DE3609460A1

DE3609460A1 - Zugriffsverfahren und informationswiedergewinnungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3609460A1
Application number: DE19863609460
Authority: DE
Inventors: Masuo Kasai; Takeshi Kokubunji Maeda; Koji Hachioji Muraoka
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-03-22
Filing date: 1986-03-20
Publication date: 1986-10-16
Also published as: NL8600680A; DE3609460C2; KR860007642A; KR940002001B1; US4745587A

Description

HITACHI, LTD.

6, Kanda Surugadai 4-chome,

Chiyoda-ku, Tokyo, Japan

Zugriffsverfahren und Informationswiedergewinnungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft ein Zugriffsverfahren und eine Vorrichtung, die ein schnelles Wiedergewinnen gewünschter Informationen von einem Aufzeichnungsmedium, das mit hoher Dichte aufgezeichnete Informationssignale enthält, ermöglicht. Insbesondere betrifft das Verfahren und die Vorrichtung die schnelle optische Wiedergewinnung gewünschter Information von einer rotierenden Bildplatte, die konzentrisch oder spiralig hochdicht aufgezeichnete Informationssignale aufweist.

Die Bildplatte weist eine Anzahl konzentrischer oder spiraliger Spuren mit vorgegebenem Abstand (Teilung) auf, und eine Anzahl von Sektoren, die einen Datenbereich abgrenzen, sind für jede Spur ausgebildet. Um in beliebiger Position äußere Informationen aufzuzeichnen oder in beliebiger Position aufgezeichnete Information wiederzugeben oder zu löschen, wird eine der

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Spuren der Platte und daraufhin ein Sektor auf der Spur gesucht. Dazu sind ein Grobsuchsteuervorgang (macro-seek control, d. h. eine Geschwindigkeitssteuerung und eine Positionssteuerung), bei dem ein Lichtfleck schnell in die Nähe einer gewünschten Spur bewegt wird, ein Spurnachführungsregelungsvorgang, bei dem der Lichtfleck in der Mitte der Spur gehalten wird und ein Feinsuchsteuerungsvorgang (micro-seek control, beispielsweise Sprungsteuerung), bei dem eine Abweichung von der Zielspur nötigenfalls korrigiert wird, erforderlich. Die für einen solchen Bildplattenspeicher erfolgende Zugriffsoperation ist in den japanischen Offenlegungsschriften 58-91536 und 58-169370 offenbart, die der US-Anmeldung Serien No. 06/443 399 mit der Continuation Anmeldung Serien No. 06/736 125 und der EP-Anmeldung 82110907.1 entspricht. In dem optischen Plattenspeicher wird die Positionierung des Lichtflecks durch Kooperation eines Grobstellglieds, wie einem Linearmotor, mit einem Feinstellglied, wie einem Galvanospiegel, gesteuert. Die Grobpositionseinstellung des optischen Kopfs wird mittels des Grobstellglieds und einer als Positionsdetektor dienenden externen Skala ausgeführt. Die Feinpositionseinstellung auf die Spur wird mittels des Feinstellglieds durchgeführt, indem ein auf der Spur aufgezeichnetes Adressensignal erfaßt wird. Der Skalenabstand der äußeren Skala beträgt ein Vielfaches des Spurabstands.

Der Grobsuchvorgang zur Positionierung des optischen Kopfs in der Nähe einer Zielposition, die mittels der äußeren Grobskala durchgeführt wird, geht üblicherweise mit einer Geschwindigkeitssteuerung zur Verringerung der Zugriffszeit einher. Da jedoch die Grobposi-

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tion mittels der äußeren Skala, die von der Spurexzentrizität unabhängig ist, eingestellt wird, variiert die Abweichung von der Zielspur wegen der Exzentrizität beträchtlich. Als Ergebnis ist die Distanz, über die sich der Lichtfleck im darauffolgenden Feinsuchvorgang bewegt (beispielsweise Sprungsteuerung), groß und die Zugriffszeit erhöht sich. Um die Geschwindigkeit zu steuern, ist eine Vorrichtung, die die Geschwindigkeit des Kopfs erfaßt, erforderlich. Falls dazu ein äußerer Sensor (wie ein Tachometer) verwendet wird, erhöht sich das Gewicht des Kopfes und es besteht die Gefahr, daß der Kopf bei tiefen Frequenzen abhängig von der Länge des Tachometers zu Schwingungen neigt. Zusätzlich erhöhen sich die Herstellungskosten. Demgemäß entsteht der Wunsch, die Geschwindigkeit mittels des Ausgangs der äußeren linearen Skala zu messen. Die Impulsfrequenz eines Nulldurchgänge erfassenden Signals ist proportional zur Kopfgeschwindigkeit. Demgemäß wird das Nulldurchgangserfassungssignal einer Frequenz/Spannungs-Umsetzung unterworfen, so daß die Geschwindigkeit als Spannung erfaßbar ist. Die Frequenz/Spannungs-Umsetzung erzeugt jedoch, bei geringer Frequenz (bei kleiner Kopfgeschwindigkeit) kein genaues Ausgangssignal, da das Impulsintervall des Nulldurchgangserfassungssignals wächst und die Geschwindigkeitsänderung im Intervall nicht erfaßt werden kann. Demgemäß kann die Regelung, falls die Geschwindigkeit abhängig vom Ausgangssignal des Frequenz/Spannungs-Wandlers geregelt wird, unstabil werden, wenn die Geschwindigkeit gering ist, und das System schwingt über.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Zugriffs-

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verfahren zum schnellen Suchen einer gewünschten Spur aus einer Anzahl von auf einem rotierenden Aufzeichnungsmedium gebildeten Spuren zu ermöglichen und einen Grobsuchvorgang zu verbessern, bei dem bei der Grobpositionierung des Kopfs, dieser mittels einer in ihrer Teilung gröberen Skala als die Spurabstände ausgeführt wird. Der Einfluß der Exzentrizität wird trotz einer von der Exzentrizität unabhängigen externen Skala minimiert, wenn der Kopf auf eine Zielposition (Zielskalenpunkt) ausgerichtet wird. Auf diese Weise kann die Zugriffszeit verringert werden. Falls der optische Kopf in die Nähe der Zielspur mittels der externen Skala grob ausgerichtet wird, und dann der optische Lichtfleck in die Spur gezogen wird, um eine in der Spur aufgezeichnete Adresse auszulesen, durch die eine Differenz von der Zielspur ermittelt wird und darauf der Lichtfleck in Mikroschritten Spur für Spur bewegt wird, würde sich die Distanz der Mikrobewegungen entsprechend der Größe der Spurexzentrizität verändern und die Gesamtzugriffszeit würde sich erhöhen. In der vorliegenden Erfindung wird die Exzentrizität zuvor erfaßt und die Distanz der Bewegung beim Grobsuchvorgang abhängig von der Exzentrizität korrigiert, so daß die Distanz der Bewegung beim Mikrosuchvorgang und damit die Zugriffszeit verringert wird,

*) In weiterer Ausbildung der Erfindung wird/eine

Feinskala, die eine sehr viel feinere Einteilung als die Skalenteilung der externen Skala hat, verwendet, so daß von höheren bis zu kleinen Kopfgeschwindigkeiten reichende Werte präzis erfaßt werden können.

*) bei kleiner Kopfgeschwindigkeit

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Detektors 307 im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1;

Fig. 3(a)- verdeutlichen eine externe Skala Fig. 3(c) 45 und einen dafür vorgesehenen Detektor 48;

Fig. 4(a) Erfassungssignalformen des Detektors und 4(b) der Fig. 3(a) - 3(c);

Fig. 5(a)- Signalformen zur Erläuterung des Fig. 5(e) Betriebs des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels;

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Exzentrizitätskorrekturschaltung 40 gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Exzentrizitätskorrekturschaltung 40;

Fig. 8Ca) einen Speicherraum der in der und 8(b) vorliegenden Erfindung verwendeten Speicher 436 und 438;

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Fig. 9 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Exzentrizitätskorrekturschaltung 40;

Fig. 10 ein Blockschaltbild einer Zeiteinstellschaltung 506 von Fig. 9;

Fig. 11 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;

und

Fig. 12 ein Steuersignal zur Positionierung eines Kopfs auf einen Zielskalenpunkt.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. Eine Platte 103 dreht sich um eine Drehachse 104. Auf der Platte 103 sind konzentrische oder spiralige Führungsrillen (nicht gezeigt) zur Führung eines Lichtflecks 32 angebracht. Die jeweiligen Spuren sind in Sektoren eingeteilt, die jeweils ein Kopffeld, in das Kopfsignale einschließlich der Sektoradresse und der Spuradresse zur Identifikation des Sektors aufgezeichnet sind und ein Datenfeld, das auf das Kopffeld folgt, enthalten. Die Führungsspur dient als eine optische Führung für den Lichtfleck 32, der Information aufzeichnet, wiedergibt oder löscht,

Die Platte 103 weist ein transparentes Substrat und einen darauf ausgebildeten Aufzeichnungsfilm sowie einen

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Schutzfilm auf, der den Aufzeichnungsfilm nötigenfalls schützt. Der Aufzeichnungsfilm kann abhängig vom Aufzeichnungssystem einer von verschiedenen Filmarten sein. Beispielsweise kann in einem Pits aufzeichnenden System ein Pb-Te-Se-FiIm verwendet werden. In einem opto-magnetischen Aufzeichnungssystem kann ein magnetischer Film mit rechtwinkliger Anisotropie, der im wesentlichen aus TbFe besteht, verwendet werden. Der Lichtfleck 32 wird auf den Aufzeichnungsfilm durch das transparente Substrat gerichtet.

Ein Lichtstrahl, der von einem Halbleiterlaser 300 emittiert wird, bildet auf dem Aufzeichnungsfilm der Platte mittels einer Objektlinse 403 durch einen Strahlteiler 400, eine λ/4 Platte 401 und eine Lichtablenkeinrichtung 308 den Lichtfleck 32. Ein von der Platte 103 reflektierter Lichtstrahl geht durch die Objektlinse 403 und die Lichtablenkeinrichtung 308 und wird vom Strahlteiler 400 abgelenkt und auf einen Lichtdetektor 307 gerichtet, der eine zweigeteilte Lichtdetektoreinheit enthalten kann, die Detektoren 404 und 405 aufweist, wie Fig. 2 zeigt. Ein auf der zweigeteilten Lichtdetektoreinheit gebildetes Verteilungsmuster 411 verändert^:sich mit einem Spurnachführungsfehler. Diese Tatsache wird zur Erfassung einer Versetzung des Lichtflecks von der Mitte der Spur verwendet. Eine Differenz zwischen Ausgangssignalen der Detektoren 404 und 405 wird von einem Differenzverstärker 406 erfaßt, der ein Spurnachführungsfehlererfassungssignal 407 erzeugt. Das oben beschriebene optische System ist

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auf einem optischen Kopf 12 befestigt, an dem eine Tauchspule 68 befestigt ist und bewegt sich radial bezüglich der Platte. In dem optischen Kopf ist ein optisches Defokussierungserfassungssystem vorgesehen, so daß ein Fokussierfehlersignal ebenfalls erzeugt wird, obwohl es in Fig. 1 weggelassen ist, da es ein bekanntes System ist und nicht direkt mit der vorliegenden Erfindung in Beziehung steht. Ein Beispiel des Defokussierungserfassungssystems ist in in der US-PS 4 450 547 beschrieben.

Am optischen Kopf 12 sind eine externe Skala und ein Positionsfühler 48 angebracht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die externe Skala eine optische Linearskala, die parallele Schlitze verwendet. Sie kann jedoch auch anders ausgeführt sein, beispielsweise als magnetische Skala.

Fig. 3(a) bis 3(c) geben eine schematische Ansicht der optischen linearen Skala mit den parallelen Schlitzen wieder. Im Abstand P sind dunkle und helle Muster (Streifenmuster) auf der Skala 45 ausgebildet. Schraffierte Bereiche 40, 40' und 40" sind undurchsichtige Bereiche und 41, 41' und 41" durchsichtige Bereiche. Ein Gitter 46, das,wie Fig. 3(b) zeigt, dieselben dunklen und hellen Streifenmuster wie die Skala 45 hat, liegt, wie Fig. 3(c) zeigt, über der Skala 45. Die Rückseite der Skala 45 wird von einer Leuchtdiode 44 bestrahlt, und durch die Skala 45 und das Gitter 46 gehendes Licht wird von einem Lichtdetektor 47 erfaßt. Dieses Prinzip ist bekannt und

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wird deshalb nicht weiter näher beschrieben. Der den Lichtdetektor 47, das Gitter 46 und die Leuchtdiode 44 in einer Einheit umfassende Positionsfühler 48 wird mit dem optischen Kopf 12 radial zur Platte längs der linearen Skala 45 bewegt. Der Ausgang 33 des Lichtdetektors 47 verändert sich in Radialrichtung der Platte, wie Fig. 4(a) zeigt. Das Signal 33 wird einer NuIldurchgangserfassungsschaltung 72 (Fig. 1) eingespeist, die ein Abstandserfassungssignal 80 (Fig. 4(b)) erzeugt.

Eine Differenz zwischen dem Signal 33 und einer Gleichspannungskomponente (e) wird von einem Differenzverstärker 71 erfaßt, der ein Signal 33' erzeugt. Die Nulldurchgangserfassungsschaltung 72 erzeugt Impulse 34' bis 39' gemäß Fig. 4(b) für die Nullpunkte 34 bis 39 des Signals 33' und damit ein Abstandserfassungssignal 80.

Um eine gewünschte Spur zu suchen, muß zunächst eine in die Spur eingeschriebene Adresse erfaßt werden und diese mit der Adresse der gewünschten Spur verglichen werden, damit die Distanz und die Richtung der Bewegung des optischen Kopfs bestimmt werden können.

Die Distanz der Bewegung des optischen Kopfs wird durch die Anzahl N der Impulse des Abstandserfassungssignals dargestellt:

N= [(X-Y) χ -A_] (1),

-S6G"94-6Γ0-

wobei X die Adresse der Spur, auf die der Lichtfleck gerade trifft, Y die Adresse der gewünschten Spur, Δ(μπι) ein Spurabstand und ρ(μΐη) der Abstand der externen Skala ist. Ein Gauss-Symbol ist durch £ ~\ angegeben.

ρ/L· -Spuren sind als eine Gruppe innerhalb eines Blocks vorhanden. Somit gibt das Erfassungssignal von der Linearskala die Blöcke an. Um die gewünschte Spur zu suchen, wird die Blocknummer des Blocks, in dem die gewünschte Spur enthalten ist, von einer Steuerung 203 angegeben, und eine Differenz von der laufenden Blocknummer berechnet. Die Differenz S zwischen den Blocknummern wird einer Exzentrizitätskorrekturschaltung 40 eingespeist (die Differenz S entspricht der Distanz der Bewegung im Grobsuchvorgang, wie durch die externe Skalenteilung angegeben ist). Eine gemäß der zuvor erfaßten Exzentrizität korrigierte Distanz 57 der Bewegung beim Grobsuchvorgang wird in einen Vergleichszähler 81 gesetzt, der immer dann zurückgezählt wird, wenn diesem Zähler 81 das Abstandserfassungssignal 80 zugeführt wird. Der Ausgang des Zählers 81 wird einem ROM 205 eingespeist, das eine Sollgeschwindigkeitskurve erzeugt. Der Ausgang des ROM 205 wird einem D/A-Umsetzer 207 eingegeben, der ein Sollgeschwindigkeitssignal erzeugt. Die Exzentrizitätskorrekturschaltung 40 wird weiter unten beschrieben.

Um die Kopfgeschwindigkeit zu erfassen, wird das Nulldurchgangsimpulssignal 80 von der linearen Skala einem Frequenzspannungswandler (F/V-Wandler) 204 eingegeben, der ein Geschwindigkeitssignal 226 abgibt.

Das Spurfehlersignal 407 wird einem Frequenz/Spannungs-Wandler 220 (F/V₂) eingegeben, derein Lichtfleckgeschwindigkeitssignal 227 erzeugt. Die Lichtfleckgeschwindigkeit wird durch die Summe aus der Geschwindigkeit des Linearmotors-.und der Geschwindigkeit des Feinstellglieds angegeben.

Eine Zugriffssteuerung 203 startet einen Zugriffsvorgang, und ein Polaritätssignal 56, das eine Bewegungsrichtung des Linearmotors 68 in radialer Richtung bestimmt, wird einem Polaritätsschaltkreis 209 eingegeben. Auf diese Weise beginnt die Bewegung des Linearmotors 68 mit maximaler Beschleunigung. Die Geschwindigkeitssignale 226 und 227 verändern sich jeweils so, wie die Fig. 5(e) und 5(c) zeigen. Im Hochgeschwindigkeitsbereich kann das Signal 227 jedoch nicht die genaue Geschwindigkeit angeben, da der Erfassungsfrequenzgang des Spurnachführungsfehlersignals 407 (Fig. 5(b)) begrenzt ist.

Somit werden Geschwindigkeitssignale an Punkten, die E. und E₂ entsprechen, umgeschaltet. Diese Punkte E₁ und E₂ sind Punkte, an denen das Geschwindigkeitssignal 226 stabil ist und an denen das Geschwindigkeitssignal 727 noch die genaue Geschwindigkeit angibt. Das Signal 226 wird einer Geschwindigkeitsdiskriminierschaltung 410 eingespeist und mit einem Pegel E₁ verglichen, um eines der Signale A und A jeweils entgegengesetzter Polarität zur Steuerung der Schalter 223 und 224 zu erzeugen. Wenn das Signal 226 unter E. liegt, wird das Signal 227 einem Addierer durch den Schalter 224 und über einen Verstärker 222 eingespeist.

Wenn das Signal 226 über E^ liegt, wird das Signal 226 dem Addierer 225 durch den Schalter 223 und über einen Verstärker 221 eingespeist. Die Verstärkungsgrade der Verstärker 221 und 222 sind so gewählt, daß sie für die Eingangspegel E₁ und E₂ gleichgroße Ausgangssignale abgeben. Als Ergebnis stellt der Ausgang des Addierers ein summiertes Geschwindigkeitssignal 228 dar, das ein gewünschtes Geschwindigkeitserfassungssignal ist, wie Fig. 5Ca) zeigt.

Das Geschwindigkeitserfassungssignal 228 wird mit dem Sollgeschwindigkeitssignal mittels eines Differenzverstärkers 208 verglichen. Wenn die Istgeschwindigkeit die Sollgeschwindigkeit erreicht, wird ein Konstantgeschwindigkeitsmodus initiiert, und die Bremsung beginnt an einem bestimmten Punkt. Wenn das Signal 226 wieder unter den Pegel E. geht, wird das Geschwindigkeitserfassungssignal zum Signal 227 umgeschaltet, und die stabile Geschwindigkeitssteuerung mittels des Geschwindigkeitssignals 227 erreicht. Wenn der Inhalt des Zählers 81 "1" erreicht, wird ein Setzimpuls C erzeugt, der ein Flipflop 214 triggert, das ein Steuersignal B erzeugt, das seinerseits einen Schaltkreis 73 veranlaßt, ein Positioniersteuersignal statt des Geschwindigkeitssteuersignals zu wählen.

Fig. 1 stellt lediglich das Steuersystem für den vom Grobpositionierstellglied durchgeführten Grobsuchvorgang dar. Für den Zugriffsvorgang sind noch ein Spurnachführungsregelsystem und ein Feinsuch(Sprungsteuerungs)-System nötig. Diese können bekannte Systeme sein. Bei-

spielsweise kann das Spurnachführungsregelsystem ein zweistufiger Spurnachführungsservokreis sein, bei dem ein Grobstellglied mit einem Feinstellglied verbunden ist. Dies ist in der zuvor genannten japanischen Offenlegungsschrift 58-91536 beschrieben. Eine Ablenkeinrichtung 308 wird von einem Spurnachführungsfehlererfassungssignal 407 so gesteuert, daß der Lichtfleck 32 der Mitte der Spur nachgeführt wird. Das Treibersignal der Ablenkeinrichtung 308 wird einer Schaltung eingespeist, die einen Frequenzgang des Ablenkglieds simuliert, um eine Abweichung des Lichtflecks von der Mitte des Sichtfeldes der Objektlinse 403 zu erfassen. Das Erfassungssignal wird einer Treiberschaltung 69 durch den Schaltkreis 73 eingespeist. Die Treiberschaltung 69 gibt ein Treibersignal für den Linearmotor 68 an.

Die Exzentrizitätskorrekturschaltung 40 wird nun anhand der Fig. 6, 7 und 8 beschrieben. Wenn der optische Plattenspeicher gestartet oder wenn eine Platte eingelegt wird, erfolgt die Positionierung des optischen Kopfs an der innersten Position der Platte mittels der externen Skala. Sobald die Drehung der Platte stabil ist, wird der Lichtfleck auf die Plattenoberfläche fokussiert, so daß das Gerät dann betriebsbereit ist. Falls eine Exzentrizität vorhanden ist, ändert sich die Phasenbeziehung zwischen dem Spurnachführungsfehlersignal und dem Signal 412, das die gesamte von der Platte durch die Objektlinse übertragene Lichtintensität darstellt immer dann, wenn der Lichtfleck die Spur bei rotierender Platte überquert. Die Exzentrizität kann dann aufgrund

dieser beiden Signale 407 und 412 erfaßt werden. Wie Fig. 6 zeigt, werden die Signale 407 und 412 einem Richtungsdiskriminator 430 eingegeben, der einen Impuls erzeugt, der die Bewegungsrichtung angibt, immer wenn der Lichtfleck die Spur überquert (beispielsweise ein Impulssignal 431, wenn der Lichtfleck von einer inneren Spur in Richtung einer äußeren Spur geht und ein Signal 432 im entgegengesetzten Fall).Die Signale 431 und 432 werden jeweils einem Vorwärtszähleingang (U) und einem Rückwärtszähleingang (D) eines Vorwärts-Rückwärts-Zählers 433 eingegeben. Der Zähler 433 startet mit einem Impulssignal 434, das pro Umdrehung der Platte erzeugt wird. Beispielsweise kann das Impulssignal ein Signal sein, das von einem Schlitz erfaßt wird, der an einer Stelle pro Umdrehung eines Drehcodierers ausgebildet ist.

Auf diese Weise stellt der Ausgang des Zählers 433 den Spurabstand in Einheiten dar, die ihrerseits Exzentrizität darstellen. Der Ausgang des Zählers 433 wird einem Bitwandler 435 eingegeben, der ihn in eine lineare Skalenteilung umsetzt. Somit ist dann die Exzentrizität in Einheiten der linearen Skalenteilung dargestellt. Das umgesetzte Datum wird in ein RAM 436 eingespeichert. Ein Datenwert t von einem Momentanzeitgenerator 437, der dieses Datum entsprechend einer aufgrund des Impulssignals 434 gemessenen Zeit erzeugt, wird als Adresse für das RAM verwendet. Somit werden,wie Fig. 8(a) zeigt, eine vergangene Spurexzentrizität mit der durch die Zeit dargestellten Adresse und der die Exzentrizität darstellen-

den gesammelten Daten im Speicherraum des RAM 436 gespeichert.

Nun wird ein Verfahren zur Korrektur der Distanz der Bewegung beim Grobsuchvorgang nach Maßgabe der erfaßten Exzentrizität erklärt. Indem zuvor die für den Grobsuchvorgang benötigte Zeit bestimmt wird, kann die Distanz der Bewegung zur gewünschten Spur von der erfaßten Exzentrizität vorhergesagt werden, und falls die Distanz S der Bewegung im Grobsuchvorgang aufgrund der vorhergesagten Bewegungsdistanz korrigiert wird, kann aufgrund der Exzentrizität der Lichtfleck fehlerlos zur gewünschten Spur bewegt werden.

Fig. 6 zeigt einen Schaltungsaufbau, mit dem das oben genannte Verfahren durchgeführt wird. Eine Zugriffssteuerung 203 befiehlt die Bewegungsdistanz S beim Grobsuchen in der Einheit der externen Skalenteilung. Die Distanz S wird einem Adreßeingang des ROM-Speichers 438 zugeführt. Der Speicherraum des ROM 438 enthält die Grobsuchcharakteristik mit der durch die Distanz der Bewegung des optischen Kopfs dargestellten Adresse und die durch die Zeit der Bewegung dargestellten aufgezeichneten Daten. Dies ist in Fig. 8(b) dargestellt. Die Charakteristik enthält alle für den Grobsuchvorgang nötigen Zeiten, wie die Beschleunigungszeit, die Bremsbeschleunigungszeit und die Aufsetzzeit. Da eine gegen Umwelteinflüsse absolut stabile externe Skala verwendet wird, ist die Abweichung der Charakteristik des Grobsuchvorgangs gering. Auf diese Weise stimmt

die Zeit, die das ROM 438 durch die Instruktion der Distanz S der Bewegung ausliest, mit der für den Grobsuchvorgang gemessenen Zeit überein. Diese Übereinstimmung läßt sich mit hoher Genauigkeit wiederholen. Demgemäß werden auf der Basis des gegebenen Detektors und Mechanismus die Charakteristikkurve einheitlich bestimmt und in den ROM-Speicher 438 eingespeichert. Wenn sich die Charakteristik ändert, kann auch statt des ROM-Speichers ein RAM verwendet werden, damit die Zeitcharakteristik des Grobsuchvorgangs gegebenenfalls gemessen und korrigiert werden kann

Wenn die Distanz S der Bewegung dem ROM-Speicher 438 als Adresse zugeführt wird, wird die Zeit t der Bewegung ausgelesen. Um daraus die Distanz der Bewegung zur Zielspur nach der Bewegungszeit t , wenn der Grob-

et

Suchvorgang beim Zeitpunkt t beginnt, zu bestimmen, werden die Daten t und t von einem Addierer 439 addiert, dessen Ausgangssignal einem Dividierer 440 zugeführt wird, der es durch ein der Rotationszeitdauer T der Platte entsprechendes Datum dividiert und einen Rest t, erzeugt. Der Rest t, wird der Leseadresse des RAM 436 angelegt, so daß die Distanz der Bewegung zur Zielspur aufgrund der Exzentrizität nach der Bewegungszeit t , d. h. die Korrekturgröße As für die Distanz

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der Bewegung im Grobsuchvorgang, gemäß Fig. 8(a) erhalten wird. Die Korrekturgröße As wird einem Addierer 441 zusammen mit S angelegt, der seinerseits ein Ausgangssignal erzeugt, das als das Signal 57 dem Zähler 81 von Fig. 1 als Distanz der Bewegung des Grobsuchvorgangs zugeführt wird.

Im folgenden wird eine weitere Ausführung der Exzentrizitätskorrekturschaltung 40 anhand der Fig. 7 und 8 erläutert. Falls die Exzentrizität oder die Rotationsgeschwindigkeit groß sind, kann der Lichtfleck trotzdem, obwohl er, wie das vorangehende Ausführungsbeispiel zeigt, während des Grobsuchvorgangs in die Nähe der Zielspur bewegt wurde, nicht in die Spur gezogen werden. Am Ende der Bewegung beim Grobsuchen wird der Startzeitpunkt des Grobsuchvorgangs so eingestellt, daß die Exzentrizitätsgeschwindigkeit der Spur an einem

Minimum (t „ und t - in Fig. 8(a)) liegt. Fig. 7 zeigt πι 9. x mxii *

eine Schaltung, die dieses ausführt. Der Ausgang des Bitwandlers 435, der die Exzentrizität angibt, wird einer Maximum/Minimum-Erfassungsschaltung 442 eingegeben, die zeitlich von der laufenden Zeit (t ) gesteuert wird. Die Maximum/Minimum-Erfassungsschaltung 442 hat einen Speicher, der einen früheren Zustand hält und vergleicht die sequentiell eingegebenen Daten mit dem Inhalt des Speichers und ersetzt den Inhalt des Speichers je nach Vergleichsergebnis. Durch die Erfassungsschaltung 242 werden die maximale Exzentrizität χ in einem Speicher 445, eine dem maximalen Wert χ zugeordnete Zeit t in einem Speicher 446, der

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Minimalwert χ . in einem Speicher 443 und eine dem

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Minimalwert zugeordnete Zeit t . in einem Speicher 444 gespeichert.

Sowie die Distanz S der Bewegung des Grobsuchvorgangs angegeben ist,: wird die Bewegungszeit t

Ct

in derselben Weise wie beim vorangehenden Ausführungsbeispiel bestimmt und aus der laufenden Zeit t die

Restzeit t, ermittelt. Die Zeiten t,, t und t . werden einer Diskriminierschaltung 448 eingegeben, die ein Signal 451 erzeugt, um die Wartezeit At von der laufenden Zeit zum Start des Grobsuchvorgangs und die Korrekturdistanz S der Bewegung gemäß dem Vergleichs· ergebnis anzugeben.

Wenn nämlich t < t . ist, erzeugt ein Datenschaltkreis 447, der vom Signal 451 der Diskriminierschaltung 448 gesteuert ist, folgende Ausgangssignale:

^ist ^ax - ^fcd ^{und S ist X}max^fal3s

Vn^d ^und S ist X_minfells t_max < t_d < T_min ist; und

Die Diskriminierschaltung 448 kann als herkömmlicher Mehrzweckmikrocomputer ausgebildet sein.

Der Wert At wird in einen Zähler 449' geladen, der durch einen Takt 453 vorgegebener Periodendauer rückwärtsgezählt wird und der, wenn sein Zählerstand Null erreicht, ein Zeitsteuersignal 452 zum Start des Grobsuchvorgangs erzeugt. Das Signal 452 kann als Ladesignal für den Zähler 81 von Fig. 1 verwendet werden. Die Signale S und S werden einer Addierschal-

tung 450 eingespeist, deren Ausgang als Eingangssignal 57 des Zählers 81 dient.

Bei der vorliegenden Ausführung kann ein stabiles Ziehen des Lichtflecks auf die gewünschte Spur nach dem Grobsuchvorgang in kurzer Zugriffszeit durchgeführt werden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Exzentrizitätskorrekturschaltung wird anhand der Fig. 9 und 10 erklärt.

Die Exzentrizität wird in derselben Weise wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 erfaßt, die Distanz S der Bewegung beim Grobsuchvorgang jedoch in anderer Weise korrigiert. In Fig. 9 \tfird die laufende Zeit t dem Leseeingang RA des Exzentrizitätsspeichers 436 zugeführt, so daß der Exzentrizitätszustand immer aus dem Ausgang R~ des RAM 436 ausgelesen wird. Der Ausgang wird einer Zwischenspeicherschaltung (latch) und einem Eingang einer Operationsschaltung 501 zugeführt. Der Ausgang der Zwischenspeicherschaltung 500 wird dem anderen Eingang der Operationsschaltung 501 zugeführt. Das Einlesen der Zwischenspeicherschaltung 500 ist zeitlich durch ein von einer Steuerung 203 zugeführtes Zugriffsstartzeitsignal 504 gesteuert. Somit speichert die Zwischenspeicherschaltung 500 den Exzentrizitätszustand zu Beginn des Zugriffs. Die Operationsschaltung 501 berechnet eine Differenz zwischen dem Ausgang der Zwischenspeicherschaltung 500 und dem RD, die dem laufenden Exzentrizitätszustand entspricht.

Die Operationsschaltung 501 erzeugt einen Impuls 502 bei einem Ausgang U, wenn die Differenz um +1 einer linearen Skalenteilung zunimmt und einen Impuls 503 am Ausgang D, wenn die Differenz um -1 einer linearen Skalenteilung abnimmt. Sie erzeugt auch ein Zeitsteuersignal 505, mit dem der Ausgang von RD in die Zwischenspeicherschaltung 500 gesetzt wird.

Da die Inkrement/Dekrement-Richtung als die positive Richtung der Bewegungsrichtung des Kopfs bestimmt ist, erhält die Operationsschaltung 501 auch ein Polaritätssignal 56, das die Bewegungsrichtung angibt. Die Grobsuchsteuerung des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird nachstehend für die vom Ausführungsbeispiel von Fig. 1 unterschiedlichen Merkmale erläutert.

Die Differenz S entsprechend der Anzahl der Linearskalenteilungen, die die Steuerung 203 liefert, wird einem Vorwärts/Rückwärts-Zähler 81' eingegeben. Das Ausgangssignal 502 der Operationsschaltung 501 wird dem Vorwärtseingang U dieses Zählers 81' angelegt und ein Ausgangssignal 507 einer Zeitstellschaltung 506 dem Abwärtszähleingang D zugeführt. Die Zeitstellschaltung 506 oderiert logisch ein Skalenteilungserfassungssignal 80 mit dem Ausgangssignal 503 der Operationsschaltung 501. Das Signal 80 und das Signal 503 können zu manchen Zeitpunkten auch koinzident sein.

Falls sie koinzident sind, wird die Zeitsteuerung so eingestellt, daß eines von ihnen mit Priorität gewählt und das andere Signal verzögert wird. Bei der

vorliegenden Ausführung werden statt dem Zähler 81 in Fig. 1 die Zeitstellschaltung 506 und der Vorwärts/-Rückwärts-Zähler 81' eingesetzt. Eine Ausführung der Zeitstellschaltung 506 ist in Fig. 10 gezeigt, in der das Signal 80 und das Signal 503, das eine Impulsweite von etwa 100 nsec hat, einer ODER-Schaltung 508 zugeführt werden, und das Signal 503 dem D-Anschluß eines D-T-Flipflops 512 angelegt werden. Das Signal 80 ist einem T-Anschluß des Flipflops 512 zugeführt. Der Ausgang Q des Flipflops 512 und das Signal 503, das von einer Verzögerungsleitung 511 verzögert wird (die Verzögerungsleitung 511 hat eine Verzögerungszeit, die etwas länger als die Impulsweite ist), werden einer UND-Schaltung 510 zugeführt, deren Ausgang ein Eingang eines ODER-Glieds 509 ist. Der Ausgang der ODER-Schaltung 503 wird als anderes Eingangssignal dem weiteren Eingang der ODER-Schaltung 509 eingespeist. Somit erscheint, auch wenn das Signal 80 und das Signal 503 übereinstimmen, das Signal 503 im Signal 507 mit einer Verzögerungszeit, die von der Verzögerungsleitung 511 bestimmt ist.

Anhand der Fig. 11 und 12 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Beim vorangehenden Ausführungsbeispiel war der Zeitpunkt, bei dem von der Geschwindigkeitssteuerung zur Positionssteuerung beim Grobsuchvorgang umgeschaltet wurde, derjenige, bei dem der Inhalt des Zählers 81 "1" erreicht. Alternativ kann die Geschwindigkeitssteuerung zur Positionssteuerung eine Anzahl von Skalenteilen vor dem Zielskalenpunkt umgeschaltet werden. Um ein Steuersignal für

die Positionssteuerung zu erzeugen, werden die Bewegungsrichtung des Kopfs und die Anzahl der Skalenteile, durch die der Kopf gegangen ist, erfaßt und kombiniert. Ein Verfahren dafür sieht im lichtempfangenden Bereich der linearen Skala einen zusätzlichen Schlitz mit einer 90°-Phasenverschiebung vor, so daß die Bewegungsrichtung und die Anzahl der Skalenteile aufgrund der zwei Signale erfaßt wird. Wenn eine Phasendiskriminierschaltung 513 Signale 33 und 33" empfängt, die untereinander 90°-phasenverschoben sind (das Signal 33", das vom 90°-phasenverschobenen Schlitz erfaßt wird, zeigt eine gestrichelte Kurve in Fig. 4(a)), erzeugt die Phasendiskriminierschaltung 513 einen Impuls an einem U-Anschluß für jeden Nullpunkt des linearen Skalensignals (dabei ist angenommen, daß die Skala in radialer Pla.ttenrichtung nach innen wächst) und erzeugt einen Impuls an einem Anschluß D für jeden Nullpunkt, wenn der Kopf nach außen bewegt wird. Bei der vorliegenden Ausführung wird statt des Differenzverstärkers 71 in Fig. 1 die Phasendiskriminierschaltung 513 verwendet. Das Signal 33 wird also einer Nulldurchgangserfassungsschaltung 73 angelegt, deren Ausgang 80 einem Frequenz/Spannungs-Umsetzer 204 eingespeist wird, wie dies beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 der Fall war. Die Ausgangssignale an den Anschlüssen U und D der Phasendiskriminierschaltung 513 werden jeweils Zeitstellschaltungen 506' und 506" eingegeben, und Impulssignale 502' und 503' zur Korrektur der Exzentrizität werden den anderen Eingängen der Schaltungen 506' und 506" zugeführt. Die Signale 502' und 503' werden von einer Schaltung 506 erzeugt, die die

Signale 502 und 503, die die Operationsschaltung ausgibt, mittels des Zugriffspolaritätssignals 56 schaltet, so daß die Polarität der Phasendiskriminierschaltung 513 an die anwachsende bzw. abnehmende Exzentrizität (Exzentrizitätsrichtung) angepaßt ist.

Die Zeitstellschaltungen 506' und 506" üben dieselbe Funktion auf ihre Eingangssignale aus, wie die Schaltung 506 auf ihre Eingangssignale. Die Ausgangssignale der Schaltungen 506' und 506" werden jeweils U- und D-Anschlüssen eines Vorwärts-Rückwärts-Zählers 81" eingespeist, der ebenfalls die Differenz S der Blocknummer und das Polaritätssignal 56 für die Zugriff srichtung erhält. Der Zähler 81" erzeugt ein +/- Polaritätssignal 518 und ein Absolutwertsignal 517. Beide Signale 518 und 517 werden einem D/A-Wandler 207' eingegeben, der sie in ein Analogsignal umsetzt. Das Signal 517 wird auch einem ROM-Speicher 205 statt des Signals 408 in Fig. 1 zugeführt. Die Signale 517, 518 werden einer Skalenzahlerfassungsschaltung 514 eingespeist, die ein Signal zur Steuerung eines Schaltkreises 515 erzeugt, wenn die Skalenzahl einen vorgegebenen Bereich erreicht. Angenommen, daß der Bereich 1 1 beträgt, kann ein Positionssteuersignal 516, das einen Nullpunkt als der Zielpunkt einer Koordinate der Linearskala hat,von der vorliegenden Schaltung erzeugt werden. Die Positionssteuerung wird dann aufgrund dieses Positionssteuerungssignals durchgeführt.

Fig. 12 zeigt, daß ein Positionssteuersignal 516'

durch direkte Verbindung des Signals 33 von der Skala erzeugt werden kann (strichpunktierte Linien). Dieses Verfahren ist in IEEE Transaction on Magnetics", Vol. 14, No. 4, Juli 1978 in einem Artikel "Head Position Servo Design for IBM 3344/3350 Disk File" offenbart.

Zur Korrektur des Positionssteuersignals für die Exzentrizität kann der Ausgang RD vom RAM 436 in Fig. in ein Analogsignal umgesetzt werden, wie Fig. 8(a) zeigt und statt der oben beschriebenen digitalen Addition analog addiert werden. In diesem Fall sind die Signale 502' und 503' unnötig.

Bei den obigen Ausführungsbeispielen wird der optische Kopf in die gewünschte Position auf der Linearskala gebracht. Die vorliegende Erfindung ist auch dann anwendbar, wenn der optische Kopf in die gewünschte Spur gebracht werden soll, wie die genannte japanische Offenlegungsschrift 58-91536 offenbart. Die Ablenkeinrichtung 308 und der Linearmotor 68 werden von dem Steuersignal B verkettet betrieben, damit der Kopf in nächste Nähe der Spur gezogen werden kann. Die Richtung der Bewegung und die Anzahl der Spuren werden, gemäß der japanischen Offenlegungsschrift 58-91536 aufgrund der Signale 407 und 412 von Fig. 2 erfaßt und das Geschwindigkeitssignal 227 enthält das Polaritätssignal so, daß die Zugriffsoperation stabiler sein kann. Das Signal 412 ist die Summe der Ausgänge der Lichtdetektoren 404 und 405, die vom Addierer 413 summiert werden.

Erfindungsgemäß kann die Geschwindigkeitssteuerung stabilisiert und die Zugriffszeit unbeeinflußt von der Exzentrizität auch dann, wenn das Zugriffssystem die externe Skala verwendet, verringert werden.

Claims

Ansprüche

1. Zugriffsverfahren, bei dem eine externe Skala (45) zur Positionierung eines optischen Kopfs (12),der einen Lichtstrahl unter Bildung eines Lichtflecks auf eine gewünschte Spur eines rotierenden Aufzeichnungsmediums (103) richtet, verwendet, ein Impulssignal für jede Skalenteilung der Skala (45) sowie der Kopf bewegt wird, erzeugt, die Impulse zur Erfassung der Anzahl der Skalenteile der Skala entsprechend einer Differenz zwischen einer Spur, auf die der Lichtfleck gerichtet ist und einer Sollspur gezählt und die Kopfgeschwindigkeit nach Maßgabe der erfaßten Anzahl der Skalenteile,um den Lichtfleck auf die Zielspur zu bewegen, gesteuert wird,

gekennzeichnet durch

folgende Schritte:

ein Exzentrizitätszustand des rotierenden Aufzeichnungsmediums wird zuvor erfaßt,

und

die Anzahl der Skalenteile wird nach Maßgabe des erfaßten Exzentrizitätszustands so korrigiert, daß die

81-(B 509-02)-At-E

ORIGINAL SHSPECTED

Distanz der Bewegung des Kopfs durch die Steuerung der Geschwindigkeit korrigiert wird.

2. Zugriffsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß

ein erstes Geschwindigkeitssignal, das die Bewegungsgeschwindigkeit des Kopfs angibt, aufgrund eines Signals, das immer, wenn der Lichtfleck bei der Bewegung des Kopfs eine Spur überquert, gebildet wird, erfaßt wird,

ein zweites Geschwindigkeitssignal, das die Bewegungsgeschwindigkeit des Kopfs angibt, aufgrund der Impulse erfaßt wird,

entweder das erste oder das zweite Geschwindigkeitssignal nach Maßgabe ihrer Größe gewählt,

eine Differenz zwischen dem gewählten Geschwindigkeitssignal und einem Zielgeschwindigkeitssignal, das von der Anzahl der Skalenteile abhängt, erfaßt wird und

eine den Kopf bewegende Einrichtung abhängig von der Geschwindigkeitsdifferenz angesteuert wird.

3. Zugriffsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Exzentrizitätszustand in einem ersten Speicher in Form eines durch eine Adresse dargestellten Zeitwerts und eines durch Daten dargestellten Exzentrizitätswerts gespeichert wird.

4. Zugriffsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Exzentrizitätszustand in Form von Maximal- und Minimalwerten der Exzentrizität und der Zeit ihres Auftretens gespeichert wird.

5. Zugriffsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Zeitdauer zur Bewegung des Kopfs um die Anzahl der Skalenteile in einem zweiten Speicher gespeichert ist,

eine Adresse des ersten Speichers aus der aus dem zweiten Speicher ausgelesenen Zeitdauer und einer laufenden Zeit bestimmt,

die Anzahl der Skalenteile durch die aus dem ersten Speicher ausgelesene Exzentrizität korrigiert wird.

6. Zugriffsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die aus dem ersten Speicher ausgelesene Exzentrizität zwischengespeichert,

die zwischengespeicherte Exzentrizität und die ausgelesene Exzentrizität verglichen,

ein Impuls bei jeder Inkrementierung oder Dekrementierung um einen Skalenteil erzeugt,

die Anzahl der Skalenteile mittels des Impulses korrigiert wird.

7. Informationswiedergewinnungsvorrichtung, gekennzeichnet durch

ein rotierendes Aufzeichnungsmedium (103), das Spuren aufweist,

einen Kopf (102), der einen Lichtstrahl unter Bildung eines Lichtflecks auf das rotierende Aufzeichnungsmedium richtet,

eine Kopfpositionserfassungseinrichtung (45 - 48, 71, 72), die eine Skala mit gröberer Teilung als die Teilung der Spuren aufweist, um einen Impuls für jeden Skalenteil der Skala bei der Bewegung des Kopfes zu erzeugen,

eine Einrichtung (81), die diese Impulse zählt und damit die Anzahl der Skalenteile nach Maßgabe einer Spur, auf die der Lichtfleck gerichtet ist und einer Zielspur zu erfassen und ein Steuersignal zu erzeugen, das die Geschwindigkeit des Kopfes nach Maßgabe der erfaßten Anzahl der Skalenteile steuert,

eine zweite Einrichtung, die einen Speicher (205) enthält, der einen Exzentrizitätszustand für das rotierende Aufzeichnungsmedium (103) zur Korrektur der Anzahl der Skalenteile nach Maßgabe des Exzentrizitätszustands speichert,

eine Kopftreibereinrichtung (69), die den Kopf (12) abhängig vom Ausgangssignal der ersten Einrichtung treibt.

8. Informationswiedergewinnungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

- 5 - " 3'6 Ö"9 4 6

daß die erste Einrichtung aufweist:

eine erste Geschwindigkeitserfassungseinrichtung, die die Kopfgeschwindigkeit aufgrund eines Signals, das immer, wenn der Lichtfleck bei der Bewegung des Kopfs die Spur überquert, erzeugt wird, erfaßt,

eine zweite Geschwindigkeitserfassungseinrichtung, die die Kopfgeschwindigkeit aufgrund der Impulse erfaßt,

eine Wähleinrichtung, die den Ausgang entweder der ersten oder der zweiten Geschwindigkeitserfassungseinrichtung entsprechend der erfaßten Geschwindigkeit wählt,

eine Einrichtung, die ein Zielgeschwindigkeitssignal, das der Anzahl der Skalenteile entspricht, erzeugt und

eine Einrichtung, die eine Differenz zwischen dem Ausgangssignal der Wähleinrichtung und dem Ausgangssignal der Zielgeschwindigkeitssignalerzeugungseinrichtung erfaßt.

9. Informationswiedergewinnungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß die Speichereinrichtung ein RAM-Speicher ist, mit Adressen, die durch die Zeit dargestellt und Daten, die durch die Exzentrizität dargestellt sind.

10. Informationswiedergewinnungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß die Speichereinrichtung Maximal- und Minimalwerte der Exzentrizität und die Auftrittszeiten der Exzentrizität speichert.