DE60031492T2

DE60031492T2 - Vorrichtung und verfahren zur abtastung eines drehenden informationsträgers

Info

Publication number: DE60031492T2
Application number: DE60031492T
Authority: DE
Inventors: J. Arnoldus NIESSEN; J. Joris VREHEN
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2020-04-18
Also published as: JP4542713B2; CN1315036A; HK1037772A1; TW573295B; DE60031492D1; US6680884B1; MY127902A; EP1090390A1; CN1143278C; WO2000065581A1; JP2002543546A; EP1090390B1

Description

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

Claims

Verfahren des Abtastens eines rotierenden Informationsträgers (1), wobei der Informationsträger gegenseitig im Wesentlichen parallele Spuren (2) für das Aufzeichnen von Informationen aufweist, wobei in dem Verfahren ein Signal (Id) generiert wird, das kennzeichnend für die Position eines Abtastpunkts (6) des Informationsträgers (1) ist, wobei der Informationsträger (1) um eine Achse (3) rotiert wird und der Abtastpunkt (6) radial in Bezug auf die Achse bewegt wird, wobei das Verfahren eine Abtastbetriebsart umfasst, in der während des Lesens und/oder Schreibens einer zusammenhängenden Datei der Abtastpunkt (6) sowohl von einer Spur zu einer anderen Spur in einer ersten radialen Richtung und von einer Spur zu einer anderen Spur in einer zweiten radialen Richtung entgegengesetzt dazu bewegt wird, wobei das Verfahren zum Lesen Lesen von Informationen vom Informationsträger in einer nicht sequenziellen Reihenfolge, die der Reihenfolge entspricht, in der die Spuren abgetastet werden, und Anordnen der Informationen in einer sequenziellen Reihenfolge umfasst, die der Reihenfolge der Informationen in der zusammenhängenden Datei entspricht, und/oder wobei das Verfahren zum Schreiben Empfangen von Informationen in einer sequenziellen Reihenfolge, die der Reihenfolge der Informationen in der zusammenhängende Datei entspricht, und Anordnen der Informationen zu einer nicht sequenziellen Reihenfolge umfasst, die der Reihenfolge entspricht, in der die Spuren abgetastet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abtastbetriebsart der Abtastpunkt sich zu einer Zeit in der ersten radialen Richtung bewegt und sich darauf folgend allmählicher in der zweiten radialen Richtung bewegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während jeder Umdrehung der Abtastpunkt von einer Spur zu einer anderen Spur in der ersten radialen Richtung springt und von einer Spur zu einer anderen Spur in der zweiten radialen Richtung springt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spuren des Informationsträgers in Sektoren (S1–S4) unterteilt worden sind, die einen Kopf (2A) aufweisen, wobei Sektoren gegenseitig benachbarter Spuren gegenseitig dieselben tangentialen Grenzen aufweisen und Springen von einer Spur zu einer anderen Spur bewirkt wird, während sich der Abtastpunkt (6) auf einem Kopf befindet.
Vorrichtung zum Abtasten eines rotierenden Informationsträgers (1), wobei der Informationsträger gegenseitig im Wesentlichen parallele Spuren (2) für das Aufzeichnen von Informationen aufweist, wobei die Vorrichtung einen Wandler (5) zum Abtasten des Informationsträgers und Generieren eines Positionssignals (Id), das kennzeichnend für die Position eines Abtastpunkts (6) des Informationsträgers ist, wobei der Punkt durch den Wandler abgetastet wird, Mittel (4) zum Rotieren des Informationsträgers um eine Achse (3) und Mittel (7–12) zum Bewegen des Abtastpunkts (6) radial in Bezug auf die Achse (3) beinhaltet, wobei die Vorrichtung eine Abtastbetriebsart aufweist, in der während des Lesens und/oder Schreibens einer zusammenhängenden Datei der Abtastpunkt (6) sowohl von einer Spur zu einer anderen Spur in einer ersten radialen Richtung und von einer Spur zu einer anderen Spur in einer zweiten radialen Richtung entgegengesetzt dazu bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Puffer (13, 14) aufweist, der mit dem Wandler (5) gekoppelt ist, um während des Lesens von Informationen vom Informationsträger in einer nicht sequenziellen Reihenfolge, die der Reihenfolge entspricht, in der die Spuren abgetastet werden, die Informationen in einer sequenziellen Reihenfolge anzuordnen, die der Reihenfolge der Informationen in der zusammenhängenden Datei entspricht, und/oder um während des Schreibens Informationen in einer sequenziellen Reihenfolge zu empfangen, die der Reihenfolge der Informationen in der zusammenhängende Datei entspricht, und die Informationen zu einer nicht sequenziellen Reihenfolge anzuordnen, die der Reihenfolge entspricht, in der die Spuren abgetastet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Bewegen des Abtastpunkts radial in Bezug auf die Achse Grobpositionierungsmittel (7, 10, 11) und Feinpositionierungsmittel (8) beinhalten, wobei Springen zu einer benachbarten Spur durch die Feinpositionierungsmittel bewirkt wird.