EP0394360A1 - Verfahren zum aufzeichnen von in datenspuren rotierender aufzeichnungsträger eingebetteter servopositionsinformation - Google Patents

Verfahren zum aufzeichnen von in datenspuren rotierender aufzeichnungsträger eingebetteter servopositionsinformation

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Publication number
EP0394360A1
EP0394360A1 EP19890902028 EP89902028A EP0394360A1 EP 0394360 A1 EP0394360 A1 EP 0394360A1 EP 19890902028 EP19890902028 EP 19890902028 EP 89902028 A EP89902028 A EP 89902028A EP 0394360 A1 EP0394360 A1 EP 0394360A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
data
servo
track
position information
head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19890902028
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Pellert
Rupert Etzbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0394360A1 publication Critical patent/EP0394360A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
    • G11B5/59633—Servo formatting
    • G11B5/5965—Embedded servo format

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of the main claim.
  • a separate servo surface is provided by the variable storage of data heads, for example by the influence of temperature and tension compared to a servo head on the servo surface.
  • the Sef pre-control is characterized in that a servo control signal is generated from separate servo position information recorded on the servo surface and classified according to servo track types, with which the data heads are controlled and positioned for writing and reading data in or from data tracks on a recording medium become.
  • the track density can now be increased even further by readjusting the data heads positioned by the tracking control become.
  • the information required for this readjustment of the data heads is carried out on the basis of servo position information.
  • the servo position information is recorded in each case in servo sectors of a data track embedded between two data sectors on a data surface of the disk memory with the data header assigned for this purpose. It is particularly necessary here that the recorded embedded servo position information is retained for all subsequent read / write operations.
  • a method is conceivable in which the embedded servo position information is recorded in a laser-guided manner. With this method, however, it has the disadvantage that the servo position information is not recorded in the fully assembled disk memory. Thus, when the laser-guided positioner is removed from the disk memory, the storage of the data heads is changed again after the embedded servo position information has been recorded. Furthermore, the problem that the disk memory should be written at a temperature which can still be tolerated when the data heads are stored due to temperature can only be solved very poorly. The properties mentioned therefore restrict in particular the static modulation range of the data heads readjusted by the recording of the servo position information.
  • Another major disadvantage is the restriction of the dynamic modulation range. For example, track deviations that have already arisen when the position information is written on the servo surface are not included in the recording of the servo position information on the data surfaces. This results in an additional error signal which increases the waviness of a servo position signal generated from the recorded embedded servo position information.
  • the present invention is therefore based on the object de, to create a method of the type mentioned at the beginning, with which the static and dynamic modulation range "of the data heads to be readjusted by recording the embedded servo position information and positioned via data tracks on data surfaces is not permanently limited and the time frame for recording the embedded servo position information in a disk memory is not exceeded.
  • the servo position information is recorded as a function of the position of a servo head on a separate servo surface by the data heads in servo sectors of the data tracks.
  • the method according to the invention for recording the embedded servo position information is distinguished in particular by the fact that tolerances of the data head widths are compensated by the data heads being shifted bidirectionally and radially from the data track center specified by the tracking control of the servo head.
  • Bidirectional-radial here means a radial offset of the data head in accordance with a constant value in a radial direction of the data surface assigned to the data head and in accordance with " a variable value in the opposite radial direction.
  • the one already in the servo sectors Servo position information described in the data track when writing to the adjacent data track is not influenced by the fact that a structural condition in the construction of the disk memory which is different to a greater extent according to statistical laws Spindle stroke can be taken into account and that the
  • FIG. 1 shows a basic structure of a magnetic disk memory shown in functional blocks
  • FIG. 6 shows a servo uster of the servo information recorded in the servo sector of a data track.
  • a magnetic disk memory 1 is shown schematically in its essential functional blocks.
  • the magnetic disk memory consists of a drive 10 and one Control system 11.
  • the drive essentially comprises a magnetic disk stack 2 and a positioning system 3.
  • the magnetic disk stack has a spindle 20 which can be rotated by a motor 21 and onto which the record carriers 22 are pushed.
  • the recording media rotating in the operating state each have two data surfaces 221, while one surface is reserved as a servo surface 220 for a recording medium.
  • the distance between the individual recording media is dimensioned such that two magnetic heads, each fastened to support arms 32, can dip into the spaces 23 formed in this way.
  • a servo head 33 which is designed as a read head, is assigned to the servo surface.
  • data heads 34 assigned to the data surfaces are designed as read / write heads.
  • the immersion process is brought about by a rotary positioner 31 to which the support arms are attached.
  • the rotary positioner contains a current-carrying plunger 310 and a cylindrical permanent magnet 311.
  • a preamplifier 30 is also arranged on the rotary positioner, which on the one hand has a signal line 35 with the servo head 33 or the data heads 34 and on the other hand with the electronic control system 11 of the disk storage is connected.
  • the electronic control system has a microprocessor 110 and a memory unit 111, with which the magnetic heads are controlled and data are written to or read from data tracks on the data surfaces.
  • the data surface 221 or the servo surface 220 of the recording medium 22 is characterized by concentrically running data tracks DS, which are each subdivided into servo sectors DS 'and data sectors DS ". This division of the data tracks and the associated reduction in the storage capacity per data surface are consciously accepted. to on the other hand through the in the Servo sectors recorded servo position information, if necessary, to be able to readjust the data head controlled by the servo head. With regard to the servo position information recorded in the servo sectors, one also speaks of embedded servo position information.
  • concentrically extending servo tracks SS are arranged, in which the separate servo position information that can be classified for the tracking control according to servo types SST is recorded.
  • FIG. 4 shows a section of a servo sector DS 'on the data surface 221.
  • two adjacent data tracks DSx and DSx + 1 between an initial data track DSxO and an end data track DSx ax are considered.
  • the servo position information which together with the recorded separate servo position information on the servo surface, determines the position of the data heads above the respective data surface for writing and reading data, and information for the automatic Differentiated gain control.
  • a settling zone EZ for storing the information for the automatic gain control and an evaluation zone AZ for storing the embedded servo position information are therefore provided in each servo sector on the data surfaces of the disk memory.
  • 16 bytes each are described with the servo position information and the information for the automatic gain control.
  • Track-controlled positioning means here that the data head is dependent on the serially positioned Ser - Vokopf on the servo surface by a servo control signal generated from the recorded separate servo position information follows the servo head and is thus positioned via the data track DSx or the data track DSx + 1. This positioning process now takes place simultaneously for all data heads of the disk memory using the positioning system 3 described in FIG. 1.
  • FIG. 6 shows representative of all data headers.
  • the recording process of the servo information for a data head Then the data head is first shifted from the track center of the data track DSx predetermined by the servo head by a value ya which is constant for all recording processes, for example in the edge direction of the recording medium under consideration. At this point, a first track type ST1 of the servo position information is then recorded.
  • the constant value ya is set once for all data heads at the beginning of the recording process.
  • y i With regard to the initial position of the data head specified by the servo head, it is subsequently set in the opposite direction by a variable value y i. In contrast to the value ya, however, this value is only constant at the beginning of a first recording process and afterwards, if necessary, for all data heads. different. To take this fact into account, an offset matrix Yht is set up, whose row vector t corresponds to the number of servo track types SST and whose column vector h corresponds to the number of data heads 34 and in which the respective variable value yi is stored.
  • the different servo track types SST result from the servo pattern of the separate servo position information. With consideration of the servo track types, differences in control electronics in the track sequence it are also included at the same time. For each recording process of the data header assigned to the data surface under consideration, Thus, for example with four different servo track types, there is a line vector t with vector elements yil, ... yi4. Depending on the type of servo track, the data header is offset by the respective vector element yil, yi4. If the data head is now offset from the center of the data track in accordance with the matrix element value, a track type ST2 of the servo position information is recorded in the evaluation zone of the servo sector at this point.
  • the data head is then positioned on the data track DSx + 1 in a track-controlled manner and the data head is shifted again by the constant value ya.
  • the second track type ST2 of the embedded servo position information is now recorded.
  • the data heads are again positioned on the track center of the data track DSx in a track-controlled manner and the information for the automatic gain control AGC is recorded in the settling zone of the servo sector.
  • FIG. 6 shows the servo uster of the servo information recorded in the servo sector DS 'of the data track DSx.
  • this servo read signal is composed of two parts, a sinusoidal Si. Signal component for the automatic gain control and a servo position signal with which the tracking-controlled data heads are readjusted. Characteristic of this servo position signal are a synchronization pulse S and two position pulses II, 12, which correspond to the written pattern of the servo position information in FIG.
  • FIG. 8 shows a flowchart for recording the servo position information in the data tracks DS of the rotating record carrier 23 of the disk storage device 1 and for the facts explained so far.
  • the recording of the servo position information begins with the fact that the start data track DSxO and the end data track DSxmax are determined on the data surfaces 221, that the number of data heads 34 and servo track types SST is determined and that the constant value ya is used as the starting values for the recording process and the offset matrix Yht are predefined.
  • the recording process (AV) described in FIG. 8, already described for a data head is carried out in succession for all data heads ho ... hmax.
  • y 35 amplitude values are measured.
  • An average value MW and a difference MM are then formed from these 35 values, which are made up of a maximum amplitude value dAmax and a minimum amplitude value dAmin calculated.
  • Both the magnitude of the mean value MW and the difference MM must remain below a first defined threshold MWmax or a second defined threshold MM ax so that the servo position signal is accepted. If this is not the case, the recording process described is repeated for both data tracks in both cases.
  • the variable value yi of the offset matrix Yht corresponding to the respective data header and the servo track type is replaced by a new value yi, and thereby both the head edge of the data head writing the middle of the data track and the middle of the data track itself are shifted.
  • This new value is calculated from the absolute amount and the polarity of the mean MW. Only when the servo position signal is accepted will the recording process for the data heads or the data track cylinders be carried out in succession in the following. In this way, an automatic adaptation of the matrix element values of the offset matrix to the different data head widths at the beginning of the recording process and an ongoing updating of these values is achieved.
  • the method described has the advantage that the servo position information on the data surfaces of the magnet ".:. Disk storage .spur mergegeregelt recorded-be This results in an increased storage capacity of the Plat ⁇ ten Itemss that has a wider range of applications of that result, the recording operation described ge - ensures in particular, a relation in spite of the great effort with respect to the 'subsequent writing and reading of .und to the servo head uniform filing fe of köp ⁇ tion information by continuously moving and repositioning, a lasting in the time frame recording the Servoposi- and a associated with the recording simultaneous deletion of the data sectors on the data Surfaces.
  • the last-mentioned criterion also means that at the end of the recording operation, the space (not described as turf) between the individual data tracks on the surfaces, which is not described, is erased with direct current.

Landscapes

  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Description

Verfahren zum Aufzeichnen von in Datenspuren rotierender Aufzeichnungsträger eingebetteter Servopositionsinformation
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Ober¬ begriff des Hauptanspruches.
Die Effizienz heutiger programmgesteuerter elektronischer Rechenanlagen wird danach beurteilt, wie groß der jeweilige Speicherplatz für die Archivierung und Verwaltung von Daten bemessen ist. Typische, in der datentechnischen Praxis ver¬ wendete Speichermedien sind neben Floppy-Disks und Band- speichergeräten insbesondere magnetische Plattenspeicher und optische Speicherplatten. Nicht zuletzt aufgrund der raschen Weiterentwicklung der Rechenanlagen für die ver¬ schiedensten technischen Aufgaben- und Problemstellungen geht das Bestreben der Plattenspeicherentwicklung dahin, immer größere Speicherkapazitäten zur Verfügung zu stellen und dadurch die Leistungsfähigkeit des Plattenspeichers zu erhöhen.
Ein Faktor zur Erhöhung der Speicherkapazität ist die Spur- dichte. Die Grenzen der erreichbaren Spurdichten bei einer Servoregelung mit. einer eigenen Servooberfläche ist durch die veränderliche Ablage von Datenköpfen beispielsweise durch Temperatureinfluß und Verspannungen gegenüber einem Servokopf auf der Servooberfläche gegeben. Die Sefvorege- lung zeichnet sich dadurch aus, daß aus auf der Servoober¬ fläche aufgezeichnete, nach Servospurtypen klassifizierte separate Servopositionsinformation ein Servosteuersignal erzeugt wird, mit dem die Datenköpfe angesteuert und zum Schreiben sowie Lesen von Daten in bzw. aus Datenspuren ei- nes Aufzeichnungsträgers positioniert werden. Die Spurdich¬ te läßt sich nun noch weiter erhöhen, indem die durch die Spurfolgeregelung positionierten Datenköpfe nachgeregelt werden. Die für diese Nachregelung der Datenköpfe benötigte Information wird anhand einer Servopositionsinformation vorgenommen. Die Servopositionsinformation wird dazu je¬ weils in zwischen zwei Datensektoren eingebettete Servosek- toren einer Datenspur auf einer Datenoberfläche des Plat¬ tenspeichers mit dem hierfür zugeordneten Datenkopf aufge¬ zeichnet. Hierbei ist es insbesondere erforderlich, daß die aufgezeichnete eingebettete Servopositionsinformation für alle nachfolgenden Schreib-/Lesevorgänge erhalten bleibt.
So ist ein Verfahren denkbar, bei dem die eingebettete Ser¬ vopositionsinformation lasergeführt aufgezeichnet wird. Bei diesem Verfahren wirkt es sich jedoch nachteilig aus, daß die Servopositionsinformation nicht in dem fertig montier- ten Plattenspeicher aufgezeichnet wird. So wird beim Aus¬ bauen des lasergeführten Positionierers aus dem Platten¬ speicher die Ablage der Datenköpfe nach dem Aufzeichnen der eingebetteten Servopositionsinformation wieder verändert. Weiterhin läßt sich dadurch das Problem, daß der Platten- Speicher bei einer Temperatur beschrieben werden sollte, die bei der temperaturbedingten Ablage der Datenköpfe noch toleriert werden kann, nur sehr schlecht lösen. Die genann¬ ten Eigenschaften schränken deshalb insbesondere den stati¬ schen Aussteuerungsbereich der durch das Aufzeichnen der Servopositionsinformation nachgeregelten Datenköpfe ein.
Ein weiterer wesentlicher Nachteil besteht auch-in der Ein¬ schränkung des dynamischen Aussteuerungsbereiches. So wer¬ den beispielsweise Spurabweichungen, die bereits beim Schreiben der Positionsinformation auf der Servooberfläche entstanden sind, beim Aufzeichnen der Servopositionsinfor¬ mation auf den Datenoberflächen nicht miteinbezogen. Hier¬ aus ergibt sich ein zusätzliches Fehlersignal, das die Wel¬ ligkeit eines aus der aufgezeichneten eingebetteten Servo¬ positionsinformation erzeugten Servopositionssignales ver- größert.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrun- de, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem der statische und dynamische Aussteuerungsbereich "der durch das Aufzeichnen der eingebetteten Servopositions¬ information nachzuregelnden, über Datenspuren auf Daten- Oberflächen positionierten Datenköpfe nicht nachhaltig be¬ grenzt und der Zeitrahmen für das Aufzeichnen der eingebet¬ teten Servopositionsinformation in einem Plattenspeicher nicht überschritten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Haupt¬ anspruches beschriebenen Merkmale gelöst. Dabei wird die Servopositionsinformation in Abhängigkeit von der Position eines Servokopfes auf einer separaten Servooberfläche durch die Datenköpfe in Servosektoren der Datenspuren aufgezeich¬ net. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufzeichnen der ein¬ gebetteten Servopositionsinformation zeichnet sich insbe¬ sondere dadurch aus, daß Toleranzen der Datenkopfbreiten kompensiert werden, indem die Datenköpfe bidirektional-ra- dial aus der durch die Spurfolgeregelung des Servokopfes vorgegebenen Datenspurmitte versetzt werden. Bidirektional- radial bedeutet hier ein Radialversatz des Datenkopfes nach Maßgabe eines konstanten Wertes in einer Radialrichtung der dem Datenkopf zugeordneten Datenoberfläche und nach "Maßgabe eines veränderbaren Wertes in entgegengesetzter Radialrich¬ tung. Mit den so .versetzten Datenköpfen wird ein Servomu- ster der Servopositionsinformation in die Servosektoren ge¬ schrieben, aus dem anhand eines erzeugten Spurfehlersignals der jeweilige Datenkopf bezüglich seiner Position zum Ser- vokopf nachgeregelt und damit der statische und dynamische Aussteuerungsbereich festgesetzt wird. Bei der Lösung ist es darüber hinaus vorteilhaft, daß die bereits in die Ser¬ vosektoren einer Datenspur beschriebene Servopositionsin¬ formation beim Beschreiben der benachbarten Datenspur nicht beeinflußt wird, daß ein durch konstruktive Begebenheiten im Aufbau des Plattenspeichers bedingter, nach statisti¬ schen Gesetzmäßigkeiten unterschiedlich stark ausgeprägter Spindelschlag berücksichtigt werden kann und daß die
Schreibtemperatur die temperaturbedingte Ablage der Daten¬ köpfe außerhalb eines Toleranzbereiches nicht nachhaltig beeinflußt.
Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeich¬ nungen. Dabei zeigt: :
FIG 1 einen prinzipiellen in Funktionsblöcken dargestellten Aufbau eines Magnetplattenspeichers,
FIG 2 eine Datenoberfläche eines Aufzeichnungsträgers in dem Magnetplattenspeicher, v - --
FIG 3 eine Servooberfläche eines Aufzeichnungsträgers in dem Magnetplattenspeicher,
FIG 4 einen Teilausschnitt eines Servosektors einer Daten¬ spur auf der Datenoberfläche,
FIG 5 zwei mit Servoinformationen beschriebene Servosekto¬ ren zweier benachbarter Datenspureπ, ~
FIG 6 ein in den .Servosektor einer Datenspur aufgezeichne¬ tes Servo uster der Servoinfor ation.
FIG 7 ein sich aus dieser aufgezeichneten Servoinformation ergebender Lesesignalverlauf.
Fig. 8 ein Ablaufdiagramm für das Aufzeichnen der Servoin¬ formation. '
in Fig. 1 ist ein Magnetplattenspeicher 1 in seinen wesent¬ lichen Funktionsblöcken schematisch dargestellt. Der Ma¬ gnetplattenspeicher besteht aus einem Laufwerk 10 und einem Ansteuerungssystem 11. Das Laufwerk umfaßt im wesentlichen einen Magnetplattenstapel 2 und ein Positioniersystem 3. Der Magnetplattenstapel weist eine durch einen Motor 21 in Rotation versetzbare Spindel 20 auf, auf die Aufzeichnuπgs- träger 22 aufgeschoben sind. Die im Betriebszustand rotie¬ renden Aufzeichnungsträger weisen mit einer Ausnahme je¬ weils zwei Datenoberflächen 221 auf, während bei einem Auf¬ zeichnungsträger eine Oberfläche als eine Servooberfläche 220 reserviert ist. Der Abstand zwischen den einzelnen Auf- zeichnungsträgern ist so bemessen, daß jeweils zwei Magnet¬ köpfe, die jeweils auf Tragarmen 32 befestigt sind, in die so gebildeten Zwischenräume 23 eintauchen können. Der Ser¬ vooberfläche ist ein Servokopf 33, der als Lesekopf ausge¬ bildet ist, zugeordnet. Dagegen sind den Datenoberflächen zugeordnete Datenköpfe 34 als Schreib-/Leseköpfe ausgebil¬ det. Der Eintauchvorgang wird durch einen Drehpositionierer 31 hervorgerufen, an dem die Tragarme befestigt sind. Hier¬ zu enthält der Drehpositionierer eine stromdurchflossene Tauchspule 310 und einen zylinderförmigen Permanentmagneten 311. Auf dem Drehpositionierer ist außerdem noch ein Vor¬ verstärker 30 angeordnet, der einerseits über eine Signal¬ leitung 35 mit dem Servokopf 33 bzw. den Datenköpfen 34 und andererseits mit dem elektronischen Ansteuerungssystem 11 des Plattenspeichers verbunden ist. Das elektronische An- stεuerungssystem weist hierzu einen Mikroprozessor 110 und eine Speichereinheit 111 auf, mit denen die Magnetköpfe an¬ gesteuert und Daten in bzw. aus Datenspuren auf den Daten¬ oberflächen geschrieben bzw. gelesen werden.
In Fig. 2 und Fig. 3 ist eine Datenoberfläche 221 bzw. die Servooberfläche 220 des Aufzeichnungsträgers 22 darge¬ stellt. Die Datenoberfläche ist durch konzentrisch verlau¬ fende Datenspuren DS gekennzeichnet, die jeweils in Servo¬ sektoren DS' und Datensektoren DS" unterteilt sind. Diese Unterteilung der Datenspureπ und die damit verbundene Redu¬ zierung der Speicherkapazität pro Datenoberfläche wird be¬ wußt in Kauf genommen, um andererseits durch die in die Servosektoren aufgezeichnete Servopositionsinformation den durch den Servokopf spurfolgegeregelten Datenkopf gegebe¬ nenfalls nachregeln zu können. Bezüglich der in die Servo¬ sektoren aufgezeichneten Servopositionsinformation spricht man auch von eingebetteter Servopositionsinformation.
Auf der Servooberfläche in Fig. 3 sind konzentrisch verlau¬ fende Servospuren SS angeordnet, in die die für die Spur¬ folgeregelung nach Servotypen SST klassifizierbare separate Servopositionsinformation aufgezeichnet ist.
In Fig. 4 ist ein Ausschnitt eines Servosektors DS' auf der Datenoberfläche 221 dargestellt. Für die nachfolgende Be¬ schreibung des Vorganges zum Aufzeichnen der Servoinforma- tion in den Servosektor DS' werden zwei benachbarte Daten¬ spuren DSx bzw. DSx+1 zwischen einer Anfangs-Datenspur DSxO und einer End-Datenspur DSx ax betrachtet. Bei der aufzu¬ zeichnenden Servoinformation wird zwischen der Servoposi¬ tionsinformation, die zusammen mit den aufgezeichneten se- paraten Servopositionsinformationen auf der Servooberfläche die Position der Datenköpfe über der jeweiligen Datenober¬ fläche zum Schreiben und Lesen von Daten festlegt, und In¬ formation für die automatische Verstärkungsregelung unter¬ schieden. In jedem Servosektor auf den Datenoberflächen des Plattenspeichers ist daher eine Einschwingzone EZ zum Spei¬ chern der Information zur automatischen Verstärkungsrege¬ lung und eine Auswertezone AZ zum Speichern der eingebet¬ teten Servopositionsinformation vorgesehen. Bei einem bei¬ spielsweise 32 Byte breiten Servosektor werden jeweils 16 Byte mit der Servopositionsinformation und der Informa¬ tion zur automatischen Verstärkungsregelung beschrieben.
Zum Schreiben dieser Servoinformation wird nun der jeweili¬ ge Datenkopf, wie beim Schreiben der Daten in die Datensek- toren DS", spurfolgegeregelt positioniert. Unter spurfolge¬ geregelten. Positionieren versteht man hierbei, daß der Da¬ tenkopf in Abhängigkeit von dem mittig positioniertem Ser- vokopf auf der Servooberfläche durch ein aus der aufge¬ zeichneten separaten Servopositionsinformation erzeugtes Servosteuersignal dem Servokopf folgt und somit über die Datenspur DSx bzw. die Datenspur DSx+1 positioniert wird. Dieser Positioniervorgang erfolgt nun für alle Datenköpfe des Plattenspeichers mit dem in Fig. 1 beschriebenen Posi¬ tioniersystem 3 gleichzeitig.
Die Fig. 6 zeigt stellvertretend für alle Datenköpfe. den Aufzeichnungsvorgang der Servoinformation für einen Daten¬ kopf. Danach wird der Datenkopf zunächst aus der durch den Servokopf vorgegebenen Spurmitte der Datenspur DSx um einen für alle Aufzeichnungsvorgänge konstanten Wert ya bei¬ spielsweise in Randrichtung des betrachteten Aufzeichnungs- trägers verschoben. An dieser Stelle wird anschließend ein erster Spurtyp ST1 der Servopositionsinformation aufgezeich¬ net. Der konstante Wert ya wird zu Beginn des Aufzeich¬ nungsvorganges für alle Datenköpfe einmal festgelegt.
Bezüglich der durch den Servokopf vorgegebenen Ausgangslage des Datenkopfes wird dieser im folgenden zusätzlich um ei¬ nen veränderbaren Wert yi in entgegengesetzter Richtung ver¬ setzt. Im Unterschied zum Wert ya ist jedoch dieser Wert nur zu Beginn eines ersten Aufzeichnungsvorganges konstant und danach gegebenenfalls für alle Datenköpfe. verschieden. Um diesen Tatbestand Rechnung zu tragen, wird eine Versatz¬ matrix Yht aufgestellt, deren Zeilenvektor t der Anzahl der Servospurtypen SST und deren Spaltenvektor h der Anzahl der Datenköpfe 34 entspricht und in der der jeweilige veränder- bare Wert yi gespeichert wird.
Die verschiedenen Servospurtypen SST ergeben sich aus dem Servomuster der separaten Servopositionsinformation. Mit der Berücksichtigung der Servospurtypen werden gleichzeitig auch Unterschiede in Ansteuerungselektroniken bei der Spur¬ folge iteinbezogen. Für jeden Aufzeichnungsvorgang des der betrachteten Datenoberfläche zugeordneten Datenkopfes er- gibt sich somit, bei beispielsweise vier verschiedenen Servospurtypen, ein Zeilenvektor t mit Vektorelementen yil,...yi4. Je nachdem welcher Servospurtyp vorliegt, wird der Datenkopf um das jeweilige Vektorelement yil, yi4 versetzt. Ist der Datenkopf nun entsprechend des Matrixele¬ mentwertes aus der Mitte der Datenspur versetzt, so wird an dieser Stelle ein Spurtyp ST2 der Servopositionsinformation in die Auswertezone des Servosektors aufgezeichnet. Ist dieser Aufzeichnungsvorgang beendet, wird daran anschlie- ßend der Datenkopf auf die Datenspur DSx+1 spurfolgegere- gelt positioniert und der Datenkopf wieder um den konstan¬ ten Wert ya verschoben. Im Unterschied zu der Datenspur DSx wird jedoch jetzt der zweite Spurtyp ST2 der eingebetteten Servopositionsinformation aufgezeichnet. Im Anschluß daran werden die Datenköpfe wieder auf die Spurmitte der Daten¬ spur DSx spurfolgegeregelt positioniert und in die Ein¬ schwingzone des Servosektors die Information für die auto¬ matische Verstärkungsregelung AGC aufgezeichnet. Fig. 6 zeigt das so in den Servosektor DS' der Datenspur DSx auf- gezeichnete Servo uster der Servoinformation. Um dieses Servomuster im folgenden verifizieren zu können, wird die letzte Position des Datenkopfes beibehalten und aus der ge¬ lesenen aufgezeichneten Servoinformation ein Servolesesi- . gnal abgeleitet, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Dieses Servolesesignal setzt sich wie die geschriebene-Servoinfor¬ mation, aus zwei .Anteilen zusammen, einem sinusförmigen Si- . gnalanteil für die automatische Verstärkungsregelung und einen Servopositionssignal mit dem die spurfolgegeregelten Datenköpfe nachgeregelt werden. Kennzeichnend für dieses Servopositionssignal sind ein Synchronisationsimpuls S und zwei Positionsimpulse II, 12, die zu dem geschriebenen Mu¬ ster der Servopositionsinformation in Fig. 6 korrespondie¬ ren» Aus der Amplitudendifferenz der beiden Positionsimpul¬ se wird ein Spurfehlersignal abgeleitet, dessen gemessene Amplitude dA ein Maß dafür ist, wie weit die jeweilige Da- tenkopfposition beim Aufzeichnen der eingebetteten Servopo¬ sitionsinformation von der durch den Servokopf vorgegebenen Datenspurmitte entfernt und demzufolge der jeweilige Daten¬ kopf nachzuregeln ist. Dieses Nachregeln wird jetzt dadurch 'erreicht, daß die eingebettete Servopositionsinformation für einen neuen Wert yi ' bzw. Werte yil',...yi4' erneut in die Servosektoren der Datenspur DSx aufgezeichnet wird.
In Fig. 8 ist hierzu und zu dem bisher erläutertem Sachver¬ halt ein Ablaufdiagramm zum Aufzeichnen der Servopositions¬ information in die Datenspuren DS der rotierenden Aufzeich- nungsträger 23 des Plattenspeichers 1 dargestellt. Danach setzt das Aufzeichnen der Servopositionsinformation damit ein, daß auf den Datenoberflächen 221 die Anfangs-Datenspur DSxO und die End-Datenspur DSxmax festgelegt wird, daß die Anzahl der Datenköpfe 34 und Servospurtypen SST ermittelt wird und daß als Anfangswerte für den Aufzeichnungsvorgang der konstante Wert ya und die Versatzmatrix Yht fest vorge¬ geben werden. Danach wird mit einem Datenspurzylinder DSZxO beginnend und einem Datenspurzylinder DSZxmax endend der bereits für einen Datenkopf beschriebene in Fig. 8 gekenn- zeichnete Aufzeichnungsvorgang (AV) für alle Datenköpfe ho...hmax jeweils nacheinander durchgeführt.
Dieses sukzessive Aufzeichnen der Servoinformation in die Servosektoren DS ' erfolgt nach Fig. 8 jedoch erst dann, wenn mit der geschriebenen Servoinformation der jeweilige Datenkopf zum Schreiben und Lesen der Daten in die bzw. aus den Datensektoren DS" bei einer großen Spurdichte pro Da¬ tenoberfläche 221 ausreichend nachgeregelt ist. Als Ent¬ scheidungskriterium hierfür dient, wie bereits bei der Be- Schreibung der Fig. 7 erwähnt, die jeweils gemessene Ampli¬ tude dA des Spur'fehlersignals.
Bei einer Anzahl y der Servosektoren pro Dateηspur, bei¬ spielsweise y = 35, werden 35 Amplitudenwerte gemessen. Aus diesen 35 Werten wird im Anschluß daran ein Mittelwert MW und eine Differenz MM gebildet, die sich aus einen maxima¬ len Amplitudenwert dAmax und einen minimalen Amplitudenwert dAmin berechnet. Sowohl der Betrag des Mittelwertes MW als auch die Differenz MM müssen unterhalb einer ersten fest¬ gelegten Schwelle MWmax bzw. einer zweiten festgelegten Schwelle MM ax bleiben, damit das Servopositionssignal ak- zeptiert wird. Ist dieser Sachverhalt nicht gegeben, so wird in beiden Fällen der beschriebene Aufzeichnungsvorgang für die jeweilige Datenspur wiederholt. Insbesondere wird für den Fall, daß der Betrag des Mittelwertes MW nicht un¬ terhalb der ersten Schwelle MWmax liegt, der zum jeweiligen Datenkopf und zum Servospurtyp korrespondierende veränder¬ bare Wert yi der Versatzmatrix Yht durch einen neuen Wert yi'ersetzt und dadurch sowohl- die die Datenspurmitte schreibende Kopfkante des Datenkopfes als auch die Daten¬ spurmitte selbst verschoben. Berechnet wird dieser neue Wert aus dem Absolutbetrag und der Polarität des Mittelwer¬ tes MW. Erst wenn das Servoposoitionssignal akzeptiert ist, wird im folgenden der Aufzeichnungsvorgang für die Daten¬ köpfe bzw. den Datenspurzylindern nacheinander durchge¬ führt. Auf diese Weise wird eine automatische Anpassung der Matrixelementwerte der Versatzmatrix an die unterschiedli¬ chen Datenkopfbreiten zu Beginn des Aufzeichnungsvorganges und eine laufende Aktualisierung dieser Werte erreicht.
Das beschriebene Verfahren hat den Vorteil, daß die Servo- positionsinformation auf den Datenoberflächen des Magnet- ": Plattenspeichers .spurfolgegeregelt aufgezeichnet-werden. Hieraus resultiert eine erhöhte Speicherkapazität des Plat¬ tenspeichers, die ein breiteres Einsatzspektrum desjenigen zur Folge hat. Der beschriebene Aufzeichnungsvorgang ge- währleistet insbesondere, trotz des großen Aufwandes eine in bezug auf das' spätere Schreiben und Lesen von Daten.und bezogen auf den Servokopf einheitliche Ablage der Datenköp¬ fe durch ständiges Versetzen und erneutes Positionieren, ein im Zeitrahmen bleibendes Aufzeichnen der Servoposi- tionsinformationen sowie ein mit der Aufzeichnung verbunde¬ nes gleichzeitiges Löschen der Datensektoren auf den Daten- Oberflächen. Durch das zuletzt genannte Kriterium wird dar¬ über hinaus erreicht, daß am Ende des Aufzeichnungsvorgan¬ ges der als Rasen bezeichnete nicht beschriebene Freiraum zwischen den einzelnen Datenspuren auf den Oberflächen gleichstromgelöscht ist. Für den Fachmann ist es aus der vorstehenden Erläuterung des Ausführungsbeispieles der Er¬ findung naheliegend, daß im Rahmen der offenbarten techni¬ schen Lehre durchaus Ausgestaltungen möglich sind, die sich auf jegliche Arten von Aufzeichnungsträgern beziehen; z.B. magnetische, optische, magnetooptische Speicherplatten so¬ wie Floppy-Disks. So ist es insbesondere nicht erforder¬ lich, daß die verwendeten Aufzeichnungsträger für das-be- schriebene Verfahren konzentrische Informationsspuren auf¬ weisen. Das Verfahren läßt sich beispielsweise auch für spiralförmig angeordnete Bitstrukturen auf optische Spei¬ cherplatten anwenden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Aufzeichnen von in Datenspuren (DS) rotie¬ render Aufzeichnungsträger (22) eingebetteter Servoposi- tionsinformation unter Verwendung von separater Servoposi¬ tionsinformation, die auf einer separaten Servooberfläche (220) gespeichert ist und mit einem Servokopf (33) zum spurfolgegeregelten Positionieren von jeweils einer Daten¬ oberfläche (221) der Aufzeichnungsträger zugeordneten Da- tenkδpfen (34) ausgelesen wird, wobei mit jedem Datenkopf in Servosektoren (DS1) einer Datenspur (DSx), die zwischen Datensektoren (DS") angeordnet sind, die eingebettete Ser¬ vopositionsinformation aufgezeichnet wird und daraus Servo- positionssignale zum Nachregeln der Position des Datenkop- fes beim Schreiben bzw. Lesen von Daten abgeleitet werden, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Verfahrens¬ schritte: _ a) beim Aufzeichnen der eingebetteten Servopositonsinforma- tion mit einem vorgegebenen Servomuster in die Servosek- toren der Datenspur (DSx) wird der Datenkopf mit Hilfe der gelesenen separaten Servopositionsinformation spur- folgegeregelt, jedoch mit einem zusätzlichen radialen Versatz positioniert; _ . b) danach wird die aufgezeichnete, eingebettete Servoposi- tionsinformation gelesen und für jeden Servosektor aus
Positionsimpulsen (II, 12) der gelesenen Servopositions¬ information ein Spurfehlersignal abgeleitet, dessen Am¬ plituden (dA) gemessen werden; c) aus den gemessenen Amplituden werden ein Mittelwert (MW) sowie die Differenz (MM) zwischen dem maximalen Amplitu¬ denwert (dA a'x) und dem minimalen Amplitudenwert (dArain) gebildet und jeweils mit vorgegebenen ersten und zweiten Schwellenwerten (MWmax bzw. MMmax) verglichen und d) in Abhängigkeit von den Vergleichsergebnissen werden die Verfahrensschritte a) bis c) bei in Abhängigkeit von Be¬ trag und Vorzeichen des zuletzt gebildeten Mittelwertes korrigiertem radialem Versatz gegebenenfalls mehrfach wiederholt, bis der Betrag des Mittelwertes und die Dif¬ ferenz der Amplituden des Spurfehlersignales aufgrund der zuletzt geschriebenen Servopositionsinformation je- weils kleiner als der erste Schwellenwert bzw. der zwei¬ te Schwellenwert ist, wobei die zuletzt geschriebene Servopositionsinformation die beim Positionieren der Schreib/Lesevorgänge verwendete Positionsinformation ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die in den Servosek¬ toren (DS1) der Datenspur (221) aus einem Servomuster auf¬ gebaut ist, das für eingebettete Servopositionsinformation einen ersten Spurtyp (ST1) und einen zweiten Spurtyp (ST2) signifikante Positionsmagnetisierungswechsel aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß beim Aufzeichnen der eingebetteten Servopositionsinformation in die Datenspur (DSx) der Datenkopf (34) zum Einschreiben des dem einen Spurtyp entsprechenden Anteiles des Servomusters um einen vorgegebenen konstanten Wert (ya) bezüglich der durch die Spurfolgeregelung des Servokopfes festgelegten Spurweite der Datenspur radial zu einer Richtung versetzt positioniert wird, daß anschließend der Datenkopf zum Einschreiben des dem an- deren Spurtyps entsprechenden Anteil des Servomusters be¬ züglich dieser Spurmitte der Datenspur um einen-veränderli¬ chen Wert (yi) in der anderen Richtung versetzt positio¬ niert wird, daß danach der dem anderen Spurtyp entsprechende Anteil des Servomusters in der benachbarten Datenspur (DSx+1) wiederum bei radialem Versatz des Datenkopfes mit dem konstanten Wert in der einen Radialrichtung eingeschrieben wird und daß schließlich der Datenkopf über den Servokopf spurfolge- geregelt wiederum über der ersten Datenspur (DSx) positio¬ niert und ohne radialen Versatz die eingeschriebene Servo¬ positionsinformation zum Bewerten des Spurfehlers gelesen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, unter Verwendung einer separaten Servopositionsinformation die aus einem Servomu¬ ster aufgebaut ist, daß mehrere Servospurtypen (SST) defi¬ niert, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß beim seriellen Aufzeichnen der eingebetteten Servopositionsin¬ formation, bei dem Datenzylinder für Datenzylinder nachein¬ ander bearbeitet wird, die momentanen veränderbaren Werte (yi), die den jeweiligen seitlichen Versatz eines Datenkop- fes (34) kennzeichnen, in einer Versatzmatrix (Yht) gespei¬ chert werden, bei der die Länge eines Spaltenvektors (h) der Anzahl der Datenkδpfe und die Länge eines Zeilenvektors (t) der Anzahl der Servospurtypen (SST) entspricht, daß der jeweilige die Versatzmatrix eingeschriebene verän-- derbare Wert gegebenenfalls korrigiert und gegen einen neuen bei der Bewertung des Spurfehlers ermittelten Wertes (yi1), der sich aus dem Betrag und Vorzeichen des bei die¬ ser Bewertung gebildeten Mittelwertes (MW) ergibt, ausge¬ tauscht wird, wenn der Betrag des Mittelwertes kleiner als der vorgegebene erste Schwellenwert (MWmax) ist und daß beim Einschreiben der eingebetteten Servopositionsin¬ formation in die Servosektoren der Datenspuren pro Daten¬ oberfläche (221) von den für die Datenspur (DSx) letztlich in der Versatzmatrix gespeicherten, dem Zeilenvektor (t) zugeordneten veränderbaren Werten (yi bzw. yi1) beim Be¬ schreiben der benachbarten Datenspuren (DSx+1) wieder aus¬ gegangen wird.
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