einfachen Realisierung der Erfindung wird die Beschleunigung dadurch ermittelt, daß von einem Startzeitpunkt an zunächst die Zeit bis zum Eintreffen eines Spur-Kreuzungs- Signals gemessen wird, das auf ein erstes Spur-Kreuzungs- Signal folgt, und anschließend die Dauer des Spur-Kreuzungs- Signals ermittelt wird. Aus der bekannten Spurbreite, die mit der Dauer des Spur-Kreuzungs-Signals in Zusammenhang gebracht wird und der Zeitspanne zwischen dem Startzeitpunkt und dem Eintreffen des Spur-Kreuzungs-Signals wird dann die Beschleunigung nach der Formel a = Spurbreite / (tx.ty) berechnet werden. Der für das spezielle Gerät derart ermittelte Beschleunigungsparameter wird dann zum Bestimmen einer Zeitdauer verwendet, für die zum Verfahren des Schreib- und/oder Lesekopfes ein positives Ansteuersignal zum Beschleunigen oder ein negatives Ansteuersignal für eine Bremsverzögerung erzeugt wird, um die gewünschte Zielposition in kürzester Zeit mit hoher Genauigkeit zu erreichen.In a simple implementation of the invention Acceleration determined by starting from a time at first the time until the arrival of a lane crossing Signal is measured, which on a first track crossing Signal follows, and then the duration of the lane crossing Signal is determined. From the known track width that with related to the duration of the track crossing signal and the period between the start time and the The arrival of the track crossing signal then becomes the Acceleration according to the formula a = track width / (tx.ty) be calculated. The one for the special device determined acceleration parameter is then used to determine a period of time for which the method of writing and / or read head a positive control signal for Accelerate or a negative drive signal for one Brake deceleration is generated to the desired target position to be achieved with high accuracy in the shortest possible time.

Die Anordnung zum Steuern radialer Verfahrbewegungen eines Schreib- und/oder Lesekopfes für plattenförmige Aufzeichnungsträger wird vorzugsweise mit bereits üblicherweise in Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegeräten für plattenförmige Aufzeichnungsträger vorhandenen Zähl- und Rechenmittel gebildet.The arrangement for controlling radial movements of a Write and / or read head for plate-shaped Record carrier is preferably already with usually in recording and / or playback devices for plate-shaped record carriers available counting and Computing means formed.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungs beispielen in Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: The invention based on execution examples explained in more detail in drawings. In the drawing demonstrate:

Fig. 1 ein Zeitdiagramm zur Ermittlung der Beschleunigung, Fig. 1 is a time chart for detecting acceleration,

Fig. 2 ein Zeitdiagramm zur optimierten Steuerung eines Schreib- und/oder Lesekopfes, Fig. 2 is a timing diagram for the optimized control of a write and / or read head,

Fig. 3 Blockschaltbild zum Steuern eines Schreib- und/oder Lesekopfes. Fig. 3 block diagram for controlling a write and / or read head.

Fig. 1 zeigt ein Zeitdiagramm zur Ermittlung der Beschleunigung. Während ein Ansteuersignal A für die eine Verfahrrichtung des Antriebs des Schreib- und/oder Lesekopfes anliegt, wird ein Spur-Kreuzungs-Signal TRC ausgewertet. Das Spur-Kreuzungs-Signal TRC nimmt hohen Pegel an, wenn eine Spur lesbar ist, und niedrigen Pegel an, wenn keine Spur lesbar ist, der Schreib- und/oder Lesekopf sich also neben einer Spur oder zwischen zwei Spuren befindet. Fig. 1 shows a timing diagram for determining the acceleration. A track crossing signal TRC is evaluated while a control signal A is present for the one direction of travel of the drive of the write and / or read head. The track crossing signal TRC assumes a high level if a track is readable and a low level if no track is readable, that is to say the write and / or read head is located next to a track or between two tracks.

Da der Schreib- und/oder Lesekopf aus der Ruhe beschleunigt wird, ist der Abstand zwischen den Signalflanken zuerst groß und wird anschließend kleiner. Nun wird vom Startzeitpunkt bis zum Zeitpunkt, an dem hier das dritte Spur-Kreuzungs-Signal TRC auftritt, die Zeitdauer tx gemessen. Anschließend wird die Zeitdauer ty des dann auftretenden Spur-Kreuzungs-Signals TRC gemessen. Da die Spurbreite durch die Norm des Aufzeichnungsträgers bekannt ist, kann die Beschleunigung nach der Formel a = Spurbreite / (tx.ty) berechnet werden.Because the write and / or read head accelerates from rest the distance between the signal edges is large first and then gets smaller. Now from the start time to at the time when the third lane crossing signal TRC occurs, the time period tx measured. Then the Time ty of the track crossing signal TRC then occurring measured. Since the track width by the norm of Record carrier is known, the acceleration after of the formula a = track width / (tx.ty) can be calculated.

Wenn anschließend der Schreib- und/oder Lesekopf von einer Ausgangsspur unter Überspringen mehrerer Spuren auf eine Zielspur geführt werden soll, wird für die Steuerung des Antriebs der ermittelte Wert der Beschleunigung ausgenutzt. Dies kann unter der Annahme, daß nicht die maximale konstante Geschwindigkeit erreicht wird, sondern die Bewegung mit konstanter Beschleunigung und Verzögerung erfolgt, in folgender Weise geschehen: Die Entfernung l zwischen der Ausgangsspur und der Zielspur wird nach der Norm des Aufzeichnungsträgers errechnet und halbiert. Anschließend wird nach der bekannten Formel s = 1/2.a.t² die benötigte Zeit t bzw. ein Steuerwert t ermittelt, während der der Antrieb beschleunigt und anschließend verzögert werden muß, damit der Schreib- und/oder Lesekopf nach dem Stillstand genau über der Zielspur liegt. Für a wird die ermittelte Beschleunigung und für s die halbe Entfernung l eingesetzt. Als Steuerwert t kann auch die Amplitude des Ansteuersignals A verwendet werden, die dann proportional zum ermittelten Wert für die benötigte Zeit t in einem konstanten Zeitintervall verwendet wird.If the write and / or read head is then to be guided from an output track while skipping several tracks onto a target track, the determined value of the acceleration is used to control the drive. This can be done on the assumption that the maximum constant speed is not reached, but the movement takes place with constant acceleration and deceleration in the following way: The distance l between the starting track and the target track is calculated and halved according to the standard of the recording medium. Then the required time t or a control value t is determined according to the known formula s = 1 / 2.at ² , during which the drive must be accelerated and then decelerated so that the write and / or read head after the standstill is exactly above the Target track is. The determined acceleration is used for a and half the distance l for s. The amplitude of the control signal A can also be used as the control value t, which is then used in a constant time interval in proportion to the determined value for the required time t.

In Fig. 2 ist die Beschleunigungsphase während der Zeit tb durch ein positives Ansteuersignal A und die Verzögerungsphase während der Zeit tv = tb durch ein negatives Ansteuersignal A dargestellt. Die Erfindung ist aber nicht nur für den Fall vorteilhaft, daß mehrere Spuren übersprungen werden, sondern auch bei der normalen Nachsteuerung im Aufnahme- und/oder Wiedergabebetrieb. Weiterhin kann die Erfindung auch vorteilhaft zum exakten Erreichen einer gewünschten Zielposition nach einem großen Sprung verwendet werden.In FIG. 2, the acceleration phase during the time tb is demonstrated by a positive driving signal A and the delay phase during the time tv = tb through a negative drive signal A shown. The invention is advantageous not only in the event that several tracks are skipped, but also in the normal readjustment in the recording and / or playback mode. Furthermore, the invention can also advantageously be used to exactly reach a desired target position after a large jump.

Hierzu wird dann zusätzlich zu den ermittelten Beschleunigungs- bzw. Abbremswerten die Maximalgeschwindigkeit des Schreib-/Lesekopfes berücksichtigt.This is then in addition to the determined Acceleration or deceleration values the maximum speed of the read / write head is taken into account.

Eine Anordnung zum Steuern radialer Verfahrbewegungen eines Schreib- und/oder Lesekopfes für plattenförmige Aufzeichnungsträger wird vorzugsweise mit bereits üblicherweise in Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegeräten für plattenförmige Aufzeichnungsträger vorhandenen Mitteln gebildet.An arrangement for controlling radial movements of a Write and / or read head for plate-shaped Record carrier is preferably already with usually in recording and / or playback devices for disk-shaped recording media available means educated.

In Fig. 3 ist das Blockschaltbild einer entsprechenden Anordnung angegeben. Sie besteht im wesentlichen aus einem Zeiterfassungsmittel Z1, Z2 zum Ermitteln einer Zeitdauer tx zwischen einem Startzeitpunkt und einem ersten Spur-Kreuzungs- Signal TRC sowie zum Ermitteln einer Zeitdauer ty dieses Spur- Kreuzungs-Signals TRC und aus einer Recheneinheit M1, D1, D2, R1 zum Ermitteln eines Wertes der Beschleunigung a. Fig. 3 entsprechend sind ein erster Zähler Z1 zum Ermitteln der Zeit tx und ein zweiter Zähler Z2 zum Ermitteln der Zeit ty vorgesehen. Diesen Zählern Z1, Z2 werden Startsignale S1 bzw. S2 und Endsignale E1 bzw. E2 zugeführt. Das erste Startsignal S1 korrespondiert dabei vorzugsweise mit dem positiven Ansteuersignal A, da es den Start einer Verfahrbewegung kennzeichnet.In Fig. 3 is a block diagram of a corresponding arrangement is specified. It essentially consists of a time recording means Z1, Z2 for determining a time period tx between a start time and a first lane crossing signal TRC and for determining a time period ty of this lane crossing signal TRC and a computing unit M1, D1, D2, R1 for determining a value of the acceleration a. Fig. 3, a first counter Z1 are correspondingly tx for determining the time and a second counter Z2 ty provided for determining the time. Start signals S1 and S2 and end signals E1 and E2 are supplied to these counters Z1, Z2. The first start signal S1 preferably corresponds to the positive control signal A, since it indicates the start of a movement.

Als erstes Endsignal E1 wird vorzugsweise die ansteigende Flanke eines Spur-Kreuzungs-Signals TRC verwendet, die auf mindestens ein erstes Spur-Kreuzungs-Signal TRC folgt. Das Zählergebnis des Zählers Z1 entspricht dann der Zeit tx. Zum Ermitteln der Zeit ty werden dann als zweites Startsignal S2 und zweites Endsignal E2 die Flanken des nachfolgenden Spur- Kreuzungs-Signalimpulses TRC verwendet. Die Länge der Spur- Kreuzungs-Signalimpulse entspricht dabei jeweils der Zeit, die zum Überqueren einer Spur benötigt wird.The rising end signal is preferably the first end signal E1 Edge of a track crossing signal TRC used on at least a first track crossing signal TRC follows. The The counting result of the counter Z1 then corresponds to the time tx. To the The time ty is then determined as the second start signal S2 and second end signal E2 the edges of the following track Crossing signal pulse TRC used. The length of the track Intersection signal pulses correspond to the time that is needed to cross a lane.

Die Zähler Z1, Z2 sind mit einem Multiplizierer M1 verbunden, der das Produkt ty.ty ausgibt, welches dann in einem angeschlossenen Dividierer D1 zum Ermitteln der Beschleunigung a verwendet wird. Der Divident des Dividierers D1 ist hierzu auf die Spurbreite SPB des jeweiligen Aufzeichnungsträgers voreingestellt. Der so ermittelte Wert der Beschleunigung a wird dann als Divisor in einem zweiten Dividierer D2 verwendet, dem als Divident ein dem zweifachen Weg s bis zum Ende einer Beschleunigungszeit tb entsprechendes Signal 2S zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Dividierers D2 wird dann in einem angeschlossenen Rechenwerk R1 durch Bilden der Quadratwurzel zu einem Zeitwert t verarbeitet, der der Zeitdauer entspricht, für die der Schreib- und/oder Lesekopf zu beschleunigen bzw. ein positives Ansteuersignal A zu erzeugen ist. Die Zeitdauer für die Bremsverzögerung kann in analoger Weise ermittelt werden.The counters Z1, Z2 are connected to a multiplier M1, who issues the product ty.ty, which is then in a connected divider D1 to determine the acceleration a is used. The dividend of divider D1 is this on the track width SPB of the respective record carrier preset. The value of the acceleration thus determined a is then used as a divisor in a second divider D2 used as a dividend in two ways s to Signal 2S corresponding to the end of an acceleration time tb is fed. The output signal of the divider D2 becomes then in a connected arithmetic unit R1 by forming the Square root processed to a time value t, which the Corresponds to the length of time for which the write and / or read head to accelerate or a positive control signal A to generate is. The duration of the braking deceleration can be in can be determined in an analogous manner.

Das Blockschaltbild gemäß Fig. 3 stellt lediglich eine Ausführungsvariante dar. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführung beschränkt sondern schließt alle Ausführungen ein, die zum Ausführen der erforderlichen Rechenoperationen geeignet sind. So können beispielsweise die Zähler Z1, Z2, die hier als Zeiterfassungsmittel Z1, Z2 verwendet werden, auch durch einen Zähler Z ersetzt und die Ergebnisse für die Zeitdauer tx bzw. ty zwischengespeichert werden.The block diagram according to FIG. 3 represents only one embodiment variant. However, the invention is not restricted to this embodiment, but rather includes all embodiments that are suitable for performing the required arithmetic operations. For example, the counters Z1, Z2, which are used here as time recording means Z1, Z2, can also be replaced by a counter Z and the results can be temporarily stored for the time period tx or ty.

Claims

1. A method for controlling radial movement of a write and / or read head for a disk-shaped recording medium, wherein a track crossing signal (TRC) is generated and evaluated when each recording track crosses, characterized in that in a preceding calibration phase and / or in ongoing operation motion parameters for describing the maximum acceleration and / or maximum speed and / or maximum deceleration are determined from the track crossing signals (TRC) and then the acceleration and / or constant speed and / or deceleration phases of the drive in the sense of short lane changes and high accuracy can be optimized.

2. The method according to claim 1, characterized in that the values for acceleration (tb) and deceleration (tv) equated and only one of these values can be determined.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that only the values for acceleration (tb) or deceleration (tv) determined and equated to each other.

4. The method according to any one of claims 1-3, characterized characterized in that the acceleration a according to the formula a = Track width / (tx.ty) is calculated in which the time (tx) between a start time and at least one on one first track crossing signal (TRC) following further track Intersection signal (TRC) is measured, the duration (ty) of this subsequent track crossing signal (TRC) also measured and then the measured times with that from the Standard known track width (SPB) used in the equation will.

5. Arrangement for controlling radial movements of a Write and / or read head for a plate-shaped Record carrier, with a track crossing signal (TRC) at Crossing each recording track is generated and evaluated, characterized in that a time recording means (Z1, Z2) to determine a time period (tx) between one Start time and a first lane crossing signal (TRC) and a time period (ty) of this track crossing signal (TRC) and a computing unit (M1, D1, D2, R1) for determining a Value of the acceleration (a) and derived therefrom Control value (t) for controlling the radial movement of the Write and / or read head is provided.