DE3137701C2 - - Google Patents

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DE3137701C2
DE3137701C2 DE3137701A DE3137701A DE3137701C2 DE 3137701 C2 DE3137701 C2 DE 3137701C2 DE 3137701 A DE3137701 A DE 3137701A DE 3137701 A DE3137701 A DE 3137701A DE 3137701 C2 DE3137701 C2 DE 3137701C2
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Joel N. Campell Calif. Us Harrison
Donald V. Santa Cruz Calif. Us Daniels
David A. Saratoga Calif. Us Brown
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Quantum Corp
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition 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
    • G11B5/54Disposition 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 into or out of its operative position or across tracks
    • G11B5/55Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5552Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks using fine positioning means for track acquisition separate from the coarse (e.g. track changing) positioning means
    • G11B5/5556Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks using fine positioning means for track acquisition separate from the coarse (e.g. track changing) positioning means with track following after a "seek"

Description

Die Erfindung betrifft eine Feinlagen-Servoeinrichtung für eine Datenspeichervorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher definierten Speichervorrichtung für die Emulation der mit kostengünstiger offener Schleife gesteuerten Plattenantriebseinrichtung wird keine Ist-Lageinformation von der Datenspeicherplatte zu der Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Wandlers zum Aus- bzw. Einlesen von Daten rückgeführt. Die Datenspuren müssen ausreichend weit voneinander beabstandet sein, damit Schwankungen berücksichtigt werden können, z. B. mechanische Toleranzen der Bewegungseinrichtung, Wärmeausdehnungen der Platte oder Plattenunrundheiten.
Solche Schwankungen können durch eine Feinlagen-Servoeinrichtung zum Fördern und Erhalten einer Wandler-Spurmittellinien- Ausrichtung berücksichtigt werden. Eine derartige Feinlagen- Servoeinrichtung ist aus IBM Techn. Discl. Bull., Band 13, Nr. 11, April 1971, Seiten 3433-3434 bekannt.
Das dort beschriebene System weist zwei Servoschleifen auf, eine Groblagen-Servoschleife, die eine Spurgrenzeninformation von einem magnetischen Lagefühler erreicht und eine Feinlagen- Servoschleife, die eine Spurmittellinienlage-Korrekturinformation von mindestens einem Servosektor auf der Datenplatte erhält. Üblicherweise sind mehrere solcher Servosektoren vorgesehen. Aus der Druckschrift geht nicht hervor, ob oder in welcher Weise die Datenspeichereinrichtung mit einem Hauptsystem in Wirkverbindung bringbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Feinlagen-Servoeinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die kostengünstig ist und hohe Datenspurdichten ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäße Einrichtung hat den Vorteil, daß die Datenspuren ohne wesentliche Formatierungsbeschränkungen sind, daß die Datenspuren wesentlich enger aneinander liegen als bisher bei kostengünstigen, schrittmotorgetriebenen Wandlerpositionierern mit offener Schleife, und daß ein Plattenantrieb erreicht wird, bei dem jede Plattenfläche Nutzinformation speichern kann und keine wesentliche Fläche erforderlich ist, die mit Servoinformation aufzufüllen ist.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist in der Schaltverbindungsanordnung zu sehen, mittels der das Indexsignal der Servosteuerschaltung statt der Schnittstellenanordnung zuführbar ist. Dadurch wird erreicht, daß der Servosektor bezüglich der Benutzerdaten maskiert ist, d. h. daß er für das über die Schnittstelle angeschlossene Hauptsystem verborgen bleibt.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild des Gesamtsystems zur Erläuterung der Prinzipien der Erfindung,
Fig. 2 vergrößert und schematisch einen keilförmigen Ausschnitt der steifen Platte zur Darstellung des Servosektor- Musters für innere und äußere Spuren, wobei zur Platzeinsparung die mittleren Spuren nicht dargestellt sind,
Fig. 3 eine Folge zeitabhängiger Signalverläufe in Beziehung zum Betrieb des Systems abhängig von der Erfassung einer Spurservosektorinformation, die gemäß Fig. 2 aufgenommen ist,
Fig. 4 schematisch ein Blockschaltbild eines Teils der Schaltungsanordnung des Systems gemäß Fig. 1,
Fig. 5 vergrößert im Schnitt und in Seitenansicht die Grob-Kopflage-Fühleranordnung des Systems gemäß Fig. 1,
Fig. 6 eine Folge von graphischen Darstellungen der Betriebszustände der Fühleranordnung gemäß Fig. 5,
Fig. 7 Signalverläufe der Steuersignale, die bei dem System gemäß Fig. 1 abhängig von dem Fühler gemäß Fig. 4 erzeugt werden,
Fig. 8 Signalverläufe zur Erläuterung des Betriebes des Systems gemäß Fig. 1 während eines Spursuchbetriebes bei etwa 120 Spuren in radialer Richtung,
Fig. 9 schematisch und in Seitenansicht sowie im Vertikalschnitt eine Plattenantriebs- und Wandlertraganordnung,
Fig. 10 in Aufsicht der 6fach-drahtgewickelten Bewegungseinrichtung in Form eines Rotors der Wandlertraganordnung gemäß Fig. 9,
Fig. 11 schematisch den Verdrahtungsverlauf der drahtgewickelten Bewegungseinrichtung der Wandlertraganordnung gemäß Fig. 9,
Fig. 12 in Seitenansicht und im Schnitt einen Teil der drahtgewickelten Bewegungseinrichtung gemäß Fig. 10 entsprechend der Schnittlinie 12-12.
Fig. 1 zeigt ein Festplattenspeichersystem 10 in übersichtlicher Dartellung mit einer Antriebsspindel 12 und eins bis vier Datenspeicherplatten in Form von Magnetplatten mit etwa 20 cm (8 inch), wobei zwei Platten 14 und 16 dargestellt sind. Diese Platten 14, 16 werden um die gemeinsame Achse der Spindel 12 mit beispielsweise 50 Hz mittels eines geeigneten Plattenantriebsmotors 18 und mittels Rollen und eines Antriebsriemens 20 in üblicher Weise gedreht. Das System 10 kann vier oder mehr Datenspeicherplatten enthalten. Es sind Plattendurchmesser mit etwa 36 cm oder 13 cm (14 inch bzw. 5¼ inch) verwendbar, obwohl die Platten mit etwa 20 cm Durchmesser vorzuziehen sind. Die Platten 14 und 16 können aus einer dünnen Aluminiumscheibe mit einem orientierten Eisenoxid oder einer anderen geeigneten Magnetbeschichtung auf den Hauptseiten gebildet sein. Anstelle von Platten mit magnetischer Oberfläche können andere Arten von Datenspeicherplatten einschließlich lasergeätzte Platten oder optische Speicherplatten verwendet werden. Ein Indexmarkierer 22, der an der Spindel 12 vorgesehen ist (Fig. 9) erzeugt ein Tachometer- oder Indextaktsignal, das zum Steuern von Servobetriebsschritten in einer Weise verwendet wird, die erläutert wird. Der Indexmarkierer dient auch als Prüfeinrichtung, die sicherstellt, daß sich die Platten mit der Soll-Winkelgeschwindigkeit von 50 Hz bewegen.
Eine Wandlertraganordnung in Form von Wandlerhaltearmen 28 enthält einen ein Drehmoment erzeugenden Rotor 26 als Bewegungseinrichtung an dem Wandler zur Radialbewegung gegenüber den Platten 14, 16 befestigt sind. Der Rotor 26 wird weiter unten ausführlich mit Bezug auf die Fig. 9 bis 12 näher erläutert. Lese- und Schreibwandler 30 sind an dem Rand der Haltearme 28 gesichert, wobei diese Wandler 30 derart ausgebildet sein können, daß sie mittels Luftlagereffekts aufliegen, wie dies bei der sog. Winchester- Technik ausgenutzt wird.
Ein elektrooptischer Wandler für die Grob-Kopflageerfassung enthält eine gesteuerte laufend lichtemittierende Dioden-Quelle 32, eine Skala 34 mit einer Folge von eng gleichbeabstandeten mikroskopischen radialen Linien und ein als integrierte Schaltung ausgebildete, lichtempfindliche, fadenkreuzmaskierte Anordnung 36, die in Kombination die Licht- und Dunkel-Mehrphasenmuster (z. B. Quadratursignale bzw. um 90° phasenversetzte Signale erzeugt, die in Fig. 6 dargestellt sind und die zum Erzeugen des Sägezahn-Servosignalverlaufes gemäß Fig. 7 verwendet werden.
Von der lichtempfindlichen Anordnung 36 werden fünf Ausgangssignale herausgeführt. Vier der Ausgangssignale sind Quadratur-Spurlagesignale, die durch Differenzverstärker 38 und 40 verarbeitet werden. Das fünfte ist ein Signal, das die Lage des Wandlers 30 auf der Spur Null-Null anzeigt, d. h. der radial äußersten verwendbaren Datenspur. Das fünfte Signal wird mittels eines Verstärkers 42 verstärkt und signalgeformt. Die Quadratursignale von den Differenzverstärkern 38 und 40 werden einem Linearitätslage- Schaltdetektor 44 zugeführt, der die Signalverläufe gemäß den Fig. 7B und 7C erzeugt, sowie auch einer Lagesignalwählschaltung 46, deren Betrieb durch den Schaltdetektor 44 gesteuert wird.
Wie in Fig. 1 schematisch, in Fig. 5 im Aufbau, in Fig. 6 optisch und in Fig. 7 elektrisch dargestellt, dreht sich die Skala 34 mit den Haltearmen 28 relativ zum Rahmen. Durch diese Drehung treten die Skalenmikrolinien zwischen die von der Quelle 32 zur Detektoranordnung 36 gestrahlten Lichtstrahlen und unterbrechen diese. Durch die Geometrie der Detektoranordnung 36 in Übereinstimmung mit den Darstellungen in Fig. 6 können vier Datenspuren durch jede Mikrolinie und Raum bzw. Abstand definiert werden.
Die Geometrie der lichtempfindlichen, in Form einer Photodiodenanordnung ausgebildeten Detektoranordnung 36 ist in Fig. 6 wiedergegeben. Tatsächlich liegen vier Paare von Detektorfenstern vor, die radial um einen Abstand versetzt sind, der gleich der Hälfte desjenigen einer Mikrolinie ist. Jedes Fensterpaar "sieht" vier Phasen für jede Linie: erste Halblinie, Vollinie (vollständig dunkel), letzte Halblinie und keine Linie (vollständig hell). Die Fensterpaare sind weiter diagonal zueinander gepaart angeordnet. Beispielsweise bilden das obere linke Fensterpaar und das untere rechte Fensterpaar die beiden Differenzeingangssignale für den Verstärker 38. Das untere linke Paar und das obere rechte Paar bilden die Eingangssignale für den Verstärker 40. Nach Fig. 6A erzeugen gleich- und entgegengesetztphasige Licht- und Dunkelflächen in den oberen linken und den unteren rechten Detektorpaaren ein Nullausgangssignal, das eine Spur definiert. Nach Fig. 6B hat sich die Skala zur nächsten Phase bewegt, so daß die Vollinien nun in den oberen linken Fenstern gesehen werden. In dieser Stellung sind das untere linke und das obere rechte Paar gleich und entgegengesetzt, weshalb der Verstärker 42 auf dem Nullpunkt ist, der die nächste Datenspur definiert. Nach Fig. 6C hat sich die Skala weiter um eine halbe Linienbreite bewegt, wobei das dargestellte dritte Phasenmuster das gleiche wie in Fig. 6A mit Ausnahme einer Phasenumkehr ist. Nach Fig. 6D hat sich die Skala um eine weitere halbe Linienbreite zu dem vierten Phasenmuster bewegt, das ähnlich dem Muster gemäß Fig. 6B ist, mit Ausnahme einer Phasenumkehr.
Das Ausgangssignal des Linearitätslage-Schaltdetektors 44 ist in den Signalverläufen gemäß den Fig. 7B und 7C dargestellt. Das Ausgangssignal der Lagesignalwählschaltung 46 ist ein Analogwert, der einer Summierschaltung 48 und dann weiter über ein Schleifenkompensationsnetzwerk oder -dämpfungsnetzwerk 50 einem Zweirichtungs-Antriebsverstärker 52 zur Zweirichtungs-Bewegung der bewegbaren Spule und schließlich dem Anker des Rotors 26 über eine Zweirichtungs-Drehantriebsleitung 54 zugeführt wird. Der Analogwert erzeugt ein Korrekturdrehmoment, um die Wandler 30 innerhalb der Grenzen jeder Datenspur zu halten, die durch die Skala 34 und die Detektoranordnung 36 definiert ist. Die Lichtquelle 32 mit lichtemittierenden Dioden (LED) wird über eine Ansteuerschaltung 56 versorgt, die einen Lichtpegelregler (AGC) enthält, der mittels eines sechsten Photodetektors in der Detektoranordnung 36 gesteuert ist.
Die von einem der Wandler 30 gelesenen Daten werden ausgewählt, vorverstärkt und tiefpaßgefiltert mittels einer entsprechenden Schaltungsanordnung 58 in Fig. 1. Danach werden die wiedergegebenen Daten im MFM-Format durch eine Datenwiedergewinnungsschaltung 60 wiedergewonnen und dem Rechner oder einer anderen Vorrichtung zugeführt, mit dem bzw. der das System 10 für Datenspeicherung mit wahlfreiem Zugriff und für Wiedergewinnung verbunden ist.
Eine Seite der Platte 14 bzw. 16 kann mit einem schmalen, 200 Byte breiten Servosektor 62 versehen sein, der in Fig. 2 schematisch dargestellt ist und der durch die Signalverläufe gemäß Fig. 3 elektrisch wiedergegeben wird. Jede Datenspur von der Spur 00 bis zur Spur n (beispielsweise der Spur 511) ist mit zwei werksseitig voraufgezeichneten, Spurmarkierungssignale bildenden Bursts versehen, einem zuerst auftretenden Burst B 1 auf der außenseitigen Hälfte von beispielsweise ungeradzahligen Spuren oder der innenseitigen Hälfte von beispielsweise geradzahligen Spuren und einem als zweiter auftretenden Burst B 2 an der innenseitigen Hälfte der ungeradzahligen Spuren bzw. der außenseitigen der geradzahligen Spuren. Die Sektor-Bursts werden bei jeder Drehung durch den Wandler 30 gelesen und dazu verwendet, ein Feinlagen-Servoeinrichtungs- Steuersignal der Bewegungseinrichtung 26 in Form einer Versetzungs- oder Offsetspannung zuzuführen, um den Wandler 30 in Ausrichtung mit der Mittellinie der Spur zwangszubewegen. Jeder Burst wird der Reihe nach ausgelesen und durch einen Spitzenwertdetektor 66 integriert, um deren Amplituden zu erzeugen. Diese Amplituden werden dann mittels Abtastspeichern 68 und 70 abgetastet und gespeichert. Die gespeicherten Werte werden mittels eines Analogdaten- Wählglieds 72 verglichen und eine vorzeichenbehaftete analoge Differenz wird in einen Acht-Bit-Digitalwert mittels eines Analog/Digital-Umsetzers 74 umgesetzt. Dieser Digitalwert wird in einer Servoschaltung 76 in Form eines digitalen Systemregelungs-Mikroprozessors A 1 verarbeitet, der einen werksseitig vorprogrammierten 1k-Byte-Leseprogrammspeicher und einen Notizblock- oder Zwischenregister-128 Byte-Speicher mit wahlfreiem Zugriff enthält.
Ein Detektor 78 erfaßt die Indexmarkierung auf der Antriebsspindel 12 bei jeder Drehung. Dieses Indextaktsignal wird über einen Verstärker 80 geführt und der Servoschaltung 76 zugeführt zur Bildung eines Digitaltachometers zur Bestimmung, ob die Platten 14, 16 sich mit der richtigen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl drehen, und um die zeitliche Lage des Servosektors 62 auf der Platte 14, 16 zu markieren. Das Indextaktsignal wird auch durch einen Servoabtastzeitgeber 82 verarbeitet, der zum Freigeben der und zum Umschalten zwischen den Abtastspeichern 68 und 70 verwendet wird.
Die Signalverläufe gemäß Fig. 3 erläutern die Arbeitsweise der Schaltungselemente 30, 58, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80 und 82, die die Feinlagen-Servoeinrichtung erreichen. Der Signalverlauf A gibt den 50-Hz-Indeximpuls I wieder, der durch den Indexdetektor 78 erzeugt wird. Die Signalverläufe B und C geben den zuerst auftretenden Burst 1 bzw. den als zweiter auftretenden Burst 2 wieder. Der Signalverlauf D gibt das Servosektor-Datenfenster wieder, das unmittelbar jedem Indeximpuls folgt. Der Signalverlauf E zeigt das Steuersignal von dem Servoabtastzeitgeber 82 wie es den Abtastspeichern 68 und 70 zugeführt wird. Es teilt den Sektor 62 in zwei 100-Byte-Hälften. Der Signalverlauf F zeigt die Amplitude eines ersten Burst A, der in dem ersten Abtastspeicher 68 gespeichert ist. Der Signalverlauf G zeigt die Amplitude des in dem zweiten Abtastspeicher 70 gespeicherten Bursts B. Der Signalverlauf H gibt die Äquivalenz der erfaßten Amplitude wieder, die auftritt, wenn der Wandler 30 innerhalb einer Datenspur richtig ausgerichtet ist. In dieser Lage ist kein Offsetwert erforderlich und es wird kein solcher Wert durch die Servoschaltung der Bewegungseinrichtung 26 zugeführt. Der Signalverlauf I gibt einen gegenüber dem zweiten Burst viel größeren ersten Burst wieder, der anzeigt, daß der Wandler 30 sich nicht in der Mitte (Mittellinie CL) befindet sondern nahe einem Rand der Spur.
Aus einer Betrachtung der Fig. 2 ergibt sich, daß die Bursts auf den innersten Spuren n-3, n-2, n-1 und n in der Amplitude viel kleiner sind als die Burst auf den äußersten Spuren 00, 01, 02, 03 und 04. Folglich ist es zum Berechnen eines gültigen Offsetsignals für Feinlagen-Servozwecke notwendig, den Prozentsatz der Differenz zwischen den Burstamplituden mittels der Servoschaltung 76 zu berechnen. Diese Berechnung ergibt automatisch ein Verstärkungsregelsignal (AGC-Signal) für jede Spur, ein Signal, das der Datenwiedergewinnungsschaltung 60 oder einer anderen Schaltungsanordnung zugeführt werden kann, um einen Verstärkungsausgleich für die wiedergewonnenen Daten zu erreichen.
Eine Plattenantriebs-Schnittstellenanordnung 88 empfängt Steuerinformation von dem Hauptrechner, usw., und führt diese Information einschließlich von Spursuchdaten der Servoschaltung 76 zu. Datenseiten/Wandlerwähl-Information wird direkt der Wandlerwähl-Schaltung 58 zugeführt. Die Servoschaltung 76 weiß stets, wo der Wandler 30 augenblicklich angeordnet ist, wegen einer Zwei-Bit-Quadratursignal- Leitung von dem Schaltdetektor 44. Die Servoschaltung 76 bestimmt, wie weit und in welcher Richtung der Wandler 30 zu bewegen ist (suchen) und berechnet dann einen Satz von Zahlen, die in einer Sequenz ausgegeben werden, die von der Ist-Wandlerlage während des Suchbetriebes abhängt.
Einige der Hauptelemente der Groblagen-Servoeinrichtung mit geschlossener Schleife und der digitalen Durchlaufschaltung (override) sind in Fig. 4 dargestellt. Hier ist eine Daten-Verriegelung 84 als Standard-TTL-Typ 74 LS 374-Verriegelung dargestellt, die durch ein Eingangssignal von der Schreibleitung ) der Servoschaltung 76 getaktet ist. Ein Digital/Analog-Umsetzer 86 empfängt die verriegelten Acht-Bit-Digitalzahlen der Offsetwerte von der Verriegelung 84 und setzt sie in Steuerströme um. Eine Bezugsspannungsschaltung 102 wird zur Bezugnahme der Digital/Analog- Umsetzer/System-Spannungen verwendet. Ein als Operationsverstärker ausgebildeter Strom/Spannungs-Umsetzer 106 puffert und verschiebt maßstäblich die sich ergebende analoge Steuerspannung von dem Digital/Analog-Umsetzer 86 (DAC). Die Summierschaltung 48 bei der Ausbildung in Fig. 4 tritt am Eingang des Antriebs- bzw. Ansteuerverstärkers 52 auf, die mit den analogen Offsetspannungen von dem Digital/Analog-Umsetzer 86 und den Grob-Servoschleifenspannungen von der Lagesignalwählschaltung 46 versorgt ist.
Der Schaltungsaufbau des Zweirichtungs-Ansteuerverstärkers 52 emuliert den Betrieb des differentiellen Ausgangsverstärkers. Um dies zu erreichen, weist die Schaltung zwei Verstärker 108 und 110 auf, die wie in Fig. 4 dargestellt, verdrahtet bzw. angeschlossen sind. Die Analogsteuersignale zum Ansteuerverstärker 52 treten am Eingang des Operationsverstärkers 108 auf, und die digitalen Suchübersteuerungs- bzw. Außerkraftsetzungssignale werden direkt den Eingängen von zwei als Darlington-Paar ausgebildeten Leistungsansteuerschaltungen 112 und 114 zugeführt, die die beiden Wicklungen A-B bzw. B-C der Bewegungseinrichtung 26 ansteuern, wie das weiter unten bei der Erläuterung der Fig. 11 näher erläutert wird. Der Operationsverstärker 110 arbeitet so, daß er die Charakteristiken der Ansteuerschaltung 114 entgegengesetzt und komplementär zum Eingangssignal der Ansteuerschaltung 112 macht.
Ein Operationsverstärker 116 empfängt zwei komplementäre Grob- Servorschleifensteuersignale P und von der Lagesignalwählschaltung 46. Diese Werte sind gleich und entgegengesetzt und besitzen minimale Amplitude, wenn die Kopftrageinrichtung 28 in allgemeiner Ausrichtung innerhalb irgendeiner gegebenen definierten Spur ist. Die Werte von P und werden durch die Lagesignalwählschaltung 46 von den digitalen Qudratur-Signalverläufen K und L gemäß Fig. 7 abgeleitet.
Eine kombinatorisch arbeitende Beschleunigungs- und Verlangsamungs- Logikanordnung 118 nimmt ein Zwei-Bit-Wort, das von den Datenbits höherer Ordnung, die von der Verriegelung 84 getaktet sind, und einer binären Steuerleitung von der Servoschaltung 76, die als Suchen-Freigabeleitung bezeichnet ist, abgeleitet ist, an. Die Logik 118 erreicht digitale Ausgangssignale, die gepuffert und invertiert werden und die dann dem Eingang des Leistungsverstärkers 112 über eine Leitung 120 und dem invertierten Eingang des Verstärkers 114 über eine Leitung 122 (und dem invertierenden Operationsverstärker 110) zugeführt werden. Die Leistungsverstärker 112 und 114 können als TIP-140-Leistungs- Darlington-Paare ausgebildet sein, die thermisch in einen Aluminiumrahmen 100 (Fig. 9) des Systems 10 eingesetzt sind. Die Operationsverstärker 106, 108, 110 und 116 können durch einen Typ 741 oder einen äquivalenten Typ gebildet sein.
Ein Versorgungsschalter 124 schaltet die Stromversorgung (PWR) für den Verstärker 52 nur ein, wenn er gleichzeitig drei Freigabesignale empfängt, ein Signal, das das Vorliegen der erforderlichen Versorgungsspannungen anzeigt, ein BEREIT-Steuersignal von der Servoschaltung 76, das anzeigt, daß die Platten 14, 16 mit der Betriebsgeschwindigkeit umlaufen, und ein Ansteuersperrleitungssignal (DIL-Signal). Im Fall des Verlustes der Betriebsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl, des Versorgungspotentials oder im Fall einer System-Rückstellung wird die Versorgung vom Ansteuerverstärker 52 abgetrennt und kehrt die Wandlerhaltearme 28 automatisch zu der inneren Lande- bzw. Ausrollzone L zurück abhängig von einer Vorspannungsfeder 194 (Fig. 9), die bei einem Ausfall der Bewegungseinrichtung 26 arbeitet.
Die einzelnen in Fig. 4 dargestellten Schaltungselemente sind wie dargestellt verbunden, weshalb dies nicht näher erläutert wird, da die Werte und die Verbindungen sich für den Fachmann ohne weiteres ergeben.
Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 wird ein von der Servoschaltung 76 abgegebenes Acht-Bit-Datenwort der Daten-Verriegelung 84 zugeführt, die über die Schreibfreigabeleitung ) der Servoschaltung 76 getaktet ist. Jedes in der Verriegelung 84 gehaltene oder gespeicherte Acht-Bit-Wort wird in einen Analogwert mittels des Digital/Analog-Umsetzers 86 umgesetzt. Das verriegelte Bit höherer Ordnung wird zusammen mit einer weiteren direkten Steuerleitung von der Servoschaltung 76 direkt dem Ansteuerverstärker 52 zugeführt, um das Grob-Lageservosystem (Elemente 24, 38, 40, 44, 48, 50) während der maximal beschleunigenden und verlangsamenden Phasen eines Spursuchbetriebes zu übersteuern bzw. außer Betrieb zu setzen. In der Endphase der Spursuche wird eine Nachführungsgeschwindigkeit mit vorgegebener Drehzahl oder Geschwindigkeit durch eine sich wiederholende Zahlenfolge erreicht, die in Analogwerte durch den Umsetzer 86 umgesetzt und der Summierschaltung 48 zugeführt wird. Während des anfänglichen Funktionsabschnittes mit maximalem Beschleunigungs- und Verlangsamungsschritt wird die Groß-Servoschleife vollständig übersteuert. Bei etwa acht Spuren von bzw. vor der Bestimmungsspur wird der Maximalverlangsamungs-Befehl entfernt, unmittelbar bevor die Traganordnung 24 aufhört sich zu bewegen. Danach wird die Grob-Servosteuerung so gesteuert, daß sie langsam über jede Spur nachführt mittels eines progressiven analogen Treppensignals, das bei jeder erfaßten Spurkreuzung auf Null rückgesetzt wird. Auf diese Weise arbeitet die Grob-Servoeinrichtung unter dem Befehl der Servoschaltung 76 lediglich aufgrund der Lageinformation, die von dem Umsetzer 32 bis 36 abgeleitet ist, und unabhängig von der momentanen Ist-Geschwindigkeit der Wandlertraganordnung 28.
Wenn eine Spurkreuzung früher auftritt als erwartet, wird der Treppensignal-Befehl auf Null rückgesetzt, bevor ein Maximalwert erreicht ist. Wenn eine Spurkreuzung verzögert ist, dann erreicht und hält bzw. speichert das Treppensignal seinen Maximalwert bis zum Übergang. Diese Bedingungen bzw. Zustände sind in Fig. 8A dargestellt.
Schließlich kann eine kurze Verlangsamungsschritt-Funktion zugeführt werden, um die Traganordnung 24 an der Bestimmungsspur anzuhalten falls deren Geschwindigkeit dann noch nicht Null erreicht hat. Fig. 8A gibt die digitalen und analogen Signalverläufe wieder, die für den Befehl einer Spursuche über beispielsweise 120 Spuren verwendet werden. Fig. 8B gibt die Geschwindigkeit der Wandlertraganordnung 24 mit Bezug auf den radialen Abstand über die 120 Spuren wieder.
Wenn die Bestimmungsspur erreicht ist, tritt das System in eine Spurerstreckungs-Steuerbetriebsart ein. Eine Ausführungsform dieser Betriebsart besteht darin, die geeignete Monophase des Quadratursignals zu wählen und eine Servosteuerung über dessen vollständigen Zyklus durchzuführen, d. h. über einen Abstand von plus oder minus zwei Spuren. Auf diese Weise überdeckt der Radialbereich der Servoschleifensteuerung insgesamt vier Spuren, und nur dann, wenn die Wandlertraganordnung 28 sehr wesentlich gerüttelt wird, oder in anderer Weise von außen zu einer Bewegung über plus oder minus zwei Spuren veranlaßt wird, verliert die Grob-Servoeinrichtung die Steuerung. Aufgrund eines Verlorengehens der Servorsteuerung tritt das System 10 in eine Rücksetzbetriebsart ein, durch die das System 10 rückgesetzt wird und der Wandler 30 in die zuletzt gewählte Spur rückgeführt wird.
Die Servoschaltung 76 besitzt im wesentlichen fünf Betriebsarten oder Tasks (Aufgaben), nämlich Initialisierung, Fein-Servooffsetüberwachung, Spursuche, Emulation anderer Plattenantriebsprodukte und Selbstdiagnose. Bei der Initialisierung oder der Anlaufbetriebsart, bei der die Versorgung zuerst angelegt wird, zählt die Servoschaltung 76 Indeximpulse und vergleicht diese mit einem internen Takt, um sicher zu sein, daß die Plattenspindel 12 sich mit der richtigen Drehzahl dreht (5⁰ Hz). Der Wandler 30 ist anfangs auf einer verschleißfreien Auslaufzone L (Fig. 2) angeordnet. Die Servoschaltung 76 befiehlt anfänglich das Suchen der äußersten Spur (Spur 00). Wenn der Wandler 30 diese äußerste Spur erreicht, wird ein besonderes Ausgangssignal von dem Wandler 32 bis 36 über den Verstärker 42 erhalten (Fig. 7J). Die Servoschaltung 76 kalibriert dann die Feinlagen-Servoeinrichtung durch Messen, Bestimmen und Erinnern von Offsets für die vier äußersten Spuren 00, 01, 02, 03 und dann für die vier innersten Spuren n-3, n-2, n-1 und n. Wenn irgendeine Differenz in der anfänglichen Kalibrierung zwischen der äußersten und der innersten Spur auftritt, tritt die Servoschaltung 76 diese Differenz beispielsweise linear über die Gesamtzahl der Spuren des Systems. Die Servoschaltung 76 befiehlt bzw. steuert dann den Wandler 30 zurück zur Spur 00. Die Initialisierung ist dann beendet.
Während Schreib- und Lesebetrieben liest die Servoschaltung 76 die Feinlagen-Servoeinrichtung kontinuierlich und schreibt den Offset fort zur Berücksichtigung von Lagefehlern, wie bei der Wärmedehnung der Platten 14, 16, wenn die interne Umgebungstemperatur ansteigt.
Wie bereits erläutert, empfängt die Servoschaltung 76 Suchbefehle digital von dem Hauptrechner über die Plattenantriebs-Schnittstellenanordnung 88. Die Servoschaltung 76 behält die Kopflagedaten in einem Register, das die Spuren von der Information zählt, die von dem Grob-Lagewandler 32 bis 36 abgeleitet ist. Die Differenz zwischen der Spur, an der der Wandler 30 gerade angeordnet ist, und der gesuchten Spur zusammen mit dem Vorzeichenwert der Differenz, die die Richtung der zum Beenden des Suchens erforderlichen Wandlerbewegung anzeigt, wird verwendet, um die Befehlsfolge von der Servoschaltung 76 zur Bewegungseinrichtung 26 zu berechnen.
Die Emulationsfunktion der Servoschaltung 76 gibt das System 10 zur Emulation der Charakteristiken anderer Plattenantriebe frei. Eine solche Emulation ist die Acht-Inch-Plattenantriebseinrichtung SA 1000 der Firma Shugart Associates (Betrieb der Xerox-Gruppe). Das Erzeugnis SA 1000 verwendet zwei benachbarte Schreib/ Lese-Wandler, wobei die Servoschaltung 76 ermöglicht, daß das System 10 für die Benutzer so auftritt, als ob die beiden Wandler körperlich tatsächlich in dem System vorhanden wären. Diese Emulation wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß die Spurzählanordnung in der Servoschaltung 76 in zwei Folgen von verschachtelten ungeradzahligen und geradzahligen Spuren rück-definiert werden und daß das Lesen ungeradzahliger Spuren als durch mittels einem der Wandler erfolgt angenommen wird, und daß das Lesen von geradzahligen Spuren als durch mit dem anderen der Wandler erfolgt angesehen wird. Andere konkurrierende Plattenantriebseinrichtungen können durch besonderes Programmieren der als Mikroprozessor ausgebildeten Servoschaltung 76 emuliert werden.
Die Selbstdiagnosefunktion der Servoschaltung 76 besitzt Kurzzeit- und Langzeitmerkmale. Während des Betriebes überwacht die Servoschaltung 76 konstant die Plattendrehzahl und die Wandlerlage. Im Fall einer Abweichung in irgendeinem der Parameter nimmt die Servoschaltung die Platte außer Betrieb und informiert die Hauptrechenanordnung von der Erfassung eines Fehlers. Andere Fehler und Fehlernachrichten können leicht eingeschlossen werden einschließlich solchen, die an ein Datenformat oder eine Endbenutzung angepaßt sind. Diagnoseroutinen können in dem Lesespeicher der Servoschaltung 76 enthalten sein oder können in mindestens einer der Spuren der Platte 14 aufgezeichnet sein und von der Servoschaltung 76 bei Bedarf abgerufen werden.
Fig. 5 zeigt den Grob-Kopflage-Servowandler 24 in vergrößerter Seitenansicht und im Vertikalschnitt. Der Wandler 24 ist eine U-förmige Anordnung aus einem oberen Glied 132, das die Detekoranordnung 36 und die Fadenkreuzanordnung trägt, und einem unteren Glied 134, das so verkeilt ist, daß es die LED-Lichtquelle 32 in vertikaler Ausrichtung zu der Detektoranordnung 36 ausgerichtet ist. Die Skala 34 ist ein Glasteil mit gleich beabstandeten darauf niedergeschlagenen Chrom-Mikrolinien. Sie ist genau und sicher an der Wandlertraganordnung 28 angebracht, d. h. an der Bewegungseinrichtung 26. Der Wandler 24 ist auf einer Stütze 136 befestigt, die in dem Gußaluminium- Rahmen 100 eingebettet ist, der gesichert bzw. fest die gesamte Plattenantriebseinrichtung trägt.
Der Wandler 24 ist in zwei Dimensionen einstellbar, mit nur einem einzigen Befestigungspunkt am Rahmen 100. Eine vertikale Höheneinstellschraube 138 und eine Sicherungsscheibe 140 ermöglichen, daß die Glieder 132 und 134 aufwärts und abwärts einstellbar sind derart, daß die Detektoranordnung 36 auf innerhalb fünf Tausendstel eines Inch der Skala 34 eingestellt werden kann, um die erforderliche Auflösung zu erreichen. Eine Feder 142 spannt die Glieder 132 und 134 weg von dem Rahmen 100 vor.
Die seitliche Ausrichtung des Wandlers 24 gegenüber der Skala 34 wird durch Drehen der Glieder 132 und 134 um die Achse der Stütze 136 erreicht. Eine Verriegelungsschraubenanordnung 144 verriegelt die Glieder 132 und 134 sowie die Stütze 136 bei der erwünschten seitlichen Ausrichtung.
Die konstruktive Ausbildung des Systems 10 ist in Fig. 9 dargestellt. Hier trägt die Antriebsspindel 12 vier Datenplatten, nämlich eine obere, einen Servosektor enthaltende Platte 14 und drei untere Platten 16. Der Indexdetektor 22 ist am unteren äußeren Flansch der Spindel 12 vorgesehen und der Fühler bzw. Detektor 78 ist durch den Rahmen 100 gesichert. Die Spindel 12 ist auf einer Spindelwelle 152 mittels einer Schraube 154 und einer Scheibe 156 befestigt. Kugellageranordnungen 158, 160 sind am zylindrischen Abschnitt des Rahmens 100 vorgesehen und sind in beabstandeter Lage mittels einer Feder 162 gehalten. Eine magnetische Fluiddichtung 164 ist über dem Lager 158 angeordnet und dichtet die Lager durch magnetische Kohäsion des dichtenden Fluids ab. Eine Bodenschraube 166 sichert eine nicht dargestellte Rolle an der Welle für den Antriebsriemen 20 vom Motor 18.
Die als Rotor ausgebildete Bewegungseinrichtung 26 ist in den Fig. 9, 10, 11 und 12 dargestellt. Bei dem Vertikalschnitt gemäß Fig. 9 enthält die Bewegungseinrichtung 26 eine Nabe 172, an der die Wandlertraganordnung 28 befestigt ist. Eine Flachspulenanordnung 174 ist mittels eines Haftmittels wie eines Klebstoffs an der Basis der Nabe 172 befestigt. Unmittelbar unter der Spulenanordnung 174 ist ein ferrokeramischer Permanentmagnet 176, der als einheitliche Anordnung hergestellt ist und dann in eine Folge von benachbarten in gerader Anzahl vorliegenden jeweils entgegengesetzte Feldrichtung aufweisenden Magnetsegmenten magnetisiert, wobei sich die Nord- und Südpole an der Oberseite und der Unterseite des Magneten 176 abwechseln. Die Anzahl der getrennten Segmente in dem Magneten 176 entspricht der Anzahl der Spulenwicklungen in der Spulenanordnung 174. Wie in den Fig. 10 und 11 dargestellt, liegen beispielsweise sechs Spulenwicklungen vor, wenn beispielsweise sechs getrennte Magnetsegmente in dem Magneten 176 vorgesehen sind. Eine ringförmige Flußrückführplatte 178 aus einem kohlenstoffarmen Stahl bildet eine Basis für den Magneten 176. Bei der Herstellung wird ein Keramikrohling an der Basisplatte 178 angeklebt und wird dann die sich ergebende Anordnung permanent magnetisiert. Eine befestigte Welle 180 ragt von einem gerippten Abschnitt des Rahmens 100 weg. Die Nabe 172 ist auf der Welle 180 mittels Kugellageranordnungen 182 und 184 drehbar gelagert, die anfänglich während der Herstellung in Lage gehalten werden mittels einer axialen Vorspannungs-Feder 186 und einem Abstandsglied 188, wobei die Lager 182 und 184 an der Nabe 172 mittels Kleben befestigt bzw. verriegelt sind.
Eine Flußrückführ-Oberplatte 192 ist am Rahmen 100 gesichert. Eine Vorspannfeder 194 erstreckt sich von einem Ständer auf der Oberplatte 192 zur Kopftraganordnung 28 und spannt sie zur Rückkehr in die innere Aufladezone der Platten vor, wenn die Versorgung der Bewegungseinrichtung 26 abgetrennt wird. Aufprallanschläge können in der Oberplatte 192 gebildet sein, um den Bereich der Bewegung der Wandlertraganordnung zu begrenzen.
Andere in Fig. 9 dargestellte Elemente umfassen eine gedruckte Schaltungsplatte 196, die die unmittelbar dem optischen Wandler 24 zugeordnete Schaltungsanordnung trägt einschließlich der Elemente 38, 40, 42 und 56 gemäß Fig. 1 und auch die Verdrahtungsverbindungen für die Wandler 30. Eine gedruckte Haupt-Schaltungsplatte 198, die den Rest der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 trägt, ist an der Schaltungsplatte 196 mittels einer Steckeranordnung 200 angesteckt. ein Kunststoffgehäuse 202 paßt mit der Basis bzw. dem Rahmen 100 zusammen und erreicht eine vollkommene luftdichte Abdichtung, die für den zuverlässigen Betrieb des fliegenden Wandlers bei der Winchester-Antriebstechnik erforderlich ist. Ein Luftfilter 201 sitzt in einer Vertiefung des Rahmens 100, wobei vom Flansch an der Basis der Spindel 12 vorspringende Rippen 204 zwangsweise Luft innerhalb des Kunststoffgehäuses 202 durch das Filter 201 führen. Ein Entlüftungsfilter 206 ermöglicht, daß sich innen und außen der Druck ausgleichen.
Um ein abgeglichenes Drehmoment oder ein hier als rein bezeichnetes Drehmoment zu erreichen, das die Belastung der Lager 182, 184 aufs äußerste verringert und die Verwendung sehr kostengünstiger Lager ermöglicht, wird eine besondere Spulenanordnung 174 verwendet, die sechs getrennte Spulenwicklungen 212, 214 216, 218, 220 und 222 enthält, deren jede allgemein dreieckförmig ist, wie das in der Aufsicht gemäß Fig. 10 dargestellt ist, und deren alle mittels eines einzigen kontinuierlichen Einzeldrahts gewickelt sein können, wie das schematisch in Fig. 11 dargestellt ist. Drei Spulen 212, 214, 216 sind miteinander reihengeschaltet entsprechend der schematischen Darstellung in Fig. 11 (A bis B), während der anderen drei Spulen 218, 220 und 222 miteinander reihengeschaltet sind (B bis C) und zwar in entgegengesetzter Phase zu den ersten drei Spulen. Es ergibt sich, daß die als Rotor ausgebildete Bewegungseinrichtung 26 sich in beiden Richtungen drehen muß. Die Verwendung von zwei Sätzen entgegengesetzter geometrisch symmetrischer Spulen ermöglicht diese Bewegung durch einfache Umschaltung der Stromversorgung von einem Wicklungssatz bzw. einer Wicklungsgruppe zum anderen bzw. zur anderen. Jedes Spulensegment kann auf einen allgemein dreieckförmigen Spulenkörper gewickelt sein, wobei die drei Verbindungen A, B, C gebildet sind und dann weiter angeschlossen werden und nach außen geführt werden. Jedes Segment weist im Querschnitt gemäß Fig. 12 annähernd auf neun Windungen in Querrichtung mal 22 Windungen in Höhenrichtung aus einem Kupferdraht mit Gauge 29 (Drahtstärke). Die Spulenanordnung 174 wird dann in einer Gießform angeordnet, wobei dann eine Epoxid-Gießmasse 224 in der Form angeordnet und in diese eingedrückt wird, um die Anordnung 174 zu bilden (vgl. Fig. 12). Ein Klebstoff wird verwendet, um die Spulenanordnung 174 an der Nabe 172 festzulegen. Durch Verwendung der Gießmasse 224 zur Bildung der Anordnung 174 wird eine sehr hohe mechanische Resonanzfrequenz erreicht, wodurch die Anordnung 174 Resonanzschwingungen dämpft, die sonst in der Wandlertraganordnung 28 auftreten würden, wodurch die mechanische Bandbreite der Grob-Servoschleife erhöht wird.
Die Spulenanordnung 174 ist so ausgebildet, daß benachbarte Spulenwicklungen gleiche und entgegengesetzte Kräfte erzeugen, was ein reines Drehmoment zur Folge hat, das gleichförmig um die Drehachse der Bewegungseinrichtung 26 ausgeübt wird. Wenn gleiche Ströme in beiden Seiten der Spulenanordnung 174 (A bis B und C bis B) vorhanden sind, löschen sich diese Kräfte aus, weshalb kein sich ergebendes Drehmoment erzeugt wird. Während des Suchens im Fall irgendeines Lagefehlers oder einer Störung, die auftritt, während des Systems 10 in der Spurverfolgungs- oder Nachführungsbetriebsart mit geschlossener Schleife arbeitet, wird der Strom in den Wicklungen fehlabgeglichen, wobei dieser Zustand ein Rückstelldrehmoment auslöst, das die Wandlertraganordnung bewegt, bis wieder eine Lage erreicht ist, die einen Gleichgewichtszustand im Strom erreicht.
Nicht dargestellte Gegengewichte sind der Rotor-Nabe 172 hinzugefügt, um den Massenmittelpunkt der Kopfanordnung 28 in Ausrichtung mit der Drehachse der Bewegungseinrichtung 26 zu bringen. Auf diese Weise treten keine Unwuchtkräfte durch die Rotorlager 182 und 184, wenn sich die Bewegungseinrichtung 26 um ihre Achse dreht.
Beispielsweise kann der optische Wandler 24 auch auf magnetischem Wege ausgebildet sein. Andererseits kann die Wandlerinformation in dem Servosektor 62 vorgesehen sein und bei jeder Drehung der Platte 14 ausgelesen werden. Die Bewegungseinrichtung 26 kann ein elektrisch sperrender, Mikroschritte erzeugender Schrittmotor sein, wobei die Kombination eines solchen Schrittmotors mit der zeitabgetasteten Feinlagen-Servoeinrichtung den Mittellinienverfolgungswirkungsgrad für die Spur in einem Plattenantrieb sehr stark verbessert. Die Feinlagen-Servoeinrichtungen gemäß der Erfindung werden vorteilhaft jedoch nicht notwendigerweise bei sich drehenden Magnetplattenspeichern der Anordnungen verwendet. Es sind jedoch auch andere Servoanwendungen möglich, wie bei Spektralphotometern und anderen Maschinen bzw. Anordnungen, die sich durch sich gegeneinander stark beeinflussende mechanische Elemente auszeichnen.

Claims (7)

1. Feinlagen-Servoeinrichtung zum Fördern und Erhalten einer Wandler-Spurmittellinien-Ausrichtung bei einer Datenspeichervorrichtung für die Emulation einer mit offener Schleife gesteuerten Plattenantriebseinrichtung, durch die uneingeschränkte Datenformate in den Plattenspuren deren Speicherflächen erreichbar ist und durch die eine größere Anzahl konzentrischer Datenspuren erreichbar ist, als bei dem emulierten Plattenantrieb,
mit mindestens einer drehbar gelagerten Speicherplatte, deren Hauptseite mehrere Datenspeicherspuren definiert,
mit einem Indexmarkierer zum Erzeugen eines Indexsignals pro Umdrehung der Datenspeichersignale,
mit einem Wandler zum Auslesen von Daten aus bzw. zum Einschreiben von Daten in die mehreren Datenspuren,
mit einer Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Wandlers zu einer ausgewählten der mehreren Datenspuren und zum Halten des Wandlers in einer stabilen Lage bezüglich der Grenzen der ausgewählten Datenspur, und
mit einer Schnittstellenanordnung, mittels der die Datenspeichereinrichtung mit einem Hauptsystem in Wirkverbindung bringbar ist,
gekennzeichnet durch,
einen einzigen Servosektor (62) auf der Hautpseite der Datenspeicherplatte (14, 16) an einer Stelle, die bezüglich der Zeit durch das Indexsignal bestimmt ist, wobei der einzige Servosektor (62) eine voraufgezeichnete Spurmittellinien-Information für die ausgewählte Datenspur (00, ..., n) aufweist, die von dem Wandler (30) lesbar ist,
eine Servosteuerschaltung, die das Indexsignal empfängt und abhängig davon zeitlich die Lage und Dauer des Servosektors (62) markiert, wonach den Benutzerdaten aus der ausgewählten Datenspur lesbar bzw. in diese einschreibbar sind unter Verwendung eines im wesentlichen uneingeschränkten Datenformats,
  • - mit einer Schaltungsverbindungsanordnung, mittels der das Indexsignal der Servosteuerschaltung statt der Schnittstellenanordnung (88) zuführbar ist,
  • - mit einer Servoschaltung (76), die mit dem Wandler (30) während dessen Vorbeibewegen über den einzigen Servosektor (62) verbunden ist, und die mit der Bewegungseinrichtung (26) verbunden ist, damit diese den Wandler (30) in Ausrichtung mit der Spurmittellinie (CL) der ausgewählten Datenspur (00, ..., n) abhängig von der vom Wandler (30) ausgelesenen Spurmittellinieninformation zu bewegen, und
  • - einem Motor (18) zum Drehen der Datenspeicherplatte (14, 16) mit einer Drehzahl, die bezüglich des zu emulierenden Plattenantriebs vorbestimmt ist, um Platz für den Servosektor (62) zwischen dem Ende und dem Anfang jeder Datenspur (00, ..., n) auf einer Seite zu erreichen, wobei die gleiche Menge an Benutzerdaten in der Datenspur (00, ..., n) enthalten sind, wie in der Datenspur des zu emulierenden Plattenantriebs.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit der Bewegungseinrichtung (26) verbundene geschlossene Schleife, die für die Dauer eines Spursuchbetriebes der Datenspeichervorrichtung unterbrechbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine während Durchtritten über den Servosektor (62) mit dem Wandler (30) verbundene Abtastspeichereinrichtung (68, 70) zum Speichern von durch den Wandler (30) aus dem Servosektor (62) ausgelesenen Spurmittellinien-Servosteuerdaten, und durch einen Korrektursignalgenerator zum Erzeugen eines Wandlerlage-Korrektursignals, das der Bewegungseinrichtung (26) zuführbar ist, um die Spurmittellinien- Ausrichtung des Wandlers (30) während Lese- und/oder Schreibbetrieben der Datenspeichervorrichtung zu fördern oder aufrechtzuerhalten.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Servosektor (62) für jede Datenspur (00, ..., n) ein aus einem zuerst auftretenden und radial in einer Richtung von der Spurmittellinie (CL) versetzten Markierungssignal und aus einem als zweites auftretenden und radial in der entgegengesetzten Richtung von der Spurmittellinie (CL) versetzten Markierungssignal bestehendes Paar Spurmarkierungssignale aufgezeichnet ist, daß die Abtastspeichereinrichtung (68, 70) einen ersten Abtastspeicher (68) zum Abtasten und Speichern der Amplitude des zuerst auftretenden Markierungssignals bei jeder Umdrehung der Datenspeicherplatte (14, 16) und einen zweiten Abtastspeicher (70) zum Abtasten und Speichern der Amplitude des als zweites auftretenden Markierungssignals bei jeder Umdrehung der Datenspeicherplatte (14, 16) aufweist, und daß der Korrektursignalgenerator einen mit dem ersten und zweiten Abtastspeicher (68, 70) verbundenen Differentialvergleicher zum Vergleichen der gespeicherten Amplituden und zum Erzeugen des Wandlerlage- Korrektursignals proportional zur Differenz der gespeicherten Amplituden und zur Zufuhr des Korrektursignals zu der Bewegungseinrichtung (26) aufweist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialvergleicher ein Verstärkungsregelsignal zum Regeln und Einstellen der Amplituden von bei Lesebetrieben von der Datenspeicherplatte (14, 16) wiedergewonnenen Signalen durch Betriebssteuern von Datenwiedergewinnungsschaltungen einer Datensteuereinrichtung erzeugt.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Servoschaltung (76) einen programmierbaren, digitalen Mikroprozessor aufweist.
7. Einrichtung nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Korrektursignalgenerator und dem Mikroprozessor (76) ein Analog/Digitalumsetzer zum Umsetzen der Wandlerlage-Korrektursignale in Digitalwerte geschaltet ist.
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Families Citing this family (73)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE38673E1 (en) 1980-05-10 2004-12-21 Papst Licensing Gmbh & Co. Kg Disk storage device having a hub sealing member feature
USRE38601E1 (en) 1980-05-10 2004-09-28 Papst Licensing, GmbH & Co. KG Disk storage device having a radial magnetic yoke feature
USRE38662E1 (en) 1980-05-10 2004-11-30 Papst Licensing Gmbh & Co. Kg Disk storage device having a sealed bearing tube
USRE37058E1 (en) 1980-05-10 2001-02-20 Papst Licensing Gmbh & Co. Kg Disk storage device having contamination seals
US4872074A (en) * 1980-09-24 1989-10-03 Quantum Corporation Data transducer position control system for rotating disk data storage equipment
US5119254A (en) * 1980-09-24 1992-06-02 Quantum Corporation Data transducer position control system for rotating disk data storage equipment
US4920434A (en) * 1980-09-24 1990-04-24 Quantum Corporation Fixed disk drive
US4490635A (en) * 1980-09-24 1984-12-25 Quantum Corporation Pure torque, limited displacement transducer
USRE38772E1 (en) 1981-03-18 2005-08-09 Papst Licensing Gmbh & Co. Kg Disk storage device having an undercut hub member
US4620252A (en) * 1981-05-01 1986-10-28 Iomega Corporation Symmetrical coil actuator for a magnetic disk drive
US4959740A (en) * 1983-11-18 1990-09-25 Canon Denshi Kabushiki Kaisha Disc recording and/or reproducing apparatus including means for minimizing the effects of temperature changes
JPS598170A (ja) * 1982-07-05 1984-01-17 Hitachi Ltd ヘツド移動方式
EP0104941A3 (de) * 1982-09-27 1985-11-06 Quantum Corporation Datenspeichergeräte
US4516177A (en) * 1982-09-27 1985-05-07 Quantum Corporation Rotating rigid disk data storage device
JPS5963062A (ja) * 1982-10-01 1984-04-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁気デイスク装置におけるオフトラツク量測定方法
US4538099A (en) * 1983-01-17 1985-08-27 Quantum Corporation Amplifier circuit
JPS609066U (ja) * 1983-06-29 1985-01-22 アルプス電気株式会社 ヘツドのトラツク位置調整装置
JPS6089876A (ja) * 1983-10-21 1985-05-20 Toshiba Corp 磁気ヘツド移動制御装置
US5319510A (en) * 1983-11-18 1994-06-07 Canon Denshi Kabushiki Kaisha Disc recording and/or reproducing apparatus
JPS60113370A (ja) * 1983-11-25 1985-06-19 Mitsubishi Electric Corp 記録再生素子の位置制御装置
US4625109A (en) * 1983-11-28 1986-11-25 Quantum Corporation Optical encoder apparatus and methods
US4591933A (en) * 1983-11-28 1986-05-27 Computer Memories, Incorporated Disk drive head positioner with optimized seek operation
US4685007A (en) * 1983-12-21 1987-08-04 Computer Memories, Incorporated Disk drive with track zero location system
JPS60154373A (ja) * 1984-01-23 1985-08-14 Teac Co 磁気デイスク装置
US4609954A (en) * 1984-03-02 1986-09-02 Eastman Kodak Company Tracking servo for a disk player with a dc motor
US4646175A (en) * 1984-04-05 1987-02-24 Irwin Magnetic Systems, Inc. Method and apparatus for positioning transducers by digital conversion of analog-type signals
US4647769A (en) * 1984-05-11 1987-03-03 Quantum Corporation Optical encoder having controllable lead-lag phase trim sensitivity
US4991211A (en) * 1984-11-29 1991-02-05 Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg Integrated driving system for signal-processing devices
US4589037A (en) * 1985-03-18 1986-05-13 International Business Machines Corporation Servo control system using a varying frequency servo pattern for read/write head positioning in a magnetic recording disk file
US4628380A (en) * 1985-04-17 1986-12-09 Computer Memories, Inc. Encoder output phase selection system for magnetic disk memory
US4751441A (en) * 1985-05-31 1988-06-14 Cambrian Consultants, Inc. Transducer position control system for disk storage equipment
US4703176A (en) * 1985-06-04 1987-10-27 Plus Development Corporation Compact polyphase optical position encoder
US4819153A (en) * 1985-06-05 1989-04-04 Plus Development Corporation Microprocessor controlled rigid disk file subsystem
US4882671A (en) * 1985-06-05 1989-11-21 Plus Development Corporation Microprocessor controlled rigid disk file subsystem
US4958315A (en) * 1985-07-02 1990-09-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Solid state electronic emulator of a multiple track motor driven rotating magnetic memory
US4698523A (en) * 1985-11-01 1987-10-06 Advanced Micro Devices, Inc. Servo data demodulator
US4638384A (en) * 1985-11-19 1987-01-20 Rodime, Plc Head positioning mechanism for rotating disk data storage system
US4812929A (en) * 1985-11-19 1989-03-14 Rodime Plc Head positioning mechanism for rotating disk data storage system
DE3776928D1 (de) * 1986-03-19 1992-04-09 Fujitsu Ltd Regelsystem zum spurzugriff fuer ein magnetplattensystem.
GB2188720B (en) * 1986-04-04 1990-12-19 Data Recording Instr Co Improved position control system
EP0241868B1 (de) * 1986-04-16 1996-03-20 Hitachi, Ltd. Plattengerät
JPS62289977A (ja) * 1986-06-06 1987-12-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁気デイスク装置
JPS62298064A (ja) * 1986-06-16 1987-12-25 Sony Corp ハ−ドデイスクドライブのサ−ボ回路
JPS6323279A (ja) * 1986-07-16 1988-01-30 Fuji Electric Co Ltd デイスク記憶装置のヘツド位置制御装置
US4974109A (en) * 1986-08-27 1990-11-27 Sony Corporation Hard disk drive employing a reference track to compensate for tracking error
USRE35302E (en) * 1986-08-27 1996-07-23 Sony Corporation Magnetic disc apparatus
JP2535873B2 (ja) * 1987-02-19 1996-09-18 ティアツク株式会社 デイスク装置
US5140477A (en) * 1987-06-30 1992-08-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic disk apparatus utilizing servo-surface servo
EP0323154B1 (de) * 1987-12-24 1995-02-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Datenwandler-Positionssteuerungssystem für Plattenspeicher-Antriebssystem
US4905107A (en) * 1988-02-05 1990-02-27 Klein Enrique J Torsion transducer for magnetic storage disk drives
US5005089A (en) * 1988-05-10 1991-04-02 Quantum Corp. High performance, high capacity micro-winchester disk drive
US5084791A (en) * 1988-05-10 1992-01-28 Quantum Corporation Head position control system for fixed drive including position encoder, temperature sensor and embedded fine servo information
US5079653A (en) * 1988-07-29 1992-01-07 Seagate Technology, Inc. Information storage disc transducer position control system using last step damping
KR0144463B1 (ko) * 1988-10-26 1998-07-15 오오가 노리오 자기 디스크 장치
US5020045A (en) * 1988-12-19 1991-05-28 Eastman Kodak Company Focus acquisition servo system and associated method
JP2785195B2 (ja) * 1989-01-11 1998-08-13 ソニー株式会社 ディスク装置の光学式エンコーダ
US4914725A (en) * 1989-07-10 1990-04-03 International Business Machines Corporation Transducer positioning servo mechanisms employing digital and analog circuits
JPH03266567A (ja) * 1990-03-16 1991-11-27 Olympus Optical Co Ltd 電子スチルカメラ
US5576583A (en) * 1992-04-30 1996-11-19 Hitachi Metals, Ltd. Swing-type actuator
DE4314167C2 (de) * 1992-04-30 1995-04-13 Hitachi Metals Ltd Magnetanordnung für einen Pendel-Stellantrieb
US5396384A (en) * 1992-05-12 1995-03-07 Quantum Corporation Hard disk drive architecture
US5465343A (en) * 1993-04-30 1995-11-07 Quantum Corporation Shared memory array for data block and control program storage in disk drive
US5617388A (en) * 1993-05-31 1997-04-01 Sony Corporation Disc recording/reproducing apparatus which uses stored eccentricity data to maintain the read/write head at a constant radial position during a stand-by mode
US5491395A (en) * 1993-09-17 1996-02-13 Maxtor Corporation TUT servo IC architecture
US5592346A (en) * 1994-03-31 1997-01-07 Polaroid Corporation Control system utilizing an adaptive predictor to compensate for harmonic distortion
US6172828B1 (en) * 1996-05-16 2001-01-09 Hitachi, Ltd. Signal processing apparatus and a disk control apparatus, with head positioning control based on digitized servo data
JP3726151B2 (ja) * 1997-08-25 2005-12-14 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ ディスク装置及びリムーバブル型磁気ディスク装置
JP3582970B2 (ja) * 1997-11-04 2004-10-27 富士通株式会社 アダプタ、及びアダプタとディスクカートリッジ駆動装置との間の通信方法
JP2000337928A (ja) * 1999-05-27 2000-12-08 Sony Corp 位置検出装置および位置検出信号の補正方法
US7365932B1 (en) 2005-12-30 2008-04-29 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive comprising an optical sensor for vibration mode compensation
US7495857B1 (en) 2005-12-30 2009-02-24 Western Digital Technologies, Inc. Servo writing a disk drive by writing spiral tracks using a mechanical position sensor
US7619844B1 (en) 2005-12-30 2009-11-17 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive comprising a mechanical position sensor to prevent a runaway condition
US7480116B1 (en) 2006-01-20 2009-01-20 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive employing coarse position feedback from mechanical position sensor to improve format efficiency

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3449734A (en) * 1965-04-28 1969-06-10 Mohawk Data Sciences Corp Positioning apparatus for a random access storage device using a dual-frequency reference track
US3691543A (en) * 1971-02-08 1972-09-12 Ibm Positioning system including servo track configuration and associated demodulator
US3737883A (en) * 1971-08-18 1973-06-05 Information Storage Systems Linear positioning apparatus for memory disc pack drive mechanisms
US3812533A (en) * 1972-12-22 1974-05-21 Vermont Res Corp Information storage unit transducer positioning system
US3864741A (en) * 1973-06-28 1975-02-04 Ibm Servo channel equalization network
JPS5754872B2 (de) * 1973-11-02 1982-11-20
JPS5724567B2 (de) * 1974-03-11 1982-05-25
US3953889A (en) * 1974-10-24 1976-04-27 Pertec Corporation Electronic head adjust system for removable magnetic discs
JPS5181603A (ja) * 1975-01-14 1976-07-17 Nippon Electric Co Jikideisukusochi
DE2629473C2 (de) * 1976-06-30 1982-10-28 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Schaltungsanordnung zum Versetzen der Datenköpfe eines Plattenspeichers um einen definierten Betrag aus der Datenzylindermitte
JPS533093A (en) * 1976-06-29 1978-01-12 Ricoh Co Ltd Stabilization system of photo sensor circuit
GB1499268A (en) * 1976-06-30 1978-01-25 Ibm Servo apparatus
US4135217A (en) * 1976-11-02 1979-01-16 Xerox Corporation Utilization of stored run-out information in a track following servo system
GB1528539A (en) * 1976-12-20 1978-10-11 Ibm Electromagnetic actuator
US4096534A (en) * 1977-04-12 1978-06-20 International Business Machines Corporation Track accessing circuitry for a disk file with switchable filter
US4188646A (en) * 1978-05-30 1980-02-12 Sperry Rand Corporation Sectorized data path following servo system
NL7808638A (nl) * 1978-08-22 1980-02-26 Philips Nv Inrichting voor het uitlezen van een schijfvormige re- gistratiedrager.

Also Published As

Publication number Publication date
GB2083926B (en) 1985-05-22
FR2490857B1 (fr) 1989-04-28
FR2490857A1 (fr) 1982-03-26
JPS5786910A (en) 1982-05-31
US4396959A (en) 1983-08-02
DE3137701A1 (de) 1982-05-06
HK93885A (en) 1985-11-29
GB2083926A (en) 1982-03-31
SG64185G (en) 1986-05-02

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