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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtasten eines rotierenden
Informationsträgers,
wobei der Informationsträger
gegenseitig im Wesentlichen parallele Spuren für das Aufzeichnen von Informationen
aufweist, wobei die Vorrichtung einen Wandler zum Abtasten des Informationsträgers und Generieren
eines Positionssignals, das kennzeichnend für die Position eines Abtastpunkts
des Informationsträgers
ist, wobei der Punkt durch den Wandler abgetastet wird, Mittel zum
Rotieren des Informationsträgers
um eine Achse und Mittel zum Bewegen des Abtastpunkts radial in
Bezug auf die Achse beinhaltet, wobei die Vorrichtung eine Abtastbetriebsart aufweist,
in der während
des Lesens und/oder Schreibens einer zusammenhängenden Datei der Abtastpunkt
sowohl von einer Spur zu einer anderen Spur in einer ersten radialen
Richtung als auch von einer Spur zu einer anderen Spur in einer
zweiten radialen Richtung entgegengesetzt dazu bewegt wird.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Abtasten eines rotierenden
Informationsträgers.
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Eine
derartige Vorrichtung ist aus
US 5.321.676 bekannt.
Die bekannte Vorrichtung weist Grobpositionierungsmittel in der
Form eines Gleitstücks,
das den Wandler trägt,
und eines Motors zum Antreiben des Gleitstücks auf und weist Feinpositionierungsmittel
zum Positionieren des Abtastpunkts in Bezug auf den Wandler auf.
Die Vorrichtung ist zum Lesen von Informationsträgern geeignet, die Spuren aufweisen,
die gemeinsam eine Spirale bilden. In der bekannten Vorrichtung
bewirken die Abtastmittel, dass der Abtastpunkt der Spur folgt.
Zu diesem Zweck wird die Position des Feinpositionierungsmittels
kontinuierlich korrigiert. Sobald ein Signal, das für die Position
des Feinpositionierungsmittels kennzeichnend ist, einen Schwellwert überschreitet,
wird der Wandler schrittweise bewegt. Wenn ein Befehl gegeben wird,
eine Datei zu lesen und/oder zu schreiben, weist der Startpunkt
der Datei im Allgemeinen nicht dieselbe tangentiale Position wie
der Abtastfleck auf. Es braucht etwas Zeit, nachfolgend als Rotationslatenzzeit
bezeichnet, bis die Rotationsposition des Startpunkts und jene des
Abtastpunkts zusammen fallen. Jedoch ist es während des Lesens und/oder Schreibens
erwünscht,
eine minimale Rotationslatenzzeit zu haben.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren
zu schaffen, das ermöglicht,
dass die Rotationslatenzzeit reduziert wird.
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Zu
diesem Zweck ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung einen Puffer (13, 14) aufweist,
der mit dem Wandler (5) gekoppelt ist, um während des
Lesens von Informationen vom Informationsträger in einer nicht sequenziellen
Reihenfolge, die der Reihenfolge entspricht, in der die Spuren abgetastet
werden, die Informationen in einer sequenziellen Reihenfolge anzuordnen,
die der Reihenfolge der Informationen in der zusammenhängenden
Datei entspricht, und/oder um während
des Schreibens Informationen in einer sequenziellen Reihenfolge
zu empfangen, die der Reihenfolge der Informationen in der zusammenhängende Datei
entspricht, und die Informationen zu einer nicht sequenziellen Reihenfolge
anzuordnen, die der Reihenfolge entspricht, in der die Spuren abgetastet
werden.
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Im
Verfahren gemäß der Erfindung
zum Abtasten eines rotierenden Informationsträgers, wobei der Informationsträger gegenseitig
im Wesentlichen parallele Spuren für das Aufzeichnen von Informationen
aufweist, wird ein Signal generiert, das kennzeichnend für die Position
eines Abtastpunkts des Informationsträgers ist, wobei der Informationsträger um eine
Achse rotiert wird und der Abtastpunkt in einer Richtung quer zur
Achse bewegt wird, wobei das Verfahren eine Abtastbetriebsart umfasst,
in der während
des Lesens und/oder Schreibens einer zusammenhängenden Datei der Abtastpunkt
sowohl von einer Spur zu einer anderen Spur in einer ersten radialen
Richtung als auch von einer Spur zu einer anderen Spur in einer
zweiten radialen Richtung entgegengesetzt dazu bewegt wird, wobei
das Verfahren zum Lesen Lesen von Informationen vom Informationsträger in einer
nicht sequenziellen Reihenfolge, die der Reihenfolge entspricht,
in der die Spuren abgetastet werden, und Anordnen der Informationen
in einer sequenziellen Reihenfolge umfasst, die der Reihenfolge
der Informationen in der zusammenhängenden Datei entspricht, und/oder
wobei das Verfahren zum Schreiben Empfangen von Informationen in einer
sequenziellen Reihenfolge, die der Reihenfolge der Informationen
in der zusammenhängenden
Datei entspricht, und Anordnen der Informationen zu einer nicht
sequenziellen Reihenfolge umfasst, die der Reihenfolge entspricht,
in der die Spuren abgetastet werden.
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In
der Vorrichtung und dem Verfahren gemäß der Erfindung startet das
Lesen und/oder Schreiben von Dateiinformationen an der tangentialen
Position des Informationsträgers,
die momentan mit der tangentialen Position des Abtastpunkts unmittelbar
auf Empfang des Befehls in der Abtastbetriebsart hin zusammenfällt. Infolgedessen
gibt es keine Rotationslatenzzeit. Jedoch kann es eine Latenzzeit
während des
Lesens und/oder Schreibens der Datei geben. In der Regel ist es
günstig,
Lesen gemäß der Abtastbetriebsart
zu bewirken, falls der Informationsträger einen vergleichsweise großen Winkel
durchqueren sollte, bevor die tangentiale Position des Startpunkts der
Datei in den Bereich des Abtastpunkts gekommen ist.
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Es
ist anzumerken, dass ein Verfahren zum Reduzieren der durchschnittlichen
Rotationslatenzzeit bekannt ist. In diesem Verfahren wird die Zugriffszeit
für unterschiedliche
Dateien berechnet. Dann wird der Informationsträger in tangentiale Zonen geteilt.
Innerhalb jeder der Zonen ist ein Gebiet bestimmt, das innerhalb
des Zeitintervalls erreicht werden kann, das für die Rotation der relevanten
tangentialen Zone zum Wandler benötigt wird. Danach wird der
Befehl, der die kleinste Rotationslatenzzeit aufweist, aus einer
Warteschlange von Befehlen ausgewählt. Diese Latenzzeit ist die
Summe der Zeiten, die für
eine radiale und eine tangentiale Auslenkung erforderlich sind.
Das bekannte Verfahren ist nur für die
Situation geeignet, dass es unterschiedliche Suchbefehle gibt. Jedoch
ist es auch wünschenswert,
die Zeit zu minimieren, die zum Lesen in dem Fall benötigt wird,
dass es nur einen Suchbefehl gibt.
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Darüber hinaus
ist anzumerken, dass aus
US 5.283.875 ein
Verfahren bekannt ist, in dem Blöcke
von Informationen in umgekehrter Reihenfolge auf dem Informationsträger aufgezeichnet
werden. Auf diese Weise erreicht es, dass das in Betrieb befindliche
System während
der Rotationslatenzzeit bereits in Blöcken liest, die eine höhere Blocknummer aufweisen.
Jedoch stellt dieses Verfahren keine Lösung in dem Fall bereit, dass
eine Spur nur teilweise beschrieben worden ist. Das Verfahren führt zu keiner
Reduzierung der Rotationslatenzzeit, wenn es auf Informationsträger angewendet
wird, die in einer üblichen
Art und Weise geschrieben sind.
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US 4.677.500 beschreibt
das Lesen unterschiedlicher Teile von Spuren eines aufgezeichneten Videosignals.
Das Videosignal umfasst Einzelbilder, die darauf folgend in Paaren
gespeichert werden, die jeweils ein Vollbild ausmachen. Während des
Lesens werden einige Einzelbilder zweimal reproduziert, um die Geschwindigkeit
der Videoreproduktion an die Geschwindigkeit des Originalfilmmaterials
anzupassen. Der Abtastpunkt wird radial zu unterschiedlichen Teilen
der Spuren bewegt, um die Einzelbilder (ein- oder zweimal) in der
gewünschten
Reihenfolge zu lesen. In der gegenwärtigen Erfindung werden nach Lesen
von Teilen der Spuren die abgerufenen Informationen neu in ihrer
ursprünglichen
Reihenfolge angeordnet.
US 4.677.500 beschreibt
das Neuordnen von Daten nach dem Lesen nicht (und beschreibt das Schreiben
von Daten in einer nicht sequenziellen Reihenfolge überhaupt
nicht).
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Eine
Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Abtastbetriebsart der Abtastpunkt
sich zu einer Zeit in der ersten radialen Richtung und darauf folgend
allmählicher
in der zweiten radialen Richtung bewegt. Diese Variante weist den
Vorteil auf, dass nicht viele abrupte Bewegungen des Abtastpunkts
benötigt
werden, was zu einem geringen Stromverbrauch beiträgt.
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Eine
andere Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, dass während
jeder Umdrehung der Abtastpunkt von einer Spur zu einer anderen
Spur in der ersten radialen Richtung springt und von einer Spur
zu einer anderen Spur in der zweiten radialen Richtung springt.
Diese Variante ermöglicht
es, Informationsströme
wie z.B. Video-/Audioströme
schnell verfügbar
zu machen.
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Eine
Vorrichtung gemäß der Erfindung
kann aus den verschiedenen Verfahren gemäß der Erfindung zum Abtasten
des Informationsträgers
wählen oder
kann den Informationsträger
in einer herkömmlichen
Art und Weise, d.h. sequenziell abtasten. Die Wahl aus den unterschiedlichen
Varianten des Verfahrens gemäß der Erfindung
und dem herkömmlichen
Verfahren kann beispielsweise vom Typ der Datei, dem Typ des Informationsträgers (spiralige/kreisförmige Spuren),
der momentanen Position des Informationsträgers relativ zum Wandler und
der zulässigen
Leistungsaufnahme während
der Verschiebung des Wandlers abhängen. Der Informationsträger kann
beispielsweise in einer herkömmlichen
Art und Weise abgetastet werden, wenn die Startposition der Datei
nahezu mit dem Bereich des Wandlers zusammenfällt. In dieser Situation gibt
es keine Rotationslatenzzeit, wenn das herkömmliche Verfahren verwendet
wird.
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Es
gibt mehrere Möglichkeiten
des Speicherns von Informationen auf einem Informationsträger. Die
Informationen können
beispielsweise als ein magnetisch oder ein optisch detektierbares
Muster gespeichert werden. Die Spuren können separat und konzentrisch
in Bezug zueinander sein, können
aber alternativ gemeinsam eine Spirale bilden. Das Verfahren ist
insbesondere für
einen Informationsträger geeignet,
wie er im Format-C-DVD-RAM vorgeschlagen ist, in dem die Spuren
in Sektoren geteilt sind, die einen Kopf aufweisen, wobei Sektoren
gegenseitig benachbarter Spuren gegenseitig dieselben tangentialen
Grenzen aufweisen. Da gegenseitig benachbarte Sektoren dieselben tangentialen
Grenzen aufweisen, kann der Wandler einen nachfolgenden Sektor auf
eine radiale Verschiebung am Ende eines Sektors hin direkt lesen.
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Die
zu lesende oder zu schreibende Datei ist beispielsweise eine Datendatei,
eine Audiodatei oder eine Videodatei, oder sie beinhaltet Informationen, die
auf andere Dateien Bezug nehmen.
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In
einer attraktiven Ausführungsform
weist die Vorrichtung einen Puffer auf, der mit dem Wandler gekoppelt
ist. Dies erlaubt, dass Informationen einer Datei, die vom Informationsträger in der
Abtastbetriebsart gelesen werden, in einer sequenziellen Reihenfolge
verfügbar
gemacht werden und/oder Informationen, die in einer sequenziellen
Reihenfolge verfügbar
sind, in der Reihenfolge angeordnet werden, in der sie auf den Informationsträger geschrieben werden.
Eine günstige
Ausführungsform
der Vorrichtung gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum radialen Bewegen
des Abtastpunkts in Bezug auf die Achse Grobpositionierungsmittel
und Feinpositionierungsmittel beinhalten, wobei Springen zu einer
benachbarten Spur durch die Feinpositionierungsmittel bewirkt wird.
Dies erlaubt es, Sprünge
schneller unter Verwendung von wenig Leistung auszuführen.
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Diese
sowie andere Aspekte der Erfindung werden ausführlicher unter Bezug auf die
Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen
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zeigt 1 eine
Ausführungsform
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
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zeigt 2 eine
Variante eines Verfahrens gemäß der Erfindung,
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zeigt 3A einen
ersten Informationsträger,
für den
eine Bahn angegeben ist, der durch den Abtastpunkt im Fall eines
Verfahrens gemäß der Erfindung
gefolgt wird,
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stellt 3B die
Beziehung zwischen der radialen Koordinate (R) des Abtastpunkts
und dem Winkel (α),
der durch den ersten Informationsträger durchquert wird, für die in 3A gezeigte
Bahn grafisch dar,
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stellt 3C die
Beziehung zwischen der radialen Koordinate (R) des Abtastpunkts
und dem Winkel (α),
der durch den ersten, in 3A gezeigten
Informationsträger
durchquert wird, im Fall eines herkömmlichen Verfahrens grafisch
dar,
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zeigt 3D einen
ersten Informationsträger,
für den
eine Bahn angegeben ist, der durch den Abtastpunkt im Fall eines
Verfahrens gemäß der Erfindung
gefolgt wird,
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zeigt 4A einen
zweiten Informationsträger,
für den
eine Bahn angegeben ist, der durch den Abtastpunkt im Fall eines
Verfahrens gemäß der Erfindung
gefolgt wird,
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stellt 4B die
Beziehung zwischen der radialen Koordinate (R) des Abtastpunkts
und dem Winkel (α),
der durch den ersten Informationsträger durchquert wird, für die in 4A gezeigte
Bahn grafisch dar,
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stellt 5 die
Beziehung zwischen der radialen Koordinate (R) des Abtastpunkts
und dem Winkel (α),
der durch den ersten, in 3A gezeigten
Informationsträger
durchquert wird, im Fall eines anderen Verfahrens gemäß der Erfindung
grafisch dar,
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zeigt 6A einen
zweiten Informationsträger,
für den
eine Bahn angegeben ist, der durch den Abtastpunkt im Fall eines
anderen Verfahrens gemäß der Erfindung
gefolgt wird,
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stellt 6B die
Beziehung zwischen der radialen Koordinate (R) des Abtastpunkts
und dem Winkel (α),
der durch den ersten Informationsträger durchquert wird, für die in 6A gezeigte
Bahn grafisch dar.
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1 zeigt
diagrammartig eine Vorrichtung zum Lesen und/oder Schreiben von
Informationen von einem rotierenden Informationsträger 1 bzw.
auf diesen. Die Vorrichtung weist einen Wandler 5 für die Generierung
eines Positionssignals Id auf. Dieses Signal stellt eine Angabe
einer Position eines Abtastpunkts 6 bereit, der durch den
Wandler 5 abgetastet wird. In einem Beispiel ist der Informationsträger ein magnetischer
Informationsträger.
In diesem Fall ist der Wandler beispielsweise ein Magnetkopf, der
in Reaktion auf ein magnetisches Muster, das auf dem Informationsträger aufgezeichnet
ist, ein elektrisches Signal generiert. Im vorliegenden Beispiel
ist der Informationsträger 1 ein
optischer Informationsträger. Der
Wandler 5 weist beispielsweise Mittel zum Abbilden eines
Strahlungsstrahls auf den Informationsträger 1 und Mittel zum
Detektieren von Strahlung auf, die vom Informationsträger reflektiert
wird. Die Vorrichtung 1 beinhaltet einen Motor 4,
der ein Mittel zum Rotieren des Informationsträgers 1 um eine Achse 3 bildet.
Der Wandler 5 ist durch ein Gleitstück 7 getragen, das
durch einen Gleitstückmotor 11 über Welle 10 angetrieben
ist. Das Gleitstück 7,
die Welle 10 und der Gleitstückmotor 11 bilden
Grobpositionierungsmittel. Die Vorrichtung weist ferner Feinpositionierungsmittel 8 auf,
die ermöglichen,
dass kleine Auslenkungen des Abtastpunkts 6 schnell vorgenommen werden
können.
Der Gleitstückmotor 11 und
der Motor zum Rotieren des Informationsträgers 1 sind durch
eine Steuereinheit 12 gesteuert. Die Feinpositionierungsmittel 8 sind
durch eine Servosteuerung 9 und die Steuereinheit 12 gesteuert.
Mit der Hilfe der Feinpositionierungsmittel 8 und der Grobpositionierungsmittel 7, 10, 11 kann
der Abtastpunkt 6 radial in Bezug auf die Achse 3 bewegt
werden.
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Die
in 1 gezeigte Vorrichtung weist einen Puffer 13 zum
Empfangen eines Schreibsignals Sw und zum Anwenden der Informationen,
die durch das Schreibsignal bereitgestellt sind, auf den Wandler
in einer Reihenfolge auf, die der Reihenfolge entspricht, in der
sie auf den Informationsträger
geschrieben werden. Die Vorrichtung weist ferner einen Puffer 14 zum
Empfangen eines Signals, das durch den Wandler gelesen wird, und
zum Anordnen der Informationen, die durch dieses Signal geliefert
werden, in einer sequenziellen Reihenfolge auf. Beide Puffer werden
durch die Steuereinheit 12 gesteuert.
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren des Abtastens des Informationsträgers, wenn
Informationen gelesen und/oder geschrieben werden. Dies kann durch
grundsätzlich
herkömmliche
Mittel realisiert werden, wie in 1 gezeigt.
Daher bedürfen
die gezeigten Mittel keinerlei weiterer Informationen.
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Die
Art und Weise, in der Informationen in der Vorrichtung gemäß der Erfindung
gelesen oder geschrieben werden, wird ausführlicher unter Bezug auf 2 beschrieben.
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Nachdem
die Vorrichtung einen Befehl zum Lesen oder Schreiben einer Datei
empfangen hat, wird ein erster Programmabschnitt 20 ausgeführt, um die
Koordinaten der Startposition (RB, αB)
der Datei und die Koordinaten der Endposition der Datei (RE, αE) zu bestimmen. RE,
RB sind die radialen Komponenten der relevanten
Positionen, also der Abstand der Position zur Achse 3.
Die tangentialen Komponenten (αB, αE) einer Position sind als der Winkel definiert,
der in der Richtung der Rotation des Informationsträgers 1 zu
durchqueren ist, bis die relevante Position innerhalb des Bereichs
des Abtastpunkts liegt. In einem darauf folgenden zweiten Programmabschnitt 30 wird
die Abtastbetriebsart gewählt,
gemäß der die
Datei zu lesen oder zu schreiben ist. Die Wahl kann beispielsweise
vom Typ der Datei, dem Typ des Informationsträgers (spiralige/kreisförmige Spuren),
der momentanen Position des Informationsträgers in Bezug auf den Wandler
und der zulässigen Leistungsaufnahme
während
der Verschiebung des Wandlers abhängen. Ist nur eine kleine Rotationslatenzzeit
erforderlich, bevor die Startposition (RB, αB) der
Datei in den Bereich des Abtastpunkts 6 gekommen ist, fährt das Programm
mit einem dritten Programmabschnitt 40 fort. Dieser Programmabschnitt 40 bewirkt,
dass die Datei sequenziell gemäß einer ersten
Abtastbetriebsart gelesen oder geschrieben wird. Diese Abtastbetriebsart
wird nicht ausführlicher beschrieben,
weil es sich um ein übliches
Verfahren des Abtastens handelt. Ist eine längere Rotationslatenzzeit notwendig,
bevor die Startposition (RB, αB) der
Datei im Bereich des Abtastpunkts 6 ist, kann entweder
eine zweite Abtastbetriebsart gemäß einem vierten Programmabschnitt,
der Programmschritte 50–58 aufweist, oder
eine dritte Abtastbetriebsart gemäß einem fünften Programmabschnitt, der
Programmschritte 60–63 aufweist,
ausgeführt
werden. Der Abtastpunkt springt von einer Spur zu einer anderen
Spur in der ersten radialen Richtung und von einer Spur zu einer
anderen Spur in der zweiten radialen Richtung, die dazu entgegengesetzt
ist, während
jeder Umdrehung in der zweiten Abtastbetriebsart. Im vorliegenden
Fall springt der Abtastpunkt bei einem Winkel α einwärts und bei einem Winkel α+ auswärts. Die
zweite Abtastbetriebsart ist besonders geeignet, falls ein Informationsstrom,
wie z.B. ein Audiostrom oder ein Videostrom, schnell gelesen werden
muss. Der Abtastpunkt bewegt sich während des Lesens/Schreibens
in der dritten Abtastbetriebsart einmal in der ersten radialen Richtung
und bewegt sich darauf folgend allmählicher in der zweiten radialen
Richtung. Die dritte Abtastbetriebsart weist den Vorteil auf, dass
die Anzahl Sprünge
des Abtastpunkts und als Folge davon der benötigte Stromverbrauch eingeschränkt ist.
Der vierte Programmabschnitt 50–58 weist einen ersten
Programmschritt 50 auf, in dem der Abtastpunkt 6 auf
einer Spur positioniert ist, die am momentanen Winkel des Informationsträgers 1 Dateiinformationen
trägt oder mit
Dateiinformationen zu beschreiben ist. In einem zweiten Programmschritt 51 des
vierten Programmabschnitts wird bestimmt, ab die aktuelle Spur die letzte
Spur ist, die einen Teil der Datei bildet, die zu lesen oder zu
schreiben ist. Ist dies nicht der Fall, wird eine erste Serie von
Programmschritten 52–55 ausgeführt. Im
Programmschritt 52 folgt der Abtastpunkt 6 der
aktuellen Spur zu einem Winkel α = α–.
Im Programmschritt 53 springt der Abtastpunkt zu einer benachbarten
Spur, die der Achse 3 näher
gelegen ist. Danach wird in einem Programmschritt 53* geprüft, ob die
Differenz α– – α+ – 2·Δ größer als
ein Schwellwert ist. Ist dies nicht der Fall, ist es nicht mehr
vorteilhaft, die Datei gemäß der zweiten
Abtastbetriebsart zu lesen oder zu schreiben, und das Programm fährt mit
der ersten Abtastbetriebsart im dritten Programmabschnitt 40 fort.
Ist die Differenz größer als
der Schwellwert, wird der Spur zu einem Winkel α = α+ gefolgt.
In Programmschritt 55 springt der Abtastpunkt 6 zu
einer benachbarten Spur, die von der Achse 3 entfernter
ist. Solang die letzte Spur nicht erreicht worden ist, wird die
erste Serie von Programmschritten 52–55 wiederholt. Die
Winkel α und α+ können jedes
Mal angepasst werden, nachdem die Serie ausgeführt worden ist. Dies wird unter
Bezug auf 3D erläutert. Wenn die letzte Spur
erreicht worden ist, wird eine zweite Serie von Programmschritten 56–58 ausgeführt. Im
ersten Programmschritt 56 dieser Serie folgt der Abtastpunkt 6 der
aktuellen Leiterbahn, bis der Winkel α = αE erreicht
ist. Danach springt der Abtastpunkt 6 im Programmschritt 57 zu
einer benachbarten Spur, die der Achse 3 näher gelegen
ist. Danach wird diese Spur über
den Winkel von α = αB bis α = 0 im Programmschritt 58 gelesen
oder aufgezeichnet.
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Der
fünfte
Programmabschnitt 60–63,
der die dritte Abtastbetriebsart beschreibt, weist einen ersten Programmschritt 60 auf,
in dem der Abtastpunkt zuerst zur am weitesten außen befindlichen
Spur bewegt wird, die der Datei zugeordnet ist. Danach wird dieser
Spur in Programmschritt 61 gefolgt, bis die Startposition
(RB, αB) innerhalb des Bereichs des Abtastpunkts 6 ist.
Im Programmschritt 62 wird der Abtastpunkt veranlasst,
sich in die erste radiale Richtung zu bewegen, in diesem Fall in
die einwärtige Richtung.
Im Programmschritt 63 wird der Rest der Datei sequenziell
gelesen, wobei der Abtastpunkt allmählicher in die entgegengesetzte
radiale Richtung bewegt wird.
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3A zeigt
diagrammartig einen Informationsträger 1, der Spuren 2 aufweist,
die zusammen eine Spirale bilden. Der Informationsträger 1 trägt eine
Informationsdatei, die als schraffierte Fläche dargestellt ist. In der
Figur sind (RB, αB) bzw.
(RE, αE) die Startposition und die Endposition
der Datei. Die Strichlinie 6' zeigt
den Bereich an, über
den der Abtastpunkt 6 bewegt werden kann. Im vorliegenden Beispiel
muss der Informationsträger
0,75 Umdrehungen ausführen,
bevor die Startposition (RB, αB) der
Datei, die zu lesen oder zu schreiben ist, den Bereich 6' erreicht. Im
Fall einer Drehzahl von 23 Umdrehungen/Sekunde entspricht dies einer
Rotationslatenzzeit von 32 ms. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung
stellt nun eine Reduzierung der Rotationslatenzzeit dadurch bereit,
dass während
des Lesens und/oder Schreibens einer zusammenhängenden Datei der Informationsträger 1 gemäß einer
ersten Abtastbetriebsart abgetastet wird, in der der Abtastpunkt
sowohl von einer Spur zu einer anderen Spur in einer ersten radialen
Richtung als auch von einer Spur zu einer anderen Spur in einer
entgegengesetzten zweiten radialen Richtung bewegt wird. In diesem Fall
springt während
des Lesens und/oder Schreibens bei jeder Umdrehung der Abtastpunkt 6 von
einer Spur zu einer Spur weiter innen und von einer Spur zu einer
Spur weiter außen.
Der Abtastpunkt 6 folgt dann der Bahn a–1 in Bezug auf den Informationsträger 1.
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3B zeigt
die Beziehung zwischen der radialen Koordinate (R) des Abtastpunkts 6 und
dem Winkel (α),
der durch den Informationsträger 1 durchquert
wird, im Fall des Verfahrens gemäß der Erfindung.
Die senkrechte Achse stellt die radiale Position R des Abtastpunkts 6 in
Bezug auf die Achse 3 dar, wobei die Einheit der radialen
Koordinate der Spurabstand ist. Die horizontale Achse stellt den
Winkel α dar,
der durch den Informationsträger
ab dem Anfang der Bahn durchquert wird. Die Einheit des Winkels α ist eine
Umdrehung des Informationsträgers 1.
Im vorliegenden Fall beginnt die Bahn bei einer radialen Koordinate
RB + 0,25. Der Abtastpunkt 6 weist
jetzt eine radiale Position a auf, die mit einer Spur 2 zusammenfällt, die
Informationen der Datei enthält,
die zu lesen ist. Danach wird der Abtastpunkt 6 in einer radialen
Richtung R mit einer Geschwindigkeit bewegt, die zur Winkelgeschwindigkeit
proportional ist, mit der der Informationsträger 1 rotiert wird,
sodass der Abtastpunkt 6 der Spur 2 folgt. Nachdem
der Informationsträger 1 einen
Winkel αB durchquert hat, springt der Abtastpunkt 6 von
einer Position b, die eine radiale Koordinate RB+1 aufweist,
zu einer Position c, die eine radiale Koordinate RB aufweist.
Der Abtastpunkt 6 folgt nun der Spur 2 von der
Startposition 0,25 Umdrehungen des Informationsträgers 1 lang, wobei
sich der Wert der radialen Position R proportional zum Winkel α erhöht, bis
der Winkel gleich 0 geworden ist, und spring dann von einer Position
d, die eine radiale Koordinate RB + 0,25
aufweist, zu eine Position e, die eine radiale Koordinate RB + 1,25 aufweist. Während der nächsten Umdrehung des Informationsträgers 1 bewegt
sich der Abtastpunkt 6 entlang der Bahn e–f–g–h–i in derselben
Weise wie entlang der Bahn a–b–c–d–e während der
ersten Umdrehung. Nach zwei Umdrehungen des Informationsträgers (α = 2) hat
der Abtastpunkt 6 eine Position i erreicht, die eine radiale
Koordinate RB + 2,25 aufweist. Der Abtastpunkt 6 folgt
nun wieder der Spur 2, bis der Winkel, der durch den Informationsträger 1 durchquert
ist, 2 + αE ist (Position j). Dann ist das Ende der Datei
erreicht, die zu lesen ist. Was nun verbleibt, ist eine Spur, die
sich von einer Position k (RB + 2, 2 + αB (mod
1)) zu Position (RB + 2,25, 3 (mod 1)) erstreckt. Während der
Drehung von einer Position j (α =
2 + αE) zu einer Position k (α = 2 + αB) ist
es nicht möglich, irgendwelche
Dateiinformationen zu lesen, die nicht vorher gelesen wurden. In
dem Zeitintervall, in dem die Rotation stattfindet, wird der Abtastpunkt 6 zu
einer radialen Position RB + 2 bewegt. Dies
kann schrittweise bewirkt werden, aber auch allmählicher. Während der Rotation von α = 2 + αB nach α = 3 wird der
Abtastpunkt von RB + 2 nach RB +
2,25 bewegt, und der Rest (von Position k nach Position 1) der Datei
wird gelesen oder geschrieben. In diesem Fall wird der Einwärtssprung
bewirkt, wenn der Informationsträger 1 einen
Winkel α = αB einnimmt,
und ein Auswärtssprung
wird bewirkt, wenn der Informationsträger einen Winkel α+ =
0 einnimmt, während
die Programmschritte 52–55 ausgeführt werden.
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3C veranschaulicht
das übliche
Verfahren, durch das die Datei gelesen oder geschrieben werden könnte. In
jenem Fall wird das Lesen oder Schreiben verzögert, bis der Informationsträger 1 durch
einen Winkel αB rotiert ist, nach dem der Abtastpunkt 6 den
zusammenhängenden
Spiralspuren 2 von der Startposition (RB, αB)
zur Endposition (RE, αE) folgt.
Beim üblichen
Verfahren entspricht die Latenzzeit der Dauer von 0,75 Umdrehungen.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung
entspricht die Latenzzeit in diesem Fall der Dauer von 0,25 Umdrehungen.
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Zur
besseren Anschaulichkeit ist zuvor angenommen worden, dass der Sprung
zu einer benachbarten Leiterbahn unverzüglich bewirkt wird und der Informationsträger 1 unmittelbar
nach dem Sprung beschrieben oder gelesen werden kann. In der Praxis rotiert
der Informationsträger 1 auch
während
des Sprungs zu einer anderen Spur, und Initialisierung von Mitteln
zum Verarbeiten eines zu lesenden Signals oder zum Generieren eines
zu schreibenden Signals kann Zeit benötigen. Dies ist in 3D veranschaulicht. 3D stellt
die Ausrichtung des Informationsträgers 1 in Bezug auf
den Wandler 5 zu dem Zeitpunkt dar, an dem der Lese- oder
Schreibbefehl gegeben wird. Die Bahn m–t, der durch den Abtastpunkt 6 auf
dem Informationsträger 1 gefolgt
wird, ist als unterbrochene Linie gezeigt. Die Winkel, die den Punkten
auf der Bahn m–t
entsprechen, sind in Klammern gegeben. Es wird angenommen, dass
während jedes
Sprungs und der darauf folgenden Initialisierung der Informationsträger 1 einen
Winkel Δ durchquert.
Die Bahn beginnt an der am weitesten innen befindlichen Spur, die
der Datei zugeteilt ist, die zu lesen oder zu schreiben ist, und
im Bereich 6' des
Abtastpunkts gelegen ist. Der Abtastpunkt 6 folgt nun dieser
Spur vom Punkt m zum Punkt n. Der Informationsträger 1 hat dann einen
Winkel α = αB – Δ durchquert
und springt dann eine Spur einwärts.
Nach dem Sprung und nach Initialisierung kann das Lesen oder Schreiben
der Datei fortgesetzt werden, wenn der Informationsträger einen
Winkel αΒ durchquert
hat. Der Abtastpunkt hat nun den Anfang (Punkt o) des Gebiets des
Abschnitts des Informationsträgers 1 erreicht,
das der Datei zugeordnet ist. Ab diesem Punkt wird der Spur 2 gefolgt,
bis der Informationsträger 1 eine
Umdrehung vollführt
hat und somit einen Winkel α+ = 0 einnimmt. Der Abtastpunkt fällt dann
mit einem Punkt p zusammen. Danach springt der Abtastpunkt 6 eine
Spur auswärts
zu einem Punkt q. Das Lesen oder Schreiben der Datei von dieser/in
diese Spur 2 wird nach 1 + Δ Umdrehungen fortgesetzt. Dieser Spur
wird gefolgt, bis das Ende (Punkt r) des Abschnitts erreicht ist,
der der Datei zugeordnet ist. Der Abtastpunkt 6 springt
dann wieder eine Spur 2 einwärts. Diese Spur wird während der
Drehung des Informationsträgers
von 1 + αB – Δ Umdrehungen (Punkt
s) bis 2 + Δ Umdrehungen
(Punkt t) gelesen oder beschrieben. In diesem Fall werden die Werte von α– und α+ jedes
Mal angepasst, wenn die Programmschritte 52–55 wieder
durchgeführt
werden, um der Rotation des Informationsträgers 1 während des
Sprungs und der für
die Initialisierung benötigten Zeit
Rechnung zu tragen. Die aufeinander folgenden Werte von α– sind
dann αB – Δ, αB – 2Δ, αB – 3Δ usw. und
die aufeinander folgenden Werte von α+ sind dann
0, Δ, 2Δ usw.
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4A zeigt
einen Informationsträger 1, dessen
Spuren 2 in vier Sektoren S1–S4 geteilt worden sind, der
jeder einen Kopf 2A aufweist. Der Teil des Informationsträgers 1,
der durch die Datei belegt ist, ist als schraffierte Fläche gezeigt.
Die Sektoren gegenseitig benachbarter Spuren weisen gegenseitig
dieselben tangentialen Grenzen auf. 4B veranschaulicht
die Bahn, der durch den Abtastpunkt gefolgt wird. Diese Bahn beginnt
an einem Punkt u an der ersten Spur von der Achse 3 des
Informationsträgerabschnitts,
der der Datei zugeordnet und innerhalb des Bereichs 6' des Abtastpunkts 6 zu
dem Zeitpunkt gelegen ist, an dem der Lese- oder Schreibbefehl empfangen
wird. Der Abtastpunkt folgt dieser Spur zum Punkt u. Der Informationsträger 1 hat
dann αB Umdrehungen vollführt und nimmt somit einen Winkel α– = αB ein.
Danach springt der Abtastpunkt 6 zu einem Punkt w der am
weitesten innen befindlichen Spur, die der Datei zugeordnet ist.
Diese Spur enthält
den Anfang der Dateiinformationen. Wenn der Abtastpunkt zum Kopf 2A der
Spur springt, können die
Dateiinformationen gelesen oder geschrieben werden, ohne durch den
Umstand gehindert zu werden, dass der Informationsträger 1 während des Sprungs
rotiert. Der Abtastpunkt folgt dieser Spur zu einem Punkt x. Der
Informationsträger 1 hat
dann 1 Umdrehung ausgeführt
und belegt somit einen Winkel α+ = 0. Darauf folgend springt der Abtastpunkt zwei
Spuren in einer auswärtigen
Richtung (vom Punkt x zu einem Punkt y) und folgt dieser Spur, bis 1
+ αB Umdrehungen vollführt worden sind. Der Abtastpunkt 6 springt
dann eine Spur einwärts
von einem Punkt z zu einem Punkt aa und folgt dieser zu einem Punkt
bb. Dann sind 2 Umdrehungen vollführt worden.
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5 zeigt
grafisch die Beziehung zwischen der radialen Koordinate (R) des
Abtastpunkts und dem Winkel (α),
der durch den in 3A gezeigten Informationsträger durchquert
wird, für
ein anderes Verfahrens gemäß der Erfindung.
Bei diesem Verfahren werden die Programmschritte 60–63 des
Programms ausgeführt,
das in 2 gezeigt ist. Dies resultiert in einer Abtastbetriebsart,
in der Abtastpunkt sich zu einer Zeit in der ersten radialen Richtung
bewegt und sich darauf folgend allmählicher in der zweiten radialen
Richtung bewegt. Während
des Lesens/Schreibens wird der Abtastpunkt an einem Punkt i der
am weitesten außen
befindlichen Spur 2 des Informationsträgers in 3A positioniert,
die der Datei zugeordnet worden ist (Programmschritt 60).
Auf dieses folgend folgt der Abtastpunkt 6 der Bahn i–j entlang
der Spur 2, wobei ein Punkt j die Endposition (RE, αE) der Datei ist (Programmschritt 61).
Danach bewegt sich der Abtastpunkt vom Punkt j auf der Spur 2,
der er bis hier folgte, zu einem Punkt c auf eine Spur weiter innen
(Programmschritt 62). Der Punkt c ist auch die Startposition
(RB, αB) der Datei. Nachdem der Abtastpunkt 6 den
Punkt c erreicht hat, wird den zusammenhängenden Spiralspuren 2 darauf
folgend sequenziell gefolgt, bis der Rest der Datei gelesen oder
geschrieben worden ist (Programmschritt 63). Der Abtastpunkt
bewegt sich dann allmählicher
in die entgegengesetzte zweite radiale Richtung.
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6A und 6B veranschaulichen
dieses Verfahren für
einen Informationsträger 1,
der gegenseitig konzentrische separate Spuren aufweist. Im Programmschritt 60 wird
der Abtastpunkt an einem Punkt cc auf der am weitesten außen befindlichen
Spur positioniert, die einen Teil der Datei bildet. Im Programmschritt 61 wird
dieser Spur zu einem Punkt dd gefolgt. In diesem Programmschritt 62 wird der
Abtastpunkt veranlasst, sich vom Punkt dd auf der Spur 2,
der bis dann gefolgt wurde, zu einem Punkt ee zu bewegen, der auf
einer Spurt weiter innen gelegen ist. Danach wird im Programmschritt 63 die
Datei sequenziell gelesen/geschrieben, wobei der Abtastpunkt der
Bahn ee–ff–gg–hh–ii–jj folgt.
Der Abtastpunkt 6 wird dann allmählicher in die entgegengesetzte
zweite radiale Richtung bewegt.