DE3632465A1 - Verfahren und einrichtung zum aufzeichnen einer kreisrunden spur auf einer datenspeicherplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Auf­ zeichnen einer kreisrunden Spur auf einer Datenspeicher­ platte mit Hilfe eines Schreib-/Lesekopfes unter Aus­ schaltung des nicht wiederholbaren Schlages einer An­ triebsspindel für die Datenspeicherplatte, sowie auf eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die digitalen Speichern mit rotatorischer Relativbewegung des Speichermediums gegenüber einem Schreib-/Lesekopf, wie bei magnetischen Plattenspeichern, aber auch opti­ schen Datenspeichern, werden Informationsspuren aufge­ zeichnet, die zumindestens theoretisch in konzentrischen Kreisen um den Mittelpunkt des Speichermediums liegen. In der Praxis ergeben sich jedoch Abweichungen von dieser idealen Kreisform der Informationsspuren, bedingt durch den Schlag der die Speicherplatte antreibenden Spindel, aber auch eine mögliche Exzentrizität der Speicherplatte. Deswegen muß der auf eine Informationsspur radial einge­ stellte Schreib-/Lesekopf beim Abtasten dieser Spur zum Schreiben bzw. Lesen in einen Feinbereich kontinuierlich in seiner radialen Position nachgeregelt werden. Eine Vielzahl von Verfahren zum Verfolgen einer Informations­ spur sind bekannt, mit denen angestrebt wird, ungeachtet der Ortsfunktion der Spur den Schreib-/Lesekopf möglichst genau auf dieser Spur zu halten.

Offensichtlich erfordert diese Aufgabe sehr empfindliche und andererseits doch stabile Regelsysteme, an die mit wachsender Spurdichte auf dem Speichermedium immer höhere Anforderungen gestellt werden. Um dieses Regelungsproblem zu vereinfachen, ist aus der US-PS 45 27 263 ein Verfah­ ren zur Spurverfolgung bei einem optischen Datenspeicher bekannt, das insbesondere auf der Korrektur der durch die Exzentrizität der Speicherplatte bedingten Einflußfakto­ ren beruht. Bei dem bekannten optischen Datenspeicher werden zwei Systeme zum Positionieren des Schreib-/Lese­ kopfes eingesetzt: Zur Grobpositionierung dient ein ge­ genüber der Speicherplatte radial verschiebbarer Linear­ positionierer, mit dem der Schreib-/Lesekopf starr ver­ bunden ist, zur Feinpositionierung ist ein gesteuert drehbarer Ablenkspiegel im optischen Strahlengang des Schreib-/Lesekopfes angeordnet.

Der Herstellungsprozeß von optischen Festspeichern beruht auf dem Duplizieren einer Masterplatte. Bei dieser Dupli­ zierung kann sich eine Exzentrizität der Speicherplatte ergeben.

Die durch diese Exzentrizität bedingten, lokalen Abwei­ chungen einer Informationsspur von der Kreisform werden gemessen. Die ermittelten Werte für die lokalen Abwei­ chungen werden digitalisiert in einem Korrekurspeicher gespeichert. Bei Lese- bzw. Schreibvorgängen wird der Schreib-/Lesekopf mit dem Linearpositionierer zunächst über einer selektierten Informationsspur eingestellt. Dann werden Positionswerte, die die exzentrische Ablage kennzeichnen, aus dem Korrekturspeicher seriell ausgele­ sen und synchron mit dem fortschreitenden Abtasten der Informationsspur dazu herangezogen, den Schreib-/Lesekopf grob nachzujustieren. Die eigentliche Feinpositionierung wird zugleich über ein dem Ablenkspiegel zugeordnetes, höherfrequente Anteile verarbeitendes weiteres Regelsy­ stem vorgenommen. Mit dieser bekannten Einrichtung wird die Exzentrizität bereits vorhandener Datenspuren korri­ giert, d. h. der wiederholbare Schlag der Spindel bzw. die Exzentrizität des Speichermediums kompensiert. Höher­ frequente Anteile des Spurfehlers, die auf den sogenann­ ten nicht wiederholbaren Schlag der Spindel zurückzufüh­ ren sind, sind damit noch nicht zu erfassen und werden erst durch das Feinpositioniersystem ausgeglichen.

Nun wird insbesondere bei magnetischen Festplattenspei­ chern ein Positioniersystem verwendet, bei dem die Infor­ mation über die Spurposition und die Geschwindigkeit beim Positionieren aus aufgezeichneter Servoinformation gewon­ nen wird. Da die mechanische Genauigkeit der Servospuren die Genauigkeit der Spurfolge beeinflußt, wird beim Auf­ zeichnen der Servospuren höchste Präzision angestrebt. Um dieses Ziel zu erreichen, kann beispielsweise bei magne­ tischen Plattenspeichern, aber auch optischen Speichern, die mit einem Linearpositionierer ausgestattet sind, ein Laser-Interferometer für die Einstellung der Spurposition eingesetzt werden.

Ein derartiges Laser-Interferometer ist beispielsweise aus IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 27, Nr. 6, Nov. 1984, Seite 362 bekannt. Es besteht im wesentlichen aus einer ortsfest angeordneten Laser-Lichtquelle als Sender und einem ebenso ortsfesten Lichtwellenleiter als reflektierendem Empfänger. Die Glasfaser des Lichtwellen­ leiters ist mit einem magnetostriktiven Überzug beschich­ tet, so daß mit einem lokalen Magnetfeld eine Störungs­ stelle im Lichtwellenleiter erzeugt werden kann. Diese Störungsstelle wirkt als Reflektionspunkt für in den Lichtwellenleiter eingekoppeltes Licht. Das an der Stö­ rungsstelle reflektierte Licht interferiert mit einer Re­ ferenzlichtwelle, die z. B. aus dem am Eingang des Licht­ wellenleiters reflektiertem Licht besteht. Im Strahlen­ gang ist neben Abbildungsoptiken ein Strahlteiler ange­ ordnet, der das reflektierte Licht auf eine fotoelektri­ sche Detektoranordnung auskoppelt.

Wenn man nun am Linearpositionierer einen mit Gleich- oder Wechselstrom betriebenen Magneten konzentrisch zum Lichtwellenleiter festlegt, dann läßt sich die relative Position des Linearpositionierers und damit auch des von ihm getragenen Schreibkopfes gegenüber einer die Servoin­ formation aufnehmenden Speicherplatte über das an der De­ tektoranordnung abgenommene Interferogramm präzise be­ stimmen. Dieses Interferogramm wird mit einer Positions­ regeleinrichtung des Linearpositionierers ausgewertet, die den radialen Antrieb des Linearpositionierers steuert.

Dieses Positioniersystem ist so genau, daß noch verblei­ bende Fehler der Servospur hauptsächlich auf eine nicht wiederholbare mechanische Bewegung des Plattenspeicheran­ triebes, insbesondere der Spindel zurückzuführen sind. Wegen dieser Radialbewegung der Spindel wird die Servo­ spur genaugenommen nicht als Kreis, sondern als Girlande aufgeschrieben, die außerdem am Start- bzw. Endpunkt einer Spur zusätzlich eine Stoßstelle aufweist. Diese Stoßstel­ le ist besonders störend, da sie später bei einem Spur­ folgebetrieb, der auf der Auswertung der aus den Servo­ spuren abgeleiteten Positionssignalen beruht, zu mechani­ schen Schwingungen anregen kann, da das Positionsregelsy­ stem diese Stoßstellen auszuregeln versucht.

Dies zeigt, daß es bei Plattenspeichern, seien es Magnet­ plattenspeicher oder auch optische Speicher, bei denen eine hohe Spurdichte angestrebt wird, nicht genügt, die Abweichungen der Ortsfunktion einer Spur von der idealen Kreisform in nachhinein zu kompensieren, da dies immer noch zu unerwünschten hochfrequenten Belastungen des Po­ sitioniersystemes führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß auch der Einfluß des nicht wiederhol­ baren Schlages der Antriebsspindel eines Plattenspeichers beim Speichern von Informationen, insbesondere beim Ein­ schreiben von Servoinformation von vornherein weitge­ hendst eliminiert wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs ge­ nannten Art erfindungsgemäß gelöst durch die im Kennzei­ chen des Patentanspruches 1 beschriebenen Merkmale.

Im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik, wie er ins­ besondere auch in dem vorstehend gewürdigten Dokument, der US-PS 45 27 263 beschrieben ist, wird gemäß der Er­ findung nicht etwa nur die Exzentrizität eines Platten­ speicherantriebes im nachhinein immer wieder zu kompen­ sieren versucht, sondern von vornherein, insbesondere beim Aufzeichnen von Servoinformation, eine möglichst exakte Annäherung der tatsächlichen Ortsfunktion einer Spur auf dem Datenträger an die ideale Kreisform ange­ strebt. Da aus diesen wenigstens angenähert idealen kreisförmigen Spuren dann bei normalen Schreib- bzw. Le­ sevorgängen im Speicherbetrieb die Positionssignale als Sollgrößen für das Positionierregelsystem abgeleitet wer­ den, ist damit das Regelsystem als solches bereits we­ sentlich stabiler als bei den konventionellen Lösungen.

Nach der der Erfindung zugrundeliegenden Erkenntnis kann der Einfluß des nicht wiederholbaren Schlages der An­ triebsspindel für einen optischen oder magnetischen Plat­ tenspeicher, obwohl dieser Einfluß an sich zu nicht un­ mittelbar reproduzierbaren Abweichungen von der Idealform einer Informationsspur führt, mit einfachen Mitteln weit­ gehendst ausgeschaltet werden. Dies wird dadurch möglich, daß in einen sonst nicht genutzten Bereich der Speicher­ platte eine Hilfsspur, insbesondere eine Hilfsservospur eingeschrieben wird. Beim Lesen dieser Hilfsspur werden auf konventionelle Weise Positionssignale gewonnen, die hier als Hilfspositionssignale bezeichnet sind. Naturge­ mäß weist eine solche Hilfsspur alle auf den nicht wie­ derholbaren Schlag der Spindel zurückzuführenden Abwei­ chungen von der idealen Kreisform auf. Würden nun die daraus abgeleiteten Hilfspositionssignale unmittelbar zum Schreiben weiterer Spuren verwendet, dann ließen sich wohl in sich parallele Informationsspuren erzeugen, die aber alle die Girlandenform der ursprünglichen Hilfsspur aufweisen.

Wenn man aber den Positionierer des Plattenspeichers so einstellt, daß der Abtastkopf in einer zur Speicherplatte relativen radialen Position feststeht, die etwa in der Mitte zwischen den Maximal- bzw. Minimalwerten der Gir­ landenform der Hilfsspur liegt, dann läßt sich die Gir­ landenform genau vermessen. Gemäß der Erfindung geschieht das nun so, daß die Hilfspositionssignale mit einer ent­ sprechenden Abtastfrequenz während einer Umdrehung der Speicherplatte aufgenommen, digitalisiert und zwischenge­ speichert werden. Dieser Vorgang wird mehrfach wiederholt und die einer Umfangsposition auf der Spur zugeordneten Hilfspositionssignale werden jeweils addiert. Aus dem Ad­ ditionsergebnis wird ein Mittelwert für jeden Abtastpunkt der Hilfsspur gebildet. Dann entsprechen die so ermittel­ ten Mittelwerte jeweils einem Meßwert für den einzelnen Abtastpunkt, der die jeweilige lokale Abweichung der Hilfsspur von einer idealen kreisförmigen Spur wieder­ gibt. Dies beruht darauf, daß die Relativbewegung des Ab­ tastkopfes gegenüber der Speicherplatte, auch unter Be­ rücksichtigung des nicht wiederholbaren Schlages der Spindel, im Mittel auf einer kreisförmigen Bahn verläuft.

Der nächste Schritt zum Aufschreiben einer kreisrunden Informationsspur besteht nun darin, während des entspre­ chenden Schreibvorganges wiederum auch Hilfspositionssi­ gnale zu gewinnen und sie auf die jeweils denselben Ab­ tastpunkten in Umfangsrichtung der Speicherplatte zuge­ ordneten Mittelwerte zu beziehen, d. h. die aktuellen Hilfspositionssignale gewissermaßen zu normieren. Diese Normierung besteht aus einer Differenzbildung zwischen einem Mittelwert und dem bezüglich seiner Lage in Um­ fangsrichtung der Speicherplatte zugehörigen aktuellen Hilfspositionssignal. Wie sich überlegen läßt, ist das so gewonnene Differenzsignal ein Maß für die momentane Abla­ ge des Abtastkopfes von der idealen kreisförmigen Infor­ mationsspur.

Mit diesem Differenzsignal als Stellgröße kann man die momentane Ablage des Schreibkopfes von dieser Kreisform korrigieren. Eine entsprechend hohe Folgegeschwindigkeit des Systemes zur Feinpositionierung des Schreibkopfes vorausgesetzt, können so Informationsspuren, insbesondere Servospuren auf die Speicherplatte nahezu kreisförmig aufgeschrieben und insbesondere die Stoßstellen zwischen Spurende und Spuranfang erheblich verkleinert werden. Für den normalen Speicherbetrieb, d.h. zum Einschreiben und Lesen von Dateninformation stehen damit Servospuren zur Verfügung, die mit genügend guter Annäherung nahezu ide­ ale Kreisform aufweisen.

Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung erge­ ben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispieles anhand der Zeichnung. Dabei zeigt die einzige Figur in Form eines Blockschaltbildes eine Ein­ richtung zum Aufzeichnen einer kreisrunden Spur auf einer Datenspeicherplatte.

In der Zeichnung ist mit 1 eine Speicherplatte eines ma­ gnetischen Plattenspeichers bezeichnet, die über eine An­ triebsspindel 2 in Drehrichtung 3 mit konstanter Ge­ schwindigkeit angetrieben wird. Dabei kann jeder konven­ tionelle Antrieb verwendet werden, so daß sich dessen Darstellung erübrigt. Auch ist klar, daß insbesondere bei magnetischen Plattenspeichern auf dieser Antriebsspindel 2 häufig mehrere Speicherplatten in regelmäßigen Abstän­ den angeordnet sind, wobei dann vielfach eine Platten­ oberfläche für Servoinformation reserviert ist. Diese Steuerinformation wird beim Einstellen auf eine bestimmte Datenspur, zum Verfolgen dieser Datenspur und zum Erken­ nen von Spuranfang und bestimmter Sektoren längs einer Spur ausgewertet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel soll die obenliegende Oberfläche der Speicherplatte 1 diese Servooberfläche repräsentieren.

Demgemäß ist dieser Oberfläche der Speicherplatte 1 ein Schreibkopf 4 zugeordnet, der an einem Linearpositionie­ rer 5 festgelegt ist. Der Linearpositionierer besteht aus einem radial zur Speicherplatte 1 bewegbaren Wagen, und einer Tauchspulenanordnung 51 als Antriebssystem. Da die Servoinformation die gesamte Steuerinformation für die Positionsregelung beim späteren normalen Betrieb des Plattenspeichers darstellt, kommt es beim Einschreiben der Servoinformation wesentlich auf hohe Präzision an. Um bei hoher Spurdichte vorgegebene Spurabstände exakt ein­ halten zu können, muß die radiale Position des Linearpo­ sitionierers 5 relativ zur Speicherplatte 1 genau vermes­ sen und eingehalten werden.

Dazu ist dem Linearpositionierer 5 eine Meß- und eine Re­ geleinrichtung zum Erzeugen von Stellsignalen der Tauch­ spulenanordnung 51 zugeordnet. Die Meßeinrichtung besteht in an sich bekannter Weise aus einem Laser-Interferometer 6, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Es enthält eine Laser-Lichtquelle 61 zum Erzeugen von Licht konstanter Wellenlänge, das durch einen Strahlteiler 62 hindurchtritt und auf einen mit dem Linearpositionierer 5 fest verbundenen Sensor 63 fällt. Der Sensor 63 kann bei­ spielsweise, wie bei dem eingangs erläuterten Laser-In­ terferometer, aus einem ortsfesten Lichtwellenleiter mit magnetostriktiver Beschichtung und einem zugehörigen Ringmagneten bestehen, der seinerseits am Wagen des Li­ nearpositionierers 5 festgelegt ist. Doch sind dafür auch andere Ausführungsformen bekannt, wesentlich ist hier nur, daß in dem von dem Sensor reflektierten Licht in Form von Interferenzen die jeweilige Lageinformation für den Linearpositionierer 5 enthalten ist. Dieses reflek­ tierte Licht wird über den Strahlteiler 62 ausgeblendet und einem Positionsdetektor 64 zugeführt. Dessen Aus­ gangssignal beinhaltet in elektrischer Form das Interfe­ rogramm, das einer Positionsregeleinrichtung 7 zugeführt wird, die in an sich bekannter Weise daraus ein Stellsi­ gnal 71 für die Tauchspulenanordnung 51 ableitet.

Mit der beschriebenen Meß- und Regeleinrichtung läßt sich zwar der Linearpositionierer 5, absolut betrachtet, sehr präzise einstellen, exakt kreisrunde Servospuren auf der Speicherplatte 1 lassen sich so jedoch nicht erzeugen. Wenn auch ein exakter Rundlauf der Antriebsspindel 2 im­ mer angestrebt wird, so ist doch zumindestens ein nicht wiederholbarer Schlag der Antriebsspindel 2 unvermeidbar, der wegen der hohen Spurdichten von Datenspeichern kei­ neswegs mehr vernachlässigbar ist. Aus diesem Grund weist der Linearpositionierer 5 außerdem eine Korrekturpositio­ niereinrichtung 52 auf, die in an sich bekannter Weise eine Relativbewegung des Schreibkopfes 4 gegenüber dem Wagen des Linearpositionierers 5 ermöglicht. Diese Kor­ rekturpositioniereinrichtung erhält ein Regelsignal zum Korrigieren der Spurposition des Schreibkopfes 5 bezüg­ lich der Speicherplatte 1, so daß eine momentane Ablage des Schreibkopfes 4 von der idealen radialen Lage aus korrigiert wird. Wie dieses Korrektursignal erzeugt wird, wird nachfolgend näher erläutert.

Der Schreibkopf 4 wird voraussetzungsgemäß längs einer Radialspur zur Speicherplatte 1 bewegt. Übereinstimmend mit dieser Radialspur ist nun, der unteren Oberfläche der Speicherplatte 1 zugekehrt, ein zusätzlicher Schreib/Le­ sekopf 4′ angeordnet. Dieser zusätzliche Schreib/Lesekopf nimmt damit voraussetzungsgemäß, in Umfangsrichtung der Speicherplatte 1 betrachtet, dieselbe Position ein wie der Schreibkopf 4. Mit diesem zusätzlichen Schreib/Lese­ kopf werden zunächst in einem Bereich, der sonst zur In­ formationsspeicherung nicht verwendet wird, in eine oder mehrere parallele Spuren Servoinformationen eingeschrie­ ben. Die Ortsfunktion dieser Hilfsspuren auf der Spei­ cherplatte 1 ist jedoch selbst bei feststehendem Hilfs­ kopf 4′ aufgrund der Laufungenauigkeiten der Spindel 2 kein exakter Kreis, sondern weist örtlich positive bzw. negative Ablagen von dieser Kreisform auf. Besonders un­ angenehm ist, daß diese Ortsfunktion nicht geschlossen ist, d. h. daß an der Übergangsstelle von Spurende zu Spuranfang eine Stoßstelle auftritt. Diese Stoßstelle ist unter anderem auf die sich in einem Umlauf der Spindel verändernden Paarungsparameter in den Lagern für die Spindel zurückzuführen, was den sogenannten nicht wieder­ holbaren Schlag der Spindel 2 verursacht. Wegen dieser Tatsache, daß die exakte Ortsfunktion einer Spur bei ei­ nem erneuten Umlauf nicht exakt in sich selbst reprodu­ zierbar ist, kann man auch nicht einfach diese Ortsfunk­ tion vermessen und daraus unmittelbar ein Positionskor­ rektursignal gewinnen, das beispielsweise der Korrektur­ positioniereinrichtung 52 zugeführt wird, um durch Kor­ rektur der Ablage eine kreisrunde Aufzeichnungsspur mit dem Schreibkopf 4 zu erzeugen. Auf diese Weise lassen sich lediglich reproduzierbare Anteile erfassen, die zu der Laufungenauigkeit der Spindel 2 beitragen.

Die nicht reproduzierbaren Anteile der Laufungenauigkeit der Spindel 2 können aber indirekt ermittelt werden. Dazu ist an den zusätzlichen Schreib/Lesekopf 4′ eine Decodie­ rungseinrichtung 8 für die durch den Schreib/Lesekopf 4′ gelesenen Servosignale angeschlossen. Diese Decodierungs­ einrichtung ermittelt in an sich bekannter Weise aus dem empfangenen Servosignalmuster zunächst ein Taktsignal, das von der momentanen Drehgeschwindigkeit der Spindel 2 bzw. der Speicherplatte 1 abhängt. Die Servoinformation auf einer Spur ist derart ausgestaltet, daß durch eine vorgegebene Signalkombination an einer bestimmten Spurpo­ sition ein Spuranfang definiert ist. Diese Signalkombina­ tion wird von der Decodierungseinrichtung 8 erkannt, die daraufhin ein entsprechendes Spuranfangssignal 82 abgibt.

Die Decodierungseinrichtung 8 erzeugt aus empfangenen Si­ gnalen schließlich auch Positionssignale 83. Diese werden in einem Analog-Digital-Wandler 9 jeweils in einen digi­ talisierten Wert umgewandelt und an eine Verarbeitungs­ einrichtung 10 abgegeben, die im wesentlichen aus einer arithmetisch-logischen Einheit und einem Speicher besteht.

Mit diesen Bausteinen 8, 9 und 10 in Verbindung mit den zusätzlichen Schreib/Lesekopf 4′ kann man nun folgendes erreichen. Wenn man den Schreib/Lesekopf 4′ bezüglich ei­ ner aufgezeichneten Hilfsspur einstellt und festhält, dann kann man bei einem mit dem Spuranfang beginnenden Umlauf der Speicherplatte 1 synchron mit dem Taktsignal 81 Positionssignale 83 ermitteln, die die bei diesem Um­ lauf momentan auftretende positive bzw. negative tatsäch­ liche radiale Ablage der aufgezeichneten Hilfsspur von dem Spurpunkt des Schreib/Lesekopfes ermitteln. Taktge­ treu werden die Meßwerte in die Speichereinheit der Ver­ arbeitungseinrichtung 10 eingespeichert. Nach einem Um­ lauf enthält der Speicher damit die bei diesem Umlauf er­ mittelte Girlandenform der Hilfsspur. Man wiederholt nun diesen Vorgang für dieselbe Spur mehrfach und bildet aus den gespeicherten Meßwerten zusammen mit den in Umlauf­ richtung zugehörigen neuen Meßwerten Mittelwerte, die dann wiederum gespeichert werden. Dann entsprechen die gemittelten und gespeicherten Positionssignale nach einer ausreichend großen Anzahl von aufgenommenen Umläufen je­ weils demjenigen Meßwert, der für eine Spurposition von einer kreisrunden Spur aus gemessen worden wäre. Dies gilt mit genügender Genauigkeit, wenn die Abtastfrequenz genügend hoch gewählt ist. Das ist dann der Fall, wenn diese Abtastfrequenz um etwa eine Größenordnung höher als die beim Spindelumlauf maximal auftretenden mechanischen Frequenzen liegt. Damit hat man die Ausgangsbasis für die Bildung eines Korrektursignales zum Korrigieren der Posi­ tion des Schreibkopfes 4 beim Aufzeichnen der eigentli­ chen Servospuren geschaffen.

Am Ausgang der Verarbeitungseinrichtung 10 ist ein Digi­ tal/Analog-Wandler 11 vorgesehen, der die gespeicherten und synchron zum Taktsignal 81 ausgelesenen Mittelwerte der Positionssignale wieder in Analogwerte umwandelt. Ein Differenzspannungsverstärker 12 ist mit seinem positiven Eingang an den die Positionssignale 83 führenden Ausgang der Decodierungseinrichtung 8 und mit seinem negativen Eingang an einen Ausgang des Digital/Analog-Wandlers 11 angeschlossen. Das Ausgangssignal des Differenzspannungs­ verstärkers 12 wird einer Korrekturregeleinrichtung 13 zugeführt, die ihrerseits mit der Korrekturpositionier­ einrichtung 52 des Linearpositionierers 5 verbunden ist.

Zum Schreiben der eigentlichen Servospuren mit Hilfe des Schreibkopfes 4 wird dieser zunächst jeweils grob unter Verwendung des beschriebenen Laser-Interferometers 6 und der Positionsregeleinrichtung 7 in radialer Richtung ein­ gestellt. Synchron zum Schreibvorgang wird mit dem fest­ gehaltenen zusätzlichen Schreib/Lesekopf 4′ die Hilfsspur erneut gelesen. Die so gewonnenen aktuellen Positionssi­ gnale 83 werden dem Differenzspannungsverstärker 12 zuge­ führt, der gleichzeitig die synchron aus dem Speicher der Verarbeitungseinrichtung 10 ausgelesenen und in analoge Signale umgewandelten Mittelwerte empfängt. So bildet der Differenzspannungsverstärker 12 aus einem aktuellen Posi­ tionssignal 83 und einem bezogen auf die jeweilige Um­ fangsposition auf der Speicherplatte 1 zugehörigen Mit­ telwert ein Differenzsignal, das die momentane Ablage des Hilfskopfes 4′ von der theoretischen, kreisrunden Spur wiedergibt.

Dieses Differenzsignal wird in an sich bekannter Weise in der Korrekturregeleinrichtung 13 in eine Stellgröße umge­ wandelt, die der Korrekturpositioniereinrichtung 52 zur Feinpositionierung des Schreibkopfes 4 zugeführt wird. Unter der Vorraussetzung, daß die Folgegeschwindigkeit dieser Korrekturpositioniereinrichtung 52 ausreichend groß ist, kann damit der Schreibkopf 4 tatsächlich eine mit guter Annäherung kreisrunde Servospur auf der Servo­ oberfläche der Speicherplatte 1 aufzeichnen. Von besonde­ rer Bedeutung ist dabei, daß mit dieser Feinpositionie­ rung zumindestens die Stoßstelle zwischen Spurende und Spuranfang erheblich verkleinert wird, so daß sich mit guter Näherung eine geschlossene Servospur ergibt.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt, daß zum Auf­ bauen der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Aufzeichnen kreisrunder Spuren auf einem rotierenden Speichermedium im wesentlichen an sich bekannte und daher durchaus be­ herrschte Regelungssysteme für die Grob- bzw. Feinposi­ tionierung des Schreibkopfes eingesetzt werden. Auch ist dem Fachmann aus dem Stand der Technik an sich geläufig, eine einmal aufgezeichnete, von der idealen kreisrunden Form abweichende Spur zu vermessen und die entsprechenden Meßwerte als solche zwischenzuspeichern. Für den Fachmann bestehen daher keine Schwierigkeiten unter Zugrundelegung der vorausgegangenen Beschreibung eines Ausführungsbei­ spieles derartige bekannte Einrichtungen so weiterzubil­ den, daß sie in ihrer Gesamtheit zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufzeichnen einer kreis­ runden Spur auf einer Datenspeicherplatte geeignet sind.

Wie im Ausführungsbeispiel beschrieben, könnte dieses Verfahren bei magnetischen Plattenspeichern, aber auch ebenso bei optischen Datenspeichern eingesetzt werden. Bei optischen Datenspeichern könnte mit diesem Verfahren insbesondere die Güte vorgeprägter Spurrillen oder die Spurführung bei der Datenaufzeichnung verbessert werden. Offensichtlich wäre es darüberhinaus aber auch denkbar, dieses Verfahren in bestimmten Anwendungsfällen direkt zum Aufzeichnen von Daten auf kreisrunden Spuren einzu­ setzen. Wenn das beschriebene Ausführungsbeispiel dagegen auf die Aufzeichnung von Servoinformation abzielt, dann ist dies keine Beschränkung, sondern wurde lediglich des­ halb gewählt weil dies wohl der häufigste Anwendungsfall sein dürfte.

Claims (6)

1. Verfahren zum Aufzeichnen einer kreisrunden Spur auf einer Datenspeicherplatte (1) mit Hilfe eines Schreibkop­ fes (4) unter Ausschaltung des nicht wiederholbaren Schlages einer Antriebsspindel (2) für die Datenspeicher­ platte, gekennzeichnet durch fol­ gende Verfahrensschritte:

• a) Aufzeichnen einer Hilfsspur auf der Datenspeicherplat­ te mit Hilfe eines zusätzlichen Schreib-/Lesekopfes (4′),
• b) Abtasten der Hilfsspur mit dem zusätzlichen Schreib-/ Lesekopf zum Ermitteln von Positionssignalen (83) in Ab­ hängigkeit von der Spurposition in Umfangsrichtung der Datenspeicherplatte und Zwischenspeichern dieser Posi­ tionssignale,
• c) mehrmaliges Wiederholen des Schrittes b) und Ermitteln der jeweiligen Mittelwerte der Positionssignale für die einzelnen Spurpositionen, sowie Speichern dieser Mittel­ werte und
• d) Aufzeichnen von kreisrunden Spuren mit Hilfe des Schreibkopfes (4) auf der Datenspeicherplatte bei gleich­ zeitigem Abtasten der Hilfsspur durch den zusätzlichen Schreib-/Lesekopf (4′) zum Ermitteln von aktuellen Posi­ tionssignalen und Bilden von Differenzsignalen aus je ei­ nem aktuellen Positionssignal der abgetasteten Hilfsspur und dem zugehörigen gespeicherten Mittelwert als Spurab­ lagesignal zur Feinkorrektur der momentanen radialen Po­ sition des Schreibkopfes (4).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zum Synchronisieren der Abtastung der Positionssignale und der Ermittlung ihrer Mittelwerte bezogen auf die Spurposition in Umfangsrich­ tung aus dem Informationsmuster der Hilfsspur ein Spuran­ fangssignal (82) und in Verbindung mit der Drehbewegung der Antriebsspindel (2) ein Taktsignal (83) zum Auslösen bzw. Steuern der Abfolge eines spurbezogenen Abtast- und Verarbeitungszyklus abgeleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß aufgrund des Informa­ tionsmusters der Hilfsspur sowie der Drehbewegung der An­ triebsspindel (2) die Frequenz eines Taktsignales (81) als Abtastfrequenz festgelegt ist, die um eine Größenord­ nung höher liegt, als die maßgebenden mechanischen Fre­ quenzen beim Umlauf der Antriebsspindel.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schreibkopf (4) zum Erzielen von gleichmäßigen Spurab­ ständen mit Hilfe eines Laser-Interferometers (6) als Meßanordnung und einer davon gesteuerten Positionsregel­ schaltung (7) als Bewertungsanordnung grob positioniert wird.

5. Einrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der über die Antriebs­ spindel (2) angetriebenen Datenspeicherplatte (1) der ra­ dial dazu positionierbare Schreibkopf (4) zur Spurauf­ zeichnung zugeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Dekodierungseinrichtung (8), die an den zusätzlichen Schreib/Lesekopf (4′) angeschlossen ist und die aus den von diesem Schreib/Lesekopf abgegebenen Lese­ signalen Taktsignale (81), ein Spuranfangssignal (82) und Positionssignale (83) ableitet, durch einen Analog/Digi­ tal-Wandler (9), dem die Positionssignale (83) zugeführt werden, durch eine Verarbeitungseinrichtung (10), die aus einer arithmetischen, logischen Einheit (101) und einer Speichereinheit (102) besteht und die die vom Analog/Di­ gital-Wandler abgegebenen digitalisierten Positionssigna­ le, die Taktsignale (81) und das Spuranfangssignal (82) empfängt, durch einen Digital/ Analog-Wandler (11), der die von der Verarbeitungseinrichtung ausgegebenen digita­ lisierten Mittelwerte der Positionssignale (83) in Ana­ logsignale umsetzt und durch einen Differenzspannungsver­ stärker (12), der aus einem momentanen Positionssignal (83) und dem von dem Digital/Analog-Wandler abgegebenen Analogsignal das Differenzsignal bildet, das zum Feinpo­ sitionieren des Schreibkopfes (4) verwendet wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für die Positionierung des Schreibkopfes (4) beim Aufzeichnen von Servospuren auf die Datenspeicherplatte (1) ein Grobpositioniersystem (7, 51) in Verbindung mit einem Laser-Interferometer (6) und ein davon unabhängiges Feinpositioniersystem (13, 52) verwendet wird, dem das Differenzsignal als Regelgröße zugeführt wird.