DE69028186T2

DE69028186T2 - Plattenantriebsgerät mit Spurfolge-Servo-Mechanismus

Info

Publication number: DE69028186T2
Application number: DE69028186T
Authority: DE
Inventors: Susumu Hoshimi; Hiroyuki Suzukawa
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-12-15
Filing date: 1990-12-13
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2010-12-14
Also published as: DE69032955T2; EP0433059A3; KR100215943B1; KR910013170A; EP0433059B1; EP0670572A3; DE69032955D1; DE69028186D1; EP0670572A2; US5235478A; EP0670572B1; EP0433059A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Spurfolge-Servomechanismus für ein Plattenantriebsgerät, welches einen Wiedergabekopf und einen Aufzeichnungskopf besitzt, die individuell an einem Drehlagerarm befestigt sind.
Die bisher bekannte konventionelle Kopfverstelleinrichtung zur Verwendung bei einem Plattenantriebsgerät wird allgemein in eine lineare Ausführungsart unterteilt, bei der ein Lagerarm linear verschoben wird, um einen Kopf in der radialen Richtung einer Platte zu verschieben, und in eine drehbare Ausführungsart, bei der ein Lagerarm gedreht wird, um einen Kopf in der radialen Richtung einer Platte zu verschieben. Zur Realisierung eines kompakten und leichten Aufbaus des Antriebsgeräts wird die drehbare Ausführungsart bevorzugt.
In der Zwischenzeit ist ein magneto-resistiver Kopf, der eine ausgezeichnete Wiedergabeempfindlichkeit sogar bei einer schmalen Spurbreite aufweist, entwickelt worden, um das Erfordernis zur Erzielung einer höheren Spurdichte zu erfüllen. Der magneto-resistive Kopf kann jedoch nicht als Aufzeichnungskopf verwendet werden, so daß, wenn dieser magnetoresistive Kopf als Lesekopf verwendet wird, es notwendig wird, zusätzlich dazu einen Aufzeichnungskopf vorzusehen.
Trotz der Notwendigkeit von zwei Köpfen ist es möglich, ein Gerät mit einer hohen Aufzeichnungs/Wiedergabedichte mit einem kompakten und leichten Aufbau herzustellen, wobei ein Drehlagerarm verwendet wird und ein Wiedergabekopf und ein Aufzeichnungskopf individuell an diesem Lagerarm befestigt sind.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Aufbau eines herkömmlichen Plattenantriebsgeräts, welches mit einem Drehstellorgan ausgerüstet ist, bei dem ein Ende eines Lagerarms 1 drehbar in einer Drehwelle 2 gehalten wird. Diese Welle 2 wird durch die Antriebskraft eines Motors (nicht gezeigt) verdreht, um die Position des Lagerarms 1 zu steuern. Am freien Endes des Lagerarms 1 ist ein Gleitstück 3 befestigt, und ein magneto-resistiver Wiedergabekopf Hp und ein Aufzeichnungskopf Hr, der eine Spule besitzt, ist am Gleitstück 3 befestigt, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Der Wiedergabekopf Hp und der Aufzeichnungskopf Hr ist auf einer Mittellinie C1 des Lagerarms 1 angeordnet, wobei diese Köpfe voneinander in einem bestimmten Abstand angeordnet sind, in einer Weise, daß der Aufzeichnungskopf Hr in einer vorderen Position angeordnet ist, während der Wiedergabekopf Hp in einer hinteren Position angeordnet ist. Der Wiedergabekopf Hp und der Aufzeichnungskopf Hr sind so eingerichtet, daß sie beide in einer richtigen Spurfolgeposition einer innersten Servosignalspur Ti auf einer Platte 4 sind. Daher ist in jeder anderen Spur der Aufzeichnungskopf Hr in einem Außer-Spurfolgezustand plaziert, wenn der Wiedergabekopf Hp sich in einer richtigen Spurfolgeposition befindet.
Bei diesem bekannten Plattenantriebsgerät, welches mit einem Drehstellorgan ausgerüstet ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, ändert sich der Winkel, der durch das Gleitstück 3 und die tangentiale Richtung C gebildet ist, gegenüber jeden Spur in Abhängigkeit von der Spurposition. Fig. 1 zeigt ein Beispiel, wo dazwischen eine Richtungsübereinstimmung an der innersten Spurposition Ti erhalten wird. Der oben erwähnte Winkel vergrößert sich allmählich in Abhängigkeit von der Verschiebung des Gleitstücks 3 in Richtung auf die Peripherie der Platte und erreicht schließlich einen Maximalwert θ an der äußersten Spurposition To.
In einem Beispiel nach Fig. 2, wo der Aufzeichnungskopf Hr und der Wiedergabekopf Hp so auf dem Gleitstück 3 angeordnet sind, daß ihre entsprechenden Mittellinien exakt in der Mittellinie C2 der innersten Spur Ti positioniert sind, wird, wenn der Dreharm gesteuert wird, um den Mittelpunkt des Wiedergabekopfs Hp mit der Mittellinie irgendeiner anderen Spur in Flucht zu bringen, das Zentrum des Aufzeichnungskopfs Hr an einem Punkt positioniert, der von der Mittellinie C2 der Spur abweicht. Wenn eine Spurfolgeservosteuerung ausgeführt wird, während ein Spurfolgeservosignal, welches vorher auf der Platte aufgezeichnet ist, durch den Wiedergabekopf Hp daraus gelesen wird, kann das Zentrum des Wiedergabekopfs Hp exakt in bezug auf das Spurzentrum positioniert werden, wobei jedoch eine Positionsabweichung zwischen dem Zentrum des Aufzeichnungskopfs Hr und einem anderem Spurzentrum mit Ausnahme der innersten Spur existiert. Wenn demnach ein Aufzeichnungsmodus in einem Zustand ausgeführt wird, wo lediglich der Wiedergabekopf Hp mit der Spurmittellinie fluchtet, wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird eine neuaufgezeichnete Datenspur mit einer Positionsabweichung von der vorhergehenden Datenspur gebildet. Wenn das Signal, welches in dieser Weise aufgezeichnet ist, reproduziert wird, entsteht das Problem, daß ein gewisses Rauschen oder Lesefehler auftritt, da der Wiedergabekopf Hp so gesteuert wird, daß das Zentrum laufend auf der Spurmittellinie C2 positioniert ist, während der Aufzeichnungskopf Hr die Außerspurposition des Datensignals in einer Spur abtastet, die von der innersten Spur Ti abweicht.
Es ist eine Platte mit einer getrennten Spur bekannt, bei der Servospuren und Datenspuren abwechselnd in der Umfangsrichtung auf einer Magnetplatte gebildet sind, und wobei beide Spuren aus einer Magnetschicht bestehen, während der andere Bereich aus einer nichtmagnetischen Schicht besteht. Bei dieser Platte mit einer getrennten Spur ist die Breite Datenspur kleiner als die Breite des Aufzeichnungskopfs, wie in Fig. 4 gezeigt ist, so daß ein Signalaufzeichnungsbetrieb durchgeführt werden kann, ohne eine Ausuferung oder unvollständige Löschung in einem Aufzeichnungsmodus zu verursachen.
Jedoch wird sogar bei Verwendung einer solchen Platte mit einer getrennten Spur, wenn die Außer-Spurabweichung so groß wird, daß das Ende des Aufzeichnungskopfs Hr die Datenspur abtastet, eine Ausuferung oder unvollständige Löschung im Aufzeichnungsmodus verursacht, wodurch der Vorteil, der durch Verwendung einer Platte mit einer getrennten Spur entsteht, geschmälert wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Plattenantriebsgerät mit einem Spurfolgeservomechanismus bereitzustellen, bei dem ein Aufzeichnungskopf jede Datenspur in einem richtigen Spurfolgezustand abtasten kann und folglich ein genau Datensignal aufzeichnen kann, sogar dann, wenn eine Platte mit einer getrennten Spur als Aufzeichnungsmedium verwendet wird.
Erfindungsgemäß wird ein Plattenantriebsgerät mit einem Spurfolge-Servomechanismus bereitgestellt, das aufweist:
zumindest ein Plattenmedium, welches Datenoberflächen besitzt, auf denen mehrere konzentrische Spuren gebildet sind, wobei jede der Spuren in mehrere Datenspuren und mehrere Servospuren unterteilt ist, wo Datensignale durch Übertragungsmittel auf und von den Datenspuren aufgezeichnet und reproduziert werden, und Servosignale durch die Übertragungsmittel auf und von den Servospuren vorher aufgezeichnet und reproduziert werden;
wobei die Übertragungsmittel einen ersten Kopf besitzen, um Datensignale aus den Datenspuren in einem Wiedergabemodus zu reproduzieren, und einen zweiten Kopf, um die Datensignale auf den Datenspuren in einem Aufzeichnungsmodus aufzuzeichnen, wobei die Breite des ersten Kopfs schmäler ist als die des zweiten Kopfs;
einen Dreharm, um die Übertragungsmittel an seinem einem Ende zu lagern, wobei der Dreharm um eine Achse drehbar gehalten ist;
eine Stellmotoreinrichtung, um den Dreharm in einer Weise anzutreiben, um die Übertragungsmittel über die Datenspuren zu verschieben;
eine Servosignalverarbeitungseinrichtung, um die Servosignale, die aus den Servospuren reproduziert werden, zu empfangen und zu verarbeiten, und um ein Servosteuersignal auszugeben; und
eine Positionssteuereinrichtung, um das Servosteuersignal zu empfangen und die Stellmotoreinrichtung im Wiedergabemodus und im Aufzeichnungsmodus gemäß dem Servosteuersignal zu steuern;
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zentren der Servospuren von den Zentren der Datenspuren um einen Betrag in Abhängigkeit von der Spuradresse der entsprechenden konzentrischen Spuren und entsprechend der Abweichungshöhe in der radialen Plattenrichtung zwischen dem ersten und zweiten Kopf der Übertragungsmittel abweichen, so daß der zweite Kopf der Übertragungsmittel genau auf einer ausgewählten der Datenspuren positioniert ist, während der erste Kopf der Übertragungsmittel genau auf der entsprechenden der Servospuren positioniert ist.
Die Erfindung wird nun weiter durch ein nichteinschränkendes Beispiel mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 schematisch den Aufbau eines bekannten Plattenantriebsgeräts zeigt;
Fig. 2 einen Positionszustand von Köpfen zeigt, die in bezug auf die Spurposition bei einem bekannten Beispiel angeordnet sind;
Fig. 3(a) einen Abtastzustand von Köpfen in einem Aufzeichnungsmodus beim bekannten Beispiel zeigt;
Fig. 3(b) einen Aufzeichnungszustand beim bekannten Beispiel zeigt;
Fig. 4 einen Positionszustand von Köpfen zeigt, die in bezug auf die Drehpositionen eines Lagerarms beim bekannten Beispiel angeordnet sind;
Fig. 5 ein Format auf einer Platte zeigt, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 6 ein Servomuster eines Servobereichs im Plattenformat zeigt;
Fig. 7 graphisch die Außer-Spurfolgezustandskennlinie einer genauen Adressenservosteuerung zeigt;
Fig. 8(a) ein Muster einer innersten Spur zeigt;
Fig. 8(b) ein Muster einer Spur zeigt, die nicht die innerste Spur ist; und
Fig. 9 zeigt, wie eine Verschiebelänge bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet wird.
Anschließend wird nun eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben.
Fig. 5 zeigt ein Format auf einer Platte, welche bei einem Plattenantriebsgerät verwendet wird, für das die vorliegende Erfindung angewandt wird. Dieses Format basiert auf einem Sektorservosystem, wo eine Vielzahl von Spuren T von abwechselnd verschiedenen Radien rund um das Drehzentrum der Platte 4 gebildet sind, und wobei Servobereiche 5 in gleichen Intervallen auf jeder Spur T des gleichen Radius gebildet sind. Bei der Platte 4, die auf diesem Sektorservosystem basiert, besteht ein Sektor aus dem Servobereich 5 und einem Datenbereich 6, der sich nachfolgend anschließt, wobei mehrere getrennte zehn Sektoren in einer solchen Spur vorhanden sind.
Fig. 6 zeigt eine Art eiens möglichen Servomusters von Servobereichen 5, und Fig. 7 zeigt graphisch die Außer- Spurfolgekennlinie einer genauen Adreßservosteuerung. In Fig. 6 wird ein Sektorkopf ST mit einem Aufzeichnungssektorstartsignal in einem Kopfbereich des Servobereichs 5 gebildet, und Adreßbereiche AD1 und AD2 mit aufgezeichneten Spuradressen sind hinter dem Sektorkopf ST gebildet. Unmittelbar vor dem Adreßteil AD1 ist ein Bereich X gebildet, wo ein Burst-Signal, welches eine ungerade Spur darstellt, aufgezeichnet ist; unmittelbar hinter dem Adreßteil AD2 ist ein Bereich Y gebildet, wo ein Burst-Signal, welches eine gerade Spur darstellt, aufgezeichnet ist. Die Spuradresse wird durch einen Vergleich der Pegel von X und Y ermittelt, wobei die Adresse des Bereichs AD1 angenommen wird, wenn X > Y ist, oder die Adresse des Bereichs AD2, wenn X < Y ist. Wenn X = Y, wird erkannt, daß der Wiedergabekopf Hp zwischen den Spuren positioniert ist. Nach den Adreßbereichen A, B, C sind jeweils Signale A, B, C aufgezeichnet. Die Bereiche A und B sind in verschiedenen Positionen in der Längsrichtung der Spur gebildet, wobei sie leicht von der Spurmittellinie C2 beabstandet sind und integral mit den Bereichen A und B der benachbarten Spur vorgesehen sind. Der Bereich C ist fortlaufend mit dem entsprechenden Bereich der benachbarten Spur gebildet, so daß er ohne Fehler durch den Wiedergabekopf Hp ungeachtet von dessen Abtastverlauf abgetastet wird. Eine Berechnung von (A- B)/C wird dann durchgeführt und dann wird ein Wert FA proportional zur Außer-Spurabweichung von Spurmittellinie, wie in Fig. 7 gezeigt ist, berechnet, um eine genaue Adresse FA zu ermitteln. In Fig. 7 zeigt TP eine Spurteilung, TW eine Spurbreite. Die augenblickliche Adresse des Wiedergabekopfs Hp kann durch Kombinieren der oben erwähnten Spuradresse mit der genauen Adresse, die derart ermittelt wurde, erhalten werden.
Fig. 8 zeigt das Detail des bevorzugten Plattenformatmusters nach der vorliegenden Erfindung, wobei jeder Servobereich 5 eine Servospur TS und jeder Datenbereich 6 eine Datenspur TD, besitzt. Die Servospuren TS und die Datenspuren TD, die mit schrägen Linien angedeutet sind, bestehen aus einer Magnetschicht, während der andere Bereich aus einer nichtmagnetischen Schicht besteht. Die Servospur TS besitzt einen Spuradreßbereich TA und drei feine Adreßbereiche A, B und C. Ein Spuradreßsignal wird im Spuradreßteil TS aufgezeichnet, während Burst-Signale einer Frequenz in den feinen Adreßbereichen A, B, C aufgezeichnet werden. Die Außer-Spurabweichung von der Mittellinie C3 der Servospur TS wird durch Berechnung eines Ausdrucks (A-B)/C in Abhängigkeit von den Burst-Signalausgangssignalen, die abgetastet werden, erhalten, und wenn die Breite d3 der feinen Adreßbereiche A und B gleich der Breite d2 des Wiedergabekopfs Hp wird, kann die Servokennlinie verbessert werden, um ein zufriedenstellendes Ergebnis hervorzubringen. Die Datenspur TD ist ein Bereich, um ein Datensignal aufzuzeichnen, und ihre Breite ist so festgelegt, daß sie kleiner als die Breite d1 des Aufzeichnungskopfs Hr, jedoch größer als die Breite d2 des Wiedergabekopfs Hp ist. In der innersten Spur Ti, wie in Fig. 8(a) gezeigt ist, fällt die Mittellinie C3 der Servospur TS mit der Mittellinie C2 der Datenspur TD zusammen. Jedoch wird in jeder Spur mit Ausnahme der innersten Spur Ti, wie in Fig. 8(b) gezeigt ist, die Mittellinie C3 der Servospur TS von der Mittellinie C2 der Datenspur TD verschoben. Diese verschobene Position ist mit S in Fig. 9 bezeichnet und wird durch Berechnung einer Verschiebelänge X des Aufzeichnungskopfs Hr in der radialen Richtung der Platte in bezug auf den Wiedergabekopf Hp in jeder Drehposition des Lagerarms 1 festgesetzt und dann durch Verschieben der Mittellinie C3 um diese berechnete Länge X in der Umkehrrichtung. Die Verschiebelänge X kann durch Berechnung einer Gleichung X = l sin θ erhalten werden, bei der l die Entfernung zwischen dem Wiedergabekopf Hp und dem Aufzeichnungskopf Hr und θ den schrägen Winkel bezeichnet, der durch die Spurmittellinie C2 und der Mittellinie C1 des Lagerarms 1 gebildet ist. Die Verschiebelänge X wird in Richtung auf die äußerste Spur größer.
Es wird nun die Wirkungsweise des obigen Aufbaus beschrieben.
Wenn der Wiedergabekopf Hp die Servospur TS in einem Wiedergabemodus abtastet, tastet der Wiedergabekopf Hp ein Spuradreßsignal und ein Burst-Signal ab. Die augenblickliche Spuradresse, die abgetastet wird, wird aus dem Spuradreßsignal, das abgetastet wird, erkannt, während die Außer-Spurabweichung aus dem Burst-Signal ermittelt wird, wodurch der Wiedergabekopf Hp die Servospur TS in einem genauen Spurfolgezustand abtastet. In der innersten Spur Ti, wie in Fig. 8(a) gezeigt ist, wird der Wiedergabekopf Hp und der Aufzeichnungskopf Hr nicht in der radialen Richtung der Platte verschoben, so daß die Mittellinie C3 der Servospur TS und die Mittellinie C2 der Datenspur TD positionsmäßig miteinander übereinstimmen. Daher tastet sowohl der Wiedergabekopf Hp als auch der Aufzeichnungskopf Hr die Datenspur Tp in einem genauen Spurfolgezustand ab. In einer Spur mit Ausnahme der innersten Spur Ti wird der Wiedergabekopf Hp und der Aufzeichnungskopf Hr in der radialen Richtung der Platte verschoben, wie in Fig. 8(b) gezeigt ist, jedoch, da die Mittellinie C3 der Servospur TS von der Mittellinie C2 der Datenspur TD entsprechend der obigen Verschiebelänge verschoben wird, tastet der Wiedergabekopf Hp die Außer-Spurposition ab, während der Aufzeichnungskopf Hr die genaue Spurposition abtastet. Folglich hält der Aufzeichnungskopf Hr die Abtastung der richtigen Spurposition auf der Datenspur TD aufrecht und zeichnet daher das Datensignal genau auf der Datenspur TD ohne Ausuferung oder eine unvollständige Löschung im Aufzeichnungsmodus auf. In der Zwischenzeit tastet der Wiedergabekopf Hp die Außer-Spurposition auf der Datenspur TD ab. Da jedoch der Wiedergabekopf Hp so ausgebildet ist, daß er schmäler ist als die Datenspurbreite, ragt das Ende des Wiedergabekopfs Hp niemals auf die Außenseite der Datenspur TD, so daß schließlich kein Hindernis auf die Signalwiedergabe ausgeübt wird.
Wie oben beschrieben berechnet bei einem magnetischen Plattengerät, wo ein Wiedergabekopf und ein Aufzeichnungskopf individuell an einem Drehlagerarm befestigt sind und eine diskrete Plattenspur als Aufzeichnungsmedium verwendet wird, das Kopfpositionierungssystem nach der vorliegenden Erfindung eine Verschiebelänge des Wiedergabekopfs in der radialen Richtung der Platte in bezug auf den Wiedergabekopf in jeder Drehposition des Lagerarms, und verschiebt dann die Mitte der Servospur in der umgekehrten Richtung um die berechnete Verschiebelänge von der Mitte der Datenspur. Daher tastet der Aufzeichnungskopf die Datenspur in einem genauen Spurfolgezustand ab, um eventuell einen genauen Datensignalaufzeichnungsbetrieb sicherzustellen, ohne eine Ausuferung oder unvollständige Löschung im Aufzeichnungsmodus zu verursachen. Der Aufzeichnungskopf tastet die Datenspur mit einer Abweichung von der Spur ab. Da jedoch der Wiedergabekopf allgemein so ausgebildet ist, daß er schmäler ist als die Datenspur, ist es möglich, daß der Wiedergabekopf die Datenspur ohne darüber zu ragen abtastet, wodurch der Vorteil entsteht, daß jegliche Behinderung bei der Signalwiedergabe beseitigt wird.

Claims

1. Plattenantriebsgerät mit einem Spurfolge-Servomechanismus, das aufweist:

zumindest ein Plattenmedium (4), welches Datenoberflächen besitzt, auf denen mehrere konzentrische Spuren (T) gebildet sind, wobei jede der Spuren (T) in mehrere Datenspuren (TD) und mehrere Servospuren (TS) unterteilt ist, wo Datensignale durch Übertragungsmittel (Hr, Hp) auf und von den Datenspuren (TD) aufgezeichnet und reproduziert werden, und Servosignale durch die Übertragungsmittel (Hr, Hp) auf und von den Servospuren (TS) vorher aufgezeichnet und reproduziert werden;

wobei die Übertragungsmittel einen ersten Kopf (Hp) besitzen, um Datensignale aus den Datenspuren (TD) in einem Wiedergabemodus zu reproduzieren, und einen zweiten Kopf (Hr), um die Datensignale auf den Datenspuren (TD) in einem Aufzeichnungsmodus aufzuzeichnen, wobei die Breite des ersten Kopfs (Hp) schmäler ist als die des zweiten Kopfs (Hr);

einen Dreharm (1), um die Übertragungsmittel (Hp, Hr) an seinem einem Ende zu lagern, wobei der Dreharm (1) um eine Achse (2) drehbar gehalten ist;

eine Stellmotoreinrichtung, um den Dreharm (1) in einer Weise anzutreiben, um die Übertragungsmittel (Hp, Hr) über die Datenspuren (TD) zu verschieben;

eine Servosignalverarbeitungseinrichtung, um die Servosignale, die aus den Servospuren (TD) reproduziert werden, zu empfangen und zu verarbeiten, und um ein Servosteuersignal auszugeben; und

eine Positionssteuereinrichtung, um das Servosteuersignal zu empfangen und die Stellmotoreinrichtung im Wiedergabemodus und im Aufzeichnungsmodus gemäß dem Servosteuersignal zu steuern;

dadurch gekennzeichnet, daß die Zentren der Servospuren (TS) von den Zentren der Datenspuren (TD) um einen Betrag in Abhängigkeit von der Spuradresse der entsprechenden konzentrischen Spuren (T) und entsprechend der Abweichungshöhe in der radialen Plattenrichtung zwischen dem ersten und zweiten Kopf der Übertragungsmittel (Hp, Hr) abweichen, so daß der zweite Kopf (Hr) der Übertragungsmittel (Hp, Hr) genau auf einer ausgewählten der Datenspuren (TD) positioniert ist, während der erste Kopf (Hp) der Übertragungsmittel (Hp, Hr) genau auf der entsprechenden der Servospuren (TS) positioniert ist.

2. Plattenantriebsgerät nach Anspruch 1, wobei das Plattenmedium (4) eine Magnetplatte ist und magnetisches Material nur auf den Datenspuren (TD) und den Servospuren (TS) vorgesehen ist.

3. Plattenantriebsgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Kopf (Hp) ein magneto-resistiver Kopf ist.