DE3939670A1

DE3939670A1 - Vorrichtung und verfahren zum folgen der spurmitte bei einem magnetplatten-aufnahmegeraet

Info

Publication number: DE3939670A1
Application number: DE3939670A
Authority: DE
Inventors: Sang Young Kim
Original assignee: Goldstar Telecommunications Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1989-11-30
Publication date: 1990-05-31
Also published as: KR900008451A; JPH02260179A; DE3939670C2; US5140476A; KR950008751B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Folgen der Spurmitte bei einem Magnetplatten-Aufnahmegerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 2.

Eine bekannte Vorrichtung zum Folgen der Spurmitte bei einem Magnetplatten-Aufzeichnungsgerät, die in Fig. 1 anhand eines Blockschaltbildes dargestellt ist, weist einen von einem Positionssteuermotor 1 angetriebenen Kopf 3 auf, der die in dem Positionsinformationsbereich Pd der Platte 4 aufgezeichneten Innen/Außen-Positionsinformationen liest. Die Platte 4 wird von einem Spindelmotor 2 angetrieben. Der Kopf 3 steht mit einem Vorverstärker 5 in Verbindung, dem die erfaßten Informationen bzw. Signale zugeführt werden. Am Vorverstärker 5 ist über einen Spitzenwertdetektor 6, eine Abtast- und Halteschaltung 7 und einen A/D(Analog/Digital)- Wandler 8 ein Mikroprozessor 9 angeschlossen. Dieser Mikroprozessor 9 empfängt ein Indexsignal SI vom Spindelmotor 2. Der Ausgang des Mikroprozessors 9 steht mit dem Eingang einer Datenzwischenspeicherschaltung 11 in Verbindung. An die Ausgänge der Datenzwischenspeicherschaltung 11 sind ein D/A(Digital/Analog)-Wandler 10 und eine Positionssteuerschaltung 13 angeschlossen, wobei der D/A- Wandler über ein Addierglied 12 mit der Positionssteuerschaltung 13 verbunden ist. Der Ausgang der Positionssteuerschaltung 13 steht mit dem Positionssteuermotor 1 in Verbindung.

Die vorstehend erläuterte Vorrichtung weist hierbei folgende Funktionsweise auf.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, werden die Informationen auf der Platte 4 in Form von magnetischen Informationsspuren aufgezeichnet. Nach der Informationsaufzeichnung ändern sich im Laufe der Zeit die Umgebungseinflüsse, wie z. B. Temperatur und Feuchtigkeit wie auch der Zustand der Bauteile im Magnetplatten-Aufzeichnungsgerät, wodurch die Position des Kopfes 3 bezüglich der auf der Platte 4 befindlichen magnetischen Informationsspur versetzt ist und somit die aufgezeichneten Informationen nicht korrekt ausgelesen werden können.

Um dieses Problem, nämlich die Versetzung zwischen Kopf und Spur, zu beseitigen, wird an der gewählten Datenspurposition im Magnetplatten-Aufnahmegerät die Versetzung des Kopfes 3 von der Spur der Platte 4 gemessen und der Kopf 3 durch Kompensation dieser Versetzung in Übereinstimmung mit der Spur gebracht, so daß die aufgezeichneten Informationen korrekt gelesen werden können. Deshalb wird mit Bezug auf den Codierer zum Erfassen der Position des Schrittmotors usw. der Kopf 3 zu jeder Spurposition T bewegt, woraufhin im Positionsinformationsbereich Pd auf der Platte 4 Positionsinformationen f, g aufgezeichnet werden, um jede Spurposition T zu definieren.

Das Aufzeichnungsverfahren für die Positionsinformationen f, g besteht darin, daß die Innenpositionsinformation g mit konstanter Frequenz bzw. Häufigkeit im Innenpositions- Informationsintervall m aufgezeichnet wird, indem der Kopf 3 um ein Drittel des Abstands von der Spur T verschoben wird, der zur benachbarten Spur bestimmt ist, und daß die Außenpositionsinformation f in dem Außenpositions- Informationsintervall n aufgezeichnet wird, indem der Kopf 3 in Gegenrichtung (Richtung b) um den gleichen Abstand von der Spur T verschoben wird, der zur benachbarten Spur definiert ist.

Die durch dieses Verfahren aufgezeichneten Positionsinformationen g, f werden dazu benutzt, um den Kopf 3 mit der betreffenden Spur in Übereinstimmung zu bringen.

Liest der Kopf 3 die Positionsinformationen g und f auf der Platte 4 und stimmt die Lage des Kopfes 3 mit der Lage der Spur T überein, so ist die Größe des Signals im Innenpositions-Informationsintervall m identisch mit der Größe des Signals im Außenpositions-Informationsintervall n, wie dies in Fig. 3(A) gezeigt ist. Ist jedoch der Kopf 3 bezüglich der Spur T nach außen versetzt, so wird das Signal f des Außenpositions-Informationsintervalls n größer ausgelesen als das Signal g des Innenpositions-Informationsintervalls m, wie dies in Fig. 3(B) dargestellt ist. Ist andererseits der Kopf 3 bezüglich der Spur T nach innen versetzt, so wird das Signal g des Innenpositions-Informationsintervalls m stärker ausgelesen als das Signal f des Außenpositions- Informationsintervalls n, wie dies in Fig. 3(C) dargestellt ist.

Je größer somit die Versetzung des Kopfes 3 bezüglich der Spur T ist, desto größer ist die Differenz zwischen der Innenpositionsinformation g und der Außenpositionsinformation f.

Der Kopf 3 liest die derartigen Positionsinformationen und sendet diese zum Vorverstärker 5.

Das Positionsinformationssignal, das im Vorverstärker 5 verstärkt wird, wird über den Spitzenwertdetektor 6 und die Abtast- und Halteschaltung 7 dem A/D-Wandler 8 zugeführt, der dieses in ein Digitalsignal umwandelt. Werden die Größen der Positionsinformationen g, f des Innenpositions- Informationsintervalls m und des Außenpositions- Informationsintervalls n in den Mikroprozessor 9 eingegeben, so verarbeitet der Mikroprozessor die Größen der beiden Positionsinformationen, um die Versetzung des Kopfes 3 bezüglich der Spur T auf der Platte 4 zu erfassen, woraufhin der Positionssteuermotor 1 des Kopfes 3 zum Ausgleich der Versetzung angetrieben und somit der Kopf 3 in Übereinstimmung mit der Spur T gebracht wird.

Da die bekannte Vorrichtung zwei Wandler (A/D und D/A) benötigt, sind die Produktionskosten hoch. Wird außerdem der Kopf 3 von der Spur T extrem versetzt, so können nicht alle Positionsinformationen f, g gelesen werden, die gekoppelt sind, wodurch der Spur T nicht gefolgt werden kann.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, die Vorrichtung und das Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sich ein einfacher, kostengünstiger Aufbau und ein zuverlässiger Betrieb ergibt.

Diese Aufgabe wird vorrichtungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 und verfahrensgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 2 gelöst. Die Unteransprüche kennzeichnen Weiterbildungen der Erfindung.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein einfacher, kostengünstiger Aufbau verwirklicht werden, da im Vergleich zum Stand der Technik ein A/D-Wandler eingespart werden kann.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Spurmitte selbst dann exakt gefolgt werden, wenn die Versetzung des Kopfes in der gegenwärtigen Situation bezüglich der Positionsinformationen im Datenspurbereich Rdt extrem ist, indem mehrere Positionsbezugsspuren auf der Magnetplatte vorgesehen werden, nämlich eine äußerste und eine innerste Positionsbezugsspur.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 4 bis 11 näher erläutert. Es zeigen insgesamt:

Fig. 1 eine bekannte Vorrichtung zum Folgen der Spurmitte bei einem Magnetplatten-Aufnahmegerät anhand eines Blockdiagramms;

Fig. 2 eine Darstellung der Aufzeichnung der Magnetplatten- Positionsinformationen bei der bekannten Vorrichtung;

Fig. 3 Diagramme für die von der Magnetplatte der bekannten Vorrichtung ausgelesenen Positionsinformationssignale,

A) falls keine Versetzung zwischen Kopf und Spur vorliegt;
B) falls der Kopf von der normalen Kopfposition zur Position der Außenpositionsinformation f versetzt ist; und
C) falls der Kopf von der normalen Kopfposition zur Position der Innenpositionsinformation g versetzt ist;

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Folgen der Spurmitte bei einem Magnetplatten-Aufnahmegerät;

Fig. 5 einen Aufzeichnungsstatusplan für die Positionsinformationen bei der erfindungsgemäßen Magnetplatte;

Fig. 6 einen Aufzeichnungsstatusplan für Positionsinformationen, die durch Unterteilung der Positionsbezugsspur zwischen dem am weitesten innen liegenden Sektor und dem am weitesten außen liegenden Sektor der Magnetplatte in zehn Sektoren aufgezeichnet sind;

Fig. 7 den Aufzeichnungsstatusplan von Positionsinformationen, die durch Aufteilung der Datenspur in fünf Sektoren aufgezeichnet sind;

Fig. 8 den Statusplan von Positionsbezugssignalen, die von der Positionsbezugsspur der Magnetplatte ausgelesen wurden,

A) falls keine Versetzung zwischen Kopf und Spur vorliegt;
B) falls der Kopf von der normalen Spurposition zur Position des ersten Sektors versetzt ist;
C) falls der Kopf von der normalen Spurposition zur Position des letzten Sektors versetzt ist;

Fig. 9 den Statusplan von ausgelesenen Positionsinformationssignalen für die in fünf Sektoren enthaltenen Positionsinformationen an der Datenspur der Magnetplatte;

Fig. 10 Signalwellenformen, die den in Fig. 4 gezeigten Bauelementen der Vorrichtung zum Folgen der Spurmitte bei einem Magnetplatten-Aufnahmegerät zugeordnet sind; und

Fig. 11 ein Flußdiagramm für die Korrektur der Kopfposition.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Folgen der Spurmitte bei einem Magnetplatten- Aufnahmegerät einen durch einen Positionssteuermotor 1 angetriebenen Kopf 3 auf, der die Positionsinformationen auf der von einem Spindelmotor 2 angetriebenen Magnetplatte 4 liest und einem Vorverstärker 5 zuführt. Der die Positionsinformationen empfangende Vorverstärker 5 steht über einen Hüllkurvendetektor 14 mit Abtast- und Halteschaltungen 7 und 7 a in Verbindung, die von Triggersignalen St bzw. Sta entsprechend angesteuert werden. Die Abtast- und Halteschaltung 7, die vom Triggersignal St angesteuert wird, ist mit der positiven Anschlußklemme eines Vergleichers C 1 und der negativen Anschlußklemme eines weiteren Vergleichers C 2 verbunden, während die Abtast- und Halteschaltung 7 a, die vom Triggersignal Sta angesteuert wird, mit der negativen Anschlußklemme des Vergleichers C 1 und der positiven Anschlußklemme des Vergleichers C 2 verbunden ist. Ein Mikroprozessor 9, dem das Indexsignal SI vom Spindelmotor 2 und die Ausgangssignale Pc und Pa der beiden Vergleicher C 1 und C 2 zugeführt werden, steht mit einer Datenzwischenspeicherschaltung 11 in Verbindung, deren Ausgänge mit einem D/A-Wandler 10 und einer Positionssteuerschaltung 13 gekoppelt sind, wobei der D/A- Wandler 10 über ein Addierglied 12 mit der Positionssteuerschaltung 13 verbunden ist. Der Ausgang der Positionssteuerschaltung 13 ist an den Positionssteuermotor 1 zu dessen Antrieb angeschlossen.

Die Funktions- und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert.

Auf der in Fig. 4 gezeigten Magnetplatte 4 werden, wie aus Fig. 5 ersichtlich, die Positionsinformationen in bezug auf die äußerste Positionsbezugsspur Pto und die innerste Positionsbezugsspur Pti aufgezeichnet. Die andere Positionsbezugsspur ist im Datenspurbereich Rdt für einen präziseren Positionsbezug vorhanden.

Fig. 6 gibt den Aufzeichnungsstatusplan der Positionsinformationen an der äußersten bzw. innersten Positionsbezugsspur Pto bzw. Pti wieder.

Auf der Platte 4 können während einer Plattendrehung alle Positionsinformationen aufgezeichnet werden, wobei die Positionsinformationssignale auf der Positionsbezugsspur Pto, Pti aus mehreren Sektoren S 1 bis S 10 mit gleichem Intervall zusammengesetzt sind. Wird die Spur in zehn Sektoren mit Positionsinformationen eingeteilt, so werden die Positionsinformationen in zehn aufeinanderfolgende Sektoren mit jeweils unterschiedlichem Abstand zur benachbarten Spur mit konstanter Häufigkeit bzw. Frequenz aufgezeichnet, wobei der zwischen dem ersten und letzten Sektor liegende mittlere Sektor so angeordnet ist, daß dieser längs des Zentrums der Positionsbezugsspur Pt verläuft.

Wird z. B. die Spur in zehn Sektoren unterteilt, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, so wird das Zentrum des fünften oder sechsten Sektors auf die Mitte der Positionsbezugsspur Pt eingestellt. In Fig. 6 stimmt die Mitte der Positionsbezugsspur Pt mit der Mitte des sechsten Sektors S 6 überein.

Fig. 7 verdeutlicht die Aufzeichnungsbereiche Rpd der Positionsinformationen im Datenspurbereich, wobei die auf jede Datenspur T aufgezeichneten Positionsinformationen in der gleichen Form wie die Positionsinformationen in den Positionsbezugsspuren Pto, Pti aufgezeichnet wurden. Infolge des begrenzten Raums auf jeder Spur sind die Positionsinformationen nur in den Positionsinformationsaufzeichnungsbereichen Rpd aufgezeichnet, während auf dem übrigen Bereich der Spuren, d. h. dem Datenaufzeichnungsbereich Rdr Daten aufgezeichnet werden.

Die auf den Positionsbezugsspuren Pto, Pti derart aufgezeichneten Positionsinformationen können umfassend benutzt werden, um die Versetzung des Kopfes 3 bezüglich der Spur T zu erfassen. Nach Kompensation der Versetzung kann man präzisere Positionsinformationen in jedem Datenspurbereich Rdt erhalten.

Liegt keine Versetzung zwischen der Positionsbezugsspur Pt (siehe Fig. 6) und dem Kopf 3 vor, so wird die Positionsinformation im mittleren Sektor, in Fig. 6 im Sektor S 6, am stärksten ausgelesen (vgl. Fig. 8(A)). Ist der Kopf 3 bezüglich der Positionsbezugsspur Pt in Richtung des Sektors S 1 nach außen versetzt, so wird der erste Sektor S 1 stark und der dritte Sektor S 3 am stärksten ausgelesen, wobei der Kopf 3 mit dem Sektor S 3 übereinstimmt, wie dies aus Fig. 8(B) ersichtlich ist.

Liegt andererseits eine Versetzung in Richtung des Sektors S 10 nach innen vor, so wird der achte Sektor S 8 am stärksten ausgelesen, was bedeutet, daß der Kopf 3 mit dem Sektor S 8 in Fig. 6 übereinstimmt. Dieser Zustand einer Versetzung des Kopfes 3 nach innen ist in Fig. 8(C) verdeutlicht.

Fig. 9 verdeutlicht die Größe des Positionsbezugssignals im Datenspurbereich Rdt der Fig. 5, d. h. die Größe des Signals für eine Umdrehung der Platte, falls auf einer Spur T Positionsinformationen aufgezeichnet sind, die in fünf Sektoren unterteilt sind, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.

Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des Vorganges der Spurverfolgung auf der Magnetplatte 4 der Fig. 4. Mit der Norm des Indexsignals SI, das von dem die Magnetplatte 4 antreibenden Spindelmotor 2 abgegeben wird, liest der Kopf 3 die im ersten Sektor aufgezeichnete Positionsinformation nach einer gewissen Zeitspanne und sendet die Ausgangssignale über den Vorverstärker 5 zum Hüllkurvendetektor 14. Das Ausgangssignal des Hüllkurvendetektors 14 wird den Abtast- und Halteschaltungen 7 und 7 a angelegt. Wird das Triggersignal Sta (vgl. Fig. 10) an die Abtast- und Halteschaltung 7 a angelegt, so hält die Ausgangsklemme der Abtast- und Halteschaltung 7 a die Größe der vom ersten Sektor ausgelesenen Positionsinformation.

Wird die Positionsinformation des zweiten Sektors ausgelesen und das Triggersignal St (vgl. Fig. 10) an die Abtast- und Halteschaltung 7 angelegt, so wird die Größe der Positionsinformation des zweiten Sektors an der Ausgangsklemme der Abtast- und Halteschaltung 7 gehalten, woraufhin die Größen der beiden Signale mit Hilfe der Vergleicher C 1, C 2 verglichen und die Ausgangssignale der Vergleicher C 1 und C 2 dem Mikroprozessor 9 zugeführt werden.

Ist zu diesem Zeitpunkt das Vergleichssignal Pc auf hohem Pegel (High), so bedeutet dies, daß die Größe der Positionsinformation im zweiten Sektor größer als die Größe der Positionsinformation im ersten Sektor ist, was eine normale Situation darstellt.

Nachdem gewartet wird, bis der Kopf die Positionsinformation im nächsten Sektor liest, wird das Triggersignal Sta an die Abtast- und Halteschaltung 7 a angelegt und das Vergleichssignal Pca bestätigt. Befindet sich das Vergleichssignal auf hohem Pegel (High), so bedeutet dies, daß dieses Signal des vorliegenden Sektors größer als das des früheren Sektors ist, und befindet sich das Vergleichssignal auf niedrigem Pegel, so bedeutet dies, daß das Signal des vorliegenden Sektors kleiner ist.

Durch Wiederholung dieser Vorgänge kann die Anzahl an Sektoren erfaßt werden, bei der die Größe des Signals beginnt kleiner zu werden, und daraufhin können die Größe und die Richtung der Versetzung des Kopfes 3 bezüglich der Spur aus dem momentanen Status des Kopfes zur Kenntnis genommen werden.

Infolge der Kenntnis der Versetzung von Kopf und Spur auf der äußersten Positionsbezugsspur Pto und der innersten Positionsbezugsspur Pti wird der Versetzungswert mittels linearer Interpolation gewonnen, und die Versetzung von Kopf und Spur in einer bestimmten Datenspur kann vorausgesagt werden.

Falls diese Positionsbezugsspuren Pt in dem Fall benutzt werden, daß die Abweichung bzw. Versetzung des Kopfes bezüglich einer bestimmten Datenspur gemäß einer Interpolation einer Kurve zweiter Ordnung bestimmt wird, kann die Versetzung zwischen Kopf und Spur genauer vorhergesagt und kompensiert werden, um der Mitte der Spur exakt zu folgen.

Die Versetzung zwischen Kopf und Spur im Datenspurbereich Rdt wird in der gleichen Art und Weise erfaßt, wie die Versetzung zwischen Kopf und Spur auf der Positionsbezugsspur Pt erfaßt wird.

In bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zum Folgen der Spurmitte bei einem Magnetplatten-Aufnahmegerät ist festzustellen, daß die Produktionskosten dieser Vorrichtung infolge des im Vergleich zum Stand der Technik nicht erforderlichen A/D-Wandlers gering sind, daß die Größe und die Richtung der Versetzung mit Ablauf der Zeit angzeigt wird, um der Spurmitte leicht zu folgen und daß die exakte Größe und Richtung der Versetzung zwischen Kopf und Spur in einem weiten Bereich leicht durch die Methode der Aufzeichnung doppelter Positionsinformationen, wie z. B. der Positionsinformationen der Positionsbezugsspur Pt und der Datenspur im Datenspurbereich Rdt erfaßt werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Positionssteuermotor
2 Spindelmotor
3 Kopf
4 Platte
5 Vorverstärker
6 Spitzenwertdetektor
7, 7 a Abtast- und Halteschaltung
8 A/D-Wandler
9 Mikroprozessor
10 A/D-Wandler
11 Datenzwischenspeicherschaltung
12 Addierglied
13 Positionssteuerschaltung
14 Hüllkurvendetektor
SI Indexsignal
St, Sta Triggersignal
C 1, C 2 Vergleicher
Pc, Pca Vergleichssignal
Rdt Datenspurbereich
Rdr Datenaufzeichnungsbereich
Rdp Positionsinformationsaufzeichnungsbereich
Pt Positionsbezugsspur
Pd Positionsinformationsbereich
Pti innerste Positionsbezugsspur
Pto äußerste Positionsbezugsspur
T Spur
S 1-S 10, S 11-S 65 Sektor
Sp Größe der Positionsinformation
t Zeit
Sw Größe des Signals
Td Zeit für eine Plattendrehung
m Innenpositionsinformationsintervall
n Außenpositionsinformationsintervall
f Außenpositionsinformation
g Innenpositionsinformation

Claims

1. Vorrichtung zum Folgen der Mitte einer Magnetplattenspur, mit

- einem Kopf (3) zum Auslesen von Positionsinformationen aus der Magnetplatte (4),
- einem Vorverstärker (5) zum Verstärken der ausgelesenen Positionsinformationen und
- einem Mikroprozessor (9), der ein Indexsignal (SI) von einem die Magnetplatte (4) antreibenden Spindelmotor (2) erhält, dadurch gekennzeichnet,
- daß das Ausgangssignal des Vorverstärkers (5) über einen Hüllkurvendetektor (14) Abtast- und Halteschaltungen (7, 7 a) angelegt wird, die von Triggersignalen (St, Sta) angesteuert werden, wobei der Ausgang der einen Abtast- und Halteschaltung (7) mit der positiven Klemme eines ersten Vergleichers (C 1) und der negativen Klemme eines zweiten Vergleichers (C 2) und der Ausgang der anderen Abtast- und Halteschaltung (7 a) mit der positiven Klemme des zweiten Vergleichers (C 2) und der negativen Klemme des ersten Vergleichers (C 1) in Verbindung steht, und
- daß der Mikroprozessor (9) neben dem Indexsignal (SI) vom Spindelmotor (2) die Ausgangssignale (Pc, Pca) der Vergleicher (C 1, C 2) zum Folgen der Spurmitte empfängt.

2. Verfahren zum Folgen der Mitte einer Magnetplattenspur, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Magnetplatte mehrere Positionsbezugsspuren vorgesehen werden, so daß der Spur selbst dann exakt gefolgt werden kann, wenn die Versetzung des Kopfes bezüglich der Positionsinformationen im Datenspurbereich Rdt extrem ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Magnetplatte eine innerste Positionsbezugsspur (Pti) und eine äußerste Positionsbezugsspur (Pto) vorgesehen werden, denen Positionsinformationen zugeordnet sind.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Positionsinformationen auf der Magnetplatte in unterteilten Sektoren aufgezeichnet werden, daß die Sektoren mit Versetzung bezüglich der Spurmitte verbunden sind,
daß die Größe der Positionsinformation, die aus dem jeweiligen Positionsinformationssektor ausgelesen wird, entsprechend der Versetzung des Kopfes bezüglich der Spur zur Anzeige der Größe und Richtung der Versetzung von Kopf und Spur geändert wird und
daß die angezeigte Versetzung exakt kompensiert wird.