DE3609064A1

DE3609064A1 - Steuervorrichtung fuer den schreib/lesekopf einer aufnahme/wiedergabevorrichtung

Info

Publication number: DE3609064A1
Application number: DE19863609064
Authority: DE
Inventors: Hiroo Ina Nagano Okada
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1985-03-19
Filing date: 1986-03-18
Publication date: 1986-10-02
Also published as: US4706234A; JPS61214180A; DE3609064C2

Description

Steuervorrichtung für den Schreib/Lesekopf einer Aufnahme/Wiedergabevorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für den Schreib/Lesekopf einer Aufnahme/Wiedergabevorrichtung, welche ein plattenförmiges Aufzeichnungsmedium verwendet, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Datenaufzeichnungsspuren (im folgenden mit "Spuren" bezeichnet) sind konzentrisch oder spiralförmig auf einem plattenförmigen Aufzeichnungsmedium, beispielsweise einer optischen Platte ausgebildet. Eine bestimmte Spur wird von einem Schreib/Lesekopf abgetastet und mit einem Laserstrahl beleuchtet, um Daten zu schreiben oder zu lesen. Wenn ein Schreib/Lesevorgang für aufeinanderfolgende Spuren durchgeführt wird, können die aufeinanderfolgenden Spuren von dem Laserstrahl durch Bewegung des Schreib/ Lesekopfes beleuchtet werden. Wenn jedoch wahlfrei auf die Spuren zugegriffen werden muß, ist ein Annäherungsvorgang nötig, um den Schreib/Lesekopf auf eine entfernt liegende Spur einzustellen.

14.03.1986 KWP: 16OL0

*■ s-

Im einfachsten Fall wird bei einem derartigen Annäherungsvorgang die Anzahl der von dem Kopf überquerten Spuren gezählt, während sich der Kopf auf die gewünschte Spur zubewegt. Wenn auf der Grundlage des Zählzustandes bestimmt wird, daß der Kopf bis zur Zielspur verfahren worden ist, wird der Kopf angehalten. Somit kann der Schreib/Lesekopf korrekt auf die Zielspur eingestellt werden. Es ist jedoch hierbei nötig zu erfassen, daß der Kopf einzelne Spuren überquert, so daß die Zugriffszeit verlängert wird. Da in neuerer Zeit Spuren mit hoher Packungsdichte und einer Teilung von 1,6^m verwendet werden und die Anzahl der Spuren pro Platte in die Zehntausende geht, ist die gerade beschriebene Zugriffsmethode unbefriedigend.

Um diesen Nachteil zu umgehen, wurde eine Zugriffsmethode entwickelt, bei der eine externe Skala verwendet wird. Diese externe Skala weist Teilstriche auf, deren Teilung größer ist als die Teilung der Spuren auf der Platte.

Eine derartige Kopfsteuervorrichtung mit einer externen Skala ist in Fig. 1 dargestellt. Ein plattenförmiges Aufzeichnungsmedium 1 wird von einem Motor 2 in Drehung versetzt. Eine Mehrzahl von Spuren 11 ist auf dem Medium 11 konzentrisch ausgebildet. Ein Kopf 3 auf einem Träger 10 0 tastet diese Spuren 11 ab. Eine lineare Skala 4 ist auf dem Träger 100 angeordnet und bewegt sich mit dem Kopf 3. In festgelegtem Abstand sind auf der Skala 4 Teilstriche 41 ausgebildet. Die Teilstriche 41 werden von einem Skalendetektor 5 gelesen, um den Versetzungsgrad des Kopfes 3 zu erfassen. Die Skala 4 ist eine optische oder magnetische Skala oder ein Potentiometer, welches bei Bewegung des Kopfes 3 betätigt wird.

Wenn beispielsweise die Abstände der Spuren 11 bzw. der Teilstriche 41 2 JUm bzw. 20^m betragen, entspricht ein Teilstrich auf der Skala 4 einer Versetzung des Kopfes um 10 Spuren. Es sei nun angenommen, daß der Kopf, der

14.03.1986 KWP:

bei der Spuradresse 1000 liegt, zu einer Spuradresse 1204 bewegt wird, so daß der Kopf um 2 04 Spuren zu der neuen Zielspur bewegt werden muß. Da 204/10 = 20,4 beträgt, wird der Kopf mit hoher Geschwindigkeit um 20 Teilstriche der Skala 4 bewegt und überquert dann die verbleibenden Spuren nacheinander, so daß ein Zugriff mit hoher Geschwindigkeit möglich ist.

Diese Methode, welche eine Skala verwendet, ist jedoch nicht immer geeignet, den Kopf korrekt auf die Zielspur zu führen. Wenn die Spuren auf dem Aufzeichnungsmedium während dessen Herstellung ausgebildet werden, können Fehler bezüglich Spurabstand und Spurteilung entstehen. Platten werden normalerweise auf einer Matritze mit genau konzentrischen Spuren gepreßt. Aufgrund von verschiedenen Preßdrücken können Fehler jedoch dahingehend auftreten, daß die Spuren nicht immer gleichbleibenden Abstand haben. Dies trifft auch für die zugehörige Skala zu. Beispielsweise muß ein Teilstrich der Skala nicht immer ge^nau 10 Spuren entsprechen. Da jedoch der Zugriffsvorgang aufgrund der Skala erfolgt, welche Abstandsfehler der Spuren bzw. der Teilstriche nicht beachtet, kann der Kopf nicht auf die Zielspur verfahren werden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für den Schreib/Lesekopf einer Aufnahme/Wiedergabevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, welche es erlaubt, daß der Schreib/Lesekopf ungeachtet von Fehlern bezüglich der Spurteilung und der Skaleneinteilung exakt auf eine Zielspur verfahrbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

14.03.1986 KWP: 16OL02743-04 ^-

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm'einer bekannten Steuervorrichtung für einen Schreib/Lesekopf;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Steuervorrichtung für einen Schreib/Lesekopf gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwisehen der Skaleneinteilung und der Spuradressierung in der Vorrichtung gemäß Fig. 2;

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Abtastvorganges in der Vorrichtung gemäß Fig. 2; und

Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Zugriff-Vorganges in der Vorrichtung gemäß Fig. 2.

In Fig. 2 ist ein scheibenförmiges Aufzeichnungsmedium (in dieser Ausführungsform eine optische Platte) vorgesehen, welche von einem Motor 2 in Drehung versetzt wird. Auf der Platte 1 ist eine Mehrzahl von Spuren 11 konzentrisch ausgebildet. Ein optischer Kopf 3 zum Aussenden eines Laserstrahls auf die Platte 1, um aufgezeichnete Daten mittels von der Platte 1 reflektiertem Licht abzutasten, ist auf einem Träger 100 angeordnet, der bezüglich der Platte 1 radial beweglich ist. Der Kopf 3 tastet die Spuren 11 ab und ein Laserstrahl von dem Kopf 3 fällt auf eine bestimmte Spur 11. Auf dem Träger 100 ist eine lineare Skala 4 angeordnet und bewegt sich zusammen mit dem Kopf 3. In bestimmtem Abstand zueinander sind auf der Skala 4 Teilstriche 41 ausgebildet. Die Teilstriche 41

14.03.1986 KWP: 16OL02743-04

können von einem Skalendetektor 5 bei Bewegung des Kopfes 3 abgetastet werden, um die Versetzung des Kopfes 3 zu erfassen. Während der Bewegung des Kopfes 3 erzeugt der Detektor 5 fortlaufend Impulse. Die Anzahl von Impulsen entspricht dem Versetzungsgrad. Wenn sich der Kopf 3 nicht bewegt, werden keine Pulse erzeugt. Die Skala 4 kann eine optische oder magnetische Skala oder ein Potentiometer sein, das während der Bewegung des Kopfes betätigt wird. Als Skala 4 und Detektor 5 kann beispielsweise der Aufbau verwendet werden, der in der US-PS 4,481,613 beschrieben ist.

Ein Ausgang vom Detektor 5 wird einem Zähler 6 zugeführt. Ein Datum in Übereinstimmung mit dem gewünschten Versetzungsgrad des Kopfes wird von einer Steuerung 8 in dem Zähler 6 festgesetzt. Der Zähler 6 zählt die Impulse von dem Detektor 5 herunter. Wenn der Zählzustand des Zählers 6 zu 0 wird, wird ein Stopsignal einem Träger-Bewegungsmechanismus 10 zugeführt. Die Steuerung 8 weist u.a. ei^nen Mikrocomputer auf. Ein Speicher 9 zur Speicherung verschiedener Datenarten ist mit der Steuerung 8 verbunden.

Ein Informationsdetektor 31 ist in dem Kopf 3 angeordnet, um Daten und eine Adresse der Spur 11 zu lesen, auf die momentan mit dem Kopf 3 zugegriffen wird. Die Spuradressen sind Zahlen, die den Spuren von der innersten bis zur äußersten Spur zugeordnet sind und in den entsprechenden Spuren abgespeichert sind. Ein Ausgangssignal von dem Detektor 31 wird einem Adressentrenner 7 zugeführt. In diesem Trenner 7 werden die Spuradressen von den Daten getrennt. Ein Ausgangssignal des Trenners 7 wird der Steuerung 8 zugeführt.

Die Steuerung 8 veranlaßt den Träger 100, sich in radialer Richtung zu der Platte 1 zu bewegen, indem sie den Bewegungsmechanismus 10 entsprechend steuert. Die Bewe-

14.03.1986 KWP: 16OL02743-04

-3-

gung des Trägers 10 0 wird von dem Stopfsignal des Zählers 6 beendet. Der Mechanismus 10 beinhaltet u.a. einen Schwingspulenmotor.

Die Arbeitsweise der bisher beschriebenen Steuervorrichtung wird nun beschrieben. Vor dem Zugriffsvorgang wird eine Abtastung durchgeführt. Die Abtastung hat das Ziel, die Beziehung zwischen dem Abstand der Spuren 11 auf der Platte 1 und dem Abstand der Teilstriche 41 auf der Skala 4 zu überprüfen. Wenn diese Beziehung überprüft und im Speicher 9 abgespeichert worden ist, wird diese Abtastung nur einmal durchgeführt, wenn eine neue Platte 1 zur Verwendung kommt. Wenn diese Abtastung für jeden Teilstrich 41 der Skala 4 durchgeführt wird, wird die höchste Genauigkeit erhalten. In diesem Fall muß jedoch die Abtastzeit verlängert werden, so daß ein geeigneter Abtastintervall unter Beachtung der Präzision der Platte 1 bestimmt wird. Gemäß Fig. 3 sei angenommen, daß die Spuradressen für jeden Teilstrich ic der Skala 4 abgetastet werden. Die Bereiche des Aufzeichnungsmediums, welche jl Teilstrichen der Skala 4 entsprechen, sind als Zonen definiert.

Der Abtastvorgang läuft entsprechend dem Flußdiagramm gemäß Fig. 4 ab. Wenn der Vorgang gestartet wird, wird im Schritt Sl die Platte 1 durch den Motor 2 mit konstanter Geschwindigkeit in Drehung versetzt. In einem Schritt S2 wird der Kopf 3 auf die innerste Spur (entsprechend der Spuradresse Tl) durch eine entsprechende Bewegung des Trägers 100 bewegt. Danach wird ein Abtastvorgang durchgeführt, bei dem der Kopf von der innersten zur äußersten Spur (entsprechend der Spuradresse M+l) bewegt wird. Der Abtastvorgang kann auch dadurch erfolgen, daß der Kopf von der äußersten zur innersten Spur bewegt wird. In einem Schritt S3 wird ein Laserstrahl erzeugt, und Fokussierungs- und Spurservovorgänge werden durchgeführt, so daß das Lesen der Spuradressen vorbereitet ist.

14.03.1986 ~ fv~ ^KWP: 15OL02743-04

Der Zählwert jn eines Zonenzählers wird auf "1" gesetzt, was anzeigt, daß der Kopf momentan auf der innersten Spur in einer speziellen Zone liegt. Danach überprüft die Steuerung in einem Schritt S5, ob die momentane Position des Kopfes die äußerste Zone überschritten hat. Mit anderen Worten, die Steuerung 8 überprüft, ob der Zählwert _n = M+l ist. Wenn die Entscheidung im Schritt S5 JA ist, wird der Abtastvorgang beendet.

Wenn das Ergebnis im Schritt S5 NEIN ist, wird die Adresse Tn der innersten Spur in der Zone η gelesen und im Schritt S6 im Speicher 9 abgespeichert.

Im Schritt S7 wird der Träger 10 0 um x, Teilstriche bewegt. Bei der Bewegung des Trägers wird der Kopf auf die innerste Spur der nächstäußeren Zone (n+1) bewegt. Im Schritt S8 wird die Adresse Tn+1 gelesen und im Speicher 9 abgespeichert. Im Schritt S9 wird eine Differenz Dn (= Tn+1 - Tn) zwischen Spuradressen Tn+1 und Tn berechnet.

^Da die Spuradressen den einzelnen Spuren sequentiell zugeordnet sind, entspricht die Differenz Dn der Anzahl von Spuren, welche von dem Kopf bei seiner Bewegung um x. Teilstriche überquert wurden, d.h., die Anzahl von Spuren innerhalb der Zone n.. Im Schritt SlO wird das Verhältnis von je. zu Dn als Rn (= x/Dn) ermittelt. Das Verhältnis Rn ist ein Parameter, welcher das Verhältnis von Skalenteilstrichen und Spuranzahl innerhalb der Zone _n_ anzeigt. Das Verhältnis Rn wird im Schritt SlI im Speicher 9 abgespeichert. Danach wird im Schritt S12 der Zählzustand des Zonenzählers um 1 inkrementiert. Danach kehrt der Ablauf zum Schritt S5 zurück. Diese Abtastung wird fortgesetzt, bis der Kopf die äußerste Spur der äußersten Zone erreicht hat. Wenn die Abtastung beendet ist, werden Parameter Rl bis RM entsprechend den Verhältnissen der Skalenteilungen zu der Anzahl der Spuren in den entsprechenden Zonen im Speicher 9 abgespeichert.

14.03.1986 /H. KWP: 15OL02743-04

' y 3609084

Der Zugriffsvorgang findet entsprechend dem Flußdiagramm gemäß Fig. 5 statt. Eine gewünschte Spuradresse Tb der Zielspur wird im Schritt S13 eingegeben. Im Schritt S14 wird die momentane Spuradresse Ta erfaßt. Im Schritt S15 überprüft die Steuerung 8, ob eine Bewegung des Trägers 100 notwendig ist. Wenn der Abstand zwischen den Spuren der Adressen Ta und Tb innerhalb des Bewegungsbereiches einer Objektivlinse fällt, braucht der Träger 100 nicht bewegt zu werden. In diesem Fall wird die Objektivlinse innerhalb des Schreib/Lesekopfes bewegt, um den Zugriff svorgang zu vollenden. Wenn die Steuerung 8 festlegt, daß eine Bewegung des Trägers nicht nötig ist, wird im Schritt S27 die Objetivlinse bewegt, um die Feineinstellung zu bewirken.

Wenn die Entscheidung im Schritt S15 JA ist, werden Zonennummern A und B (= 1 bis M), welche die Adressen Ta und Tb beinhalten, im Schritt S16 berechnet. Zonennummerberechnungen werden durch Vergleiche der Adressen der innersten Spuren der Zonen, die im Speicher 9 gespeichert sind, durchgeführt. Wenn Tn^ Ta(Tb) < Tn+1 ist, wird die Zonennummer als n_ gegeben. Im Schritt S17 wird eine Bewegungsdistanz des Schreib/Lesekopfes auf den Teilstrichen der Skala durch die folgende Gleichung gegeben:

·· B

I = Σ Rn/CB - A + 1) χ CTb - Ta) n=A

Der erste und zweite Term auf der rechten Seite ist ein Durchschnittswert der Verhältnisse Rn der Skaleneinteilung zu den Spurnummern in einer Region von Zone A bis Zone B und entspricht einer Übereinstimmung zwischen einem Spurintervall und Teilstrichen auf der Skala. Der Wert £ entspricht der Nummer von Skalenteilen zwischen den Spuradressen A und B. Da £■ einen Dezimalteil aufweisen kann, wird / gerundet und der gerundete Wert wird eingegeben. Genauer gesagt, im Schritt S18 wird i in ei-

14.03.1986 < /£ KFP: 1-5OL02743-04

j ^; · 36Ό9Ό64

nen Integral- und Dezimalteil zerlegt. Im Schritt S19 wird der Integralteil im Speicher 9 abgespeichert und im Schritt S20 wird der Dezimalteil im Speicher 9 abgespeichert. Dieser Dezimalteil wird dann im Schritt S21 aus dem Speicher 9 ausgelesen. Weiterhin wird im Schritt S22 der Integralteil aus dem Speicher 9 ausgelesen. Die Steuerung 8 überprüft im Schritt S23, ob der Dezimalteil kleiner als 0,5 ist. Wenn die Entscheidung im Schritt S23 JA ist, wird der darauffolgende Schritt S24 übersprungen.

Wenn die Entscheidung im Schritt S23 NEIN ist, wird im Schritt S24 der Integralteil um 1 inkrementiert. Der Integralteil wird im Schritt S25 in eine Variable L gesetzt. In den Schritten S23 bis S25 wird derjenige von zwei Teilstrichen, die die Zielspur Tb einschließen, erfaßt, der näher an der Zielspur ist.

Im Schritt S26 wird der Träger 100 um L Teilstriche bewegt. Danach ist der Kopf nahe der Zielspur eingestellt.

Schließlich wird durch Bewegung der Objektivlinse im Schritt S27 eine Feineinstellung durchgeführt. Die Bewegung der Objektivlinse erfolgt durch Energieversorgung einer Spule in dem Schreib/Lesekopf. Eine Feineinstellung kann dadurch durchgeführt werden, daß die Linse Spur um Spur bewegt wird und die Adresse jedesmal dann gelesen wird, wenn die Linse bewegt wird. Es können auch Impulse entsprechend einer Spurdifferenz der Spule zur Bewegung der Linse zugeführt werden. Nach der Bewegung der Linse wird die Adresse wieder gelesen, um die Linse um einen verbleibenden Unterschied zu bewegen.

Erfindungsgemäß wird somit die Beziehung oder das Verhältnis zwischen der tatsächlichen Teilung der Spuren auf jedem Aufzeichnungsmedium und der tatsächlichen Teilung auf der Skala gemessen und der gemessene Wert wird abgespeichert. Der Kopf kann somit korrekt nahe an die Spur entsprechend der Zieladresse auf der Grundlage des Ver-

14.03.1986 - /£- KWP: 15OL02743-04

hältnisdatums und der Skaleneinteilung mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden. Somit kann auch ein korrekter Zugriffsvorgang innerhalb kurzer Zeitdauer durchgeführt werden.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die geschilderte Ausführungsform beschränkt. So kann beispielsweise anstelle des Rundens des Wertes .£ der Integralteil von I verwendet werden. Weiterhin ist in der beschriebenen Ausführungsform der Detektor 5 festgelegt und die Skala 4 an dem Kopf 3 angeordnet. Es kann auch die Skala 4 festgelegt werden und der Detektor 5 kann an dem Kopf 3 angeordnet werden. Weiterhin kann das Aufzeichnungsmedium eine magnetische oder kapazitive Scheibe sein. Schließlich ist die Form des Aufzeichnungsmediums nicht auf die beschriebene Plattenform beschränkt; es sind auch band- oder kartenförmige Aufzeichnungsmedien denkbar.

Claims

Patentansprüche

1. Steuervorrichtung für einen Schreib/Lesekopf mit einer Skala (4) zur Messung der Versetzung des Schreib/Lesekopfes und einer Vorrichtung (10) zur Bewegung des Schreib/Lesekopfes in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Skala (4),

dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (8) zur Erkennung eines Verhältnisses der Skalenteilung auf der Skala 4 zu der Teilung von Spuren auf dem Aufzeichnungsmedium vorgesehen ist; und daß die Bewegungsvorrichtung (10) den Schreib/Lesekopf in Abhängigkeit von dem von der Erkennungsvorrichtung (8) erkannten Verhältnis bewegt.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungsvorrichtung aufweist: Einrichtungen zum Bewegen des Kopfes um eine festgelegte Anzahl von Teilstrichen auf der Skala, Ein-

14.03.1986 XWP: 16OL02743-05

richtungen zum Lesen einer Spuradresse und zum Erkennen der Anzahl von Spuren innerhalb der festgelegten Teilstriche und Einrichtungen zum Speichern des Verhältnisses (festgelegte Teilstriche) */· (Anzahl der Spuren).

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungsvorrichtung aufweist: Einrichtungen zum schrittweisen Bewegen des Kopfes um eine festgelegte Anzahl von Teilstrichen auf der Skala, Einrichtungen zum Lesen einer Spuradresse jedesmal dann, wenn der Kopf um die festgelegte Anzahl von Teilstrichen bewegt worden ist und zum Erkennen der Anzahl von Spuren in jeder Zone des Aufzeichnungsmediums, wobei jede Zone der festgelegten Anzahl von Teilstrichen entspricht, und Einrichtungen zum Speichern des Verhältnisses (festgelegte Anzahl von Teilstrichen) */♦ (Anzahl der Spuren).

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsvorrichtung den Kopf um Skalenteilstriche entsprechend einem Produkt aus dem Verhältnis und der Anzahl von Spuren zwischen momentaner und Zielspur bewegt und danach die Kopfposition fein einstellt.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsvorrichtung den Kopf um eine Anzahl von Skalenteilstrichen entsprechend (Durchschnittswert der Verhältnisse zwischen einer Zone, in der der Kopf momentan angeordnet ist und einer Zone, in der die Zielspur angeordnet ist) χ (Anzahl der Spuren zwischen der momentanen und Zielspur) bewegt und danach die Kopfposition fein einstellt.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Skala zusammen mit dem Schreib/Le-

14.03.1986 KWPi 1GOL02743-05

sekopf bewegt wird und ein Skalenleser vorgesehen ist, um die Teilstriche der Skala bei der Bewegung des Schreib/Lesekopfes zu lesen.