KR100240790B1

KR100240790B1 - 서보 신호 기록 방법

Info

Publication number: KR100240790B1
Application number: KR1019910013932A
Authority: KR
Inventors: 가쯔미 이께다
Original assignee: 이데이 노부유끼; 소니 가부시키가이샤
Priority date: 1990-08-14
Filing date: 1991-08-13
Publication date: 2000-02-01
Also published as: DE69113920T2; EP0471367A3; EP0471367B1; DE69113920D1; EP0471367A2; US5274511A; JP3024184B2; JPH0498662A; KR920005099A

Abstract

본 발명은 서보 신호 기록방법으로서 특히, 하드디스크등에 호적한 서보 신호 기록방법에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 외부 감지기의 출력과 헤드의 이동량간의 비직선성 때문에 생기는 피치 얼룩을 보정할 수 있으며, 피치 얼룩을 매우 적게할 수 있는 서보 신호의 써넣기 방법을 제안하는데 있다.

Description

서보 신호 기록 방법

제1도는 본 발명의 일실시예를 도시한 블럭도.

제2도는 위치 검출기의 구성을 도시한 단면도.

제3도는 일실시예를 도시하는 블럭도.

제4(a)도 및 제4(b)도는 각각 스케일 및 레티클을 도시하는 평면도.

제5(a)도 내지 제5(d)도는 위치 검출기의 검출신호의 파형도.

제6도는 검출신호의 피치 얼룩 및 비직선성을 도시하는 파형도.

제7도, 제8도 및 제9도는 보정량을 구하는 방법의 설명에 쓰이는 약선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 헤드 아암 2 : 헤드

3 : 보이스 코일모터 5 : 자기 디스크

6 : 위치 검출기

본 발명은 서보 신호 기록방법, 특히, 자기 디스크, 예컨대 하드 디스크에 호적한 서보 신호 기록 방법에 관한 것이다.

본 발명은 디스크상에 외부의 위치 검출기의 출력을 사용해서 트래킹 때문의 서보 신호를 기록하는 방법에 있어서 헤드 아암을 정속으로 이동시키고 위치 검출기의 출력 신호에서 위치 검출기의 피치의 오차를 측정하는 스텝과, 오차에서 보정량을 산출하는 스텝과, 보정량에 대한 위치 검출기의 출력의 값을 산출하는 스텝과 위치 검출기의 출력의 값이 얻어질 때 서보 신호를 디스크상에 기록하는 스텝으로 이루는 서보 신호 기록 방법이며 트랙 피치의 얼룩을 감소할 수 있다.

외부 감지기를 사용해서 하드 디스크의 트래킹을 행하는 방법이 에컨대 특개소 63-154916호 공보에 개시되어 있다. 이 방법에 의하면 보이스 코일모터를 구동시켜서 헤드 아암을 이동시키고 4상의 광학 감지기를 갖는 위치 검출기에 의해서 헤드 아암의 위치를 검출 출력으로서 얻음과 더불어 이 각상의 검출출력의 소정의 레벨과 데이타 트랙을 대응시키므로서 헤드의 트래킹을 행하는 것이다.

그러나, 외부 감지기만으로는 트래킹의 정밀도를 낼수 없으므로 외부 감지기의 출력에 의해 조동하고, 다음에 디스크상에 제조시에 쓰여져 있는 서보 신호에 의해 목표 트랙상에 헤드를 가져오는 것같이 미동하는 방식이 일반적으로 되어 가고 있다. 이것에 의해서 외부 감지기에 의해서 계산된 트랙의 센터와 디스크상의 데이타 트랙의 센터가 시간 경과 또는 환경의 변화에 의해서 어긋나도 보정할 수 있으며, 정확한 트래킹이 가능해진다.

상술의 디스크상의 서보 신호는 드라이브 장치의 조립 종료후, 외부 감지기에 의해서 계산된 트랙의 감지기에 맞춰서 써넣어진다. 따라서, 트랙 피치의 정밀도는 외부 감지기의 피치정밀도에 의존하며, 피치 얼룩이 생긴다는 문제점이 있었다. 만일, 피치 얼룩이 크면 크로스 토오크가 발생되기 쉽게 되며 리드/라이트 특성이 악화되고 만다는 문제점이 있었다. 한편, 크로스 토오크를 방지하기 위해서 가드밴드의 폭을 크게 하면 협트랙폭화의 방해가 된다는 문제점이 있었다.

그래서, 본 출원인은 디스크상에 서보 신호를 써넣을 때 외부 감지기의 피치 얼룩을 조사하고 피치 얼룩을 보정해서 서보 신호를 디스크에 써넣으므로서 상술의 문제점을 해소한 서보 신호의 써넣기 방법을 제안하고 있다(특원소 63-308238호 명세서 참조). 즉, 외부 감지기의 피치 얼룩의 보정은 외부 감지기가 산출한 트랙의 감지기에서 헤드를 적정량만큼 어긋나게 해서 서보 신호가 써넣어진다.

선원의 방식에선 외부 감지기의 출력값을 모니터하면서 헤드를 보정량만큼 어긋나게 하는 경우에 외부 감지기의 출력과 헤드의 이동량이 선형이라고 생각하고 있다. 그러나, 실제로는 외부 감지기의 출력과 헤드의 이동량과 새에 비직선성이 있으며, 그 결과, 보정 후에도 다소의 피치 얼룩이 남는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 외부 감지기의 출력과 헤드의 이동량의 사이의 비직선성 때문에 생기는 피치 얼룩을 보정할 수 있으며 피치 얼룩을 매우 적게 할 수 있는 서보 신호의 써넣기 방법을 제안하는 데 있다.

본 발명은 디스크(5)상에 외부의 위치 검출기(6)의 출력을 사용해서 트래킹때문의 서보 신호를 기록하는 방법에 있어서 헤드아암(1)을 정속으로 이동시키고 위치 검출기(6)의 출력신호에서 위치 검출기(6)의 피치의 오차를 측정하는 스텝과, 오차에서 보정량을 산출하는 스텝과, 보정량에 대한 위치 검출기(6)의 출력의 값 V1 내지 V4를 산출하는 맵과; 위치 검출기(6)의 출력의 값 V1 내지 V4가 얻어질 때 서보 신호를 디스크(5)상에 기록하는 스텝으로 이루는 신호 기록 방법이다.

위치 검출기(6)의 피치 얼룩의 보정을 행할 수 있고, 또, 위치 검출기(6)의 출력신호와 헤드의 이동량과의 비직선성의 보정을 행할 수 있다. 따라서, 피치 얼룩을 매우 적게 할 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예에 대해서 도면을 참조로 설명한다. 본 실시예는 고정 자기 디스크에서의 서보 신호의 써넣기에 본 발명을 적용한 것이다.

제1도 및 제3도에 있어서 (1)이 Y자상의 헤드 아암을 도시하며, 헤드아암(1)의 일단부에 장착된 헤드(2)가 보이스 코일모터(3)에 의해서 회동축(4)을 중심으로 해서 회동하고, 원상의 자기 디스크(5)의 반경방향(제1도중 화살표 R방향)으로 이동한다. 헤드아암(1)의 타단부에는 광학적인 위치 검출기(6)가 설치되어 있다.

위치 검출기(6)는 제2도에서 도시되듯이 감지기 및 스케일(8)로 이룬다. 감지기(7)는 예컨대 LED를 쓴 발광부(9)와 레티클(10)과, 포토 다이오드를 쓴 수광부(11)로 구성된다. 스케일(8)은 고정되어 있다. 레티클(10)은 제4(b)도에서 도시하듯이 투명 유리부재 등에 50㎛ 폭의 슬릿이 100㎛의 피치로 형성된 것이다. 발광부(9)와 레티클(10)은 예컨대 볼트 등에 의해서 일체 구조로 되며 헤드아암(1)에 장착되어 있다.

스케일(8)은 제4(a)도에 도시하듯이 예컨대 투명 유리부재 등에 레티클(10)과 마찬가지의 패턴의 슬릿(8A)이 형성된 것이다. 스케일(8)의 아래쪽에는 수광부(11)가 설치되어 있다. 감지기(7)는 헤드아암(1)과 더불어 제2도 중에서 A방향으로 이동 가능으로 되어 있다. 레티클(10)과 스케일(8)의 사선부분을 금속증착에 의해서 형성되는 차광 부분이다. 헤드아암(1)이 이동하는 것에 의해서 스케일(8) 및 레티클(10)의 슬릿이 겹친 부분의 개구가 변동하고 수광부(11)에서 3각 파형의 검출신호가 얻어진다.

자기 디스크(5)의 트랙 간격이 예컨대 25㎛의 경우, 이 트랙 간격은 스케일(8) 및 레티클(10)의 슬릿 간격과 비교해서 좁으므로 제4(b)도에 도시되는 것 같이 각 50㎛폭이자 또한 각 100㎛ 이 피치를 갖는 슬릿(13A), (13B), (13C), (13D)을 배열한 4개의 레티클(10A), (10B), (10C), (10D)이 각각 25㎛씩 어긋나게 위치 결정된다.

각 레티클 10A 내지 10D의 하부에 설치된 4개의 수광부(11)에 의해 제5(a)도 내지 제5(d)도에 도시되듯이 서로 90°씩 위상이 상이한 3각 파형의 검출신호 SA, SB, SC, SD가 꺼내어진다. 이 검출신호 SA 내지 SD는 예컨대 3V에서 9V간에서 전압 레벨이 주기적으로 상승하고 그리고 감소하는 것이다. 검출출력 SA 내지 SD이 상승해서 기준전압 V_r(예컨대 6V)을 초과하는 크로스 점이 각 트랙센터에 대응 지어지고 있다. 또한, 본 실시예에서 감지기(7)를 이동시키고 스케일(8)을 고정하고 트랙 센터의 산출을 행하고 있는데, 이것에 한정되는 것은 아니며 스케일(8)을 이동시키고 감지기(7)를 고정해도 된다.

이하, 상술의 자기 디스크 드라이브 장치에 있어서 위치 검출기(6)의 4상의 검출신호 SA 내지 SD에 기준해서 서보 신호를 써넣기 위한 처리에 대해서 설명한다. 즉, 본 실시예는 제6도에 도시하듯이 위치 검출기(6)의 각 상의 출력신호가 피치 얼룩을 가지며 또 이것이 헤드 이동량에 대해서 비선형성의 영향을 받지 않고 서보 신호를 디스크(5)에 써넣는 것이다.

a. 위치 검출기(6)의 피치 얼룩의 산출

제1도에 도시하듯이 정속 이동명령 Sc이 마이크로 컴퓨터(14)의 cpu(15)에서 서보 제어기(16)에 공급된다. 이 정속 이동명령 Sc에 기준해서 발생한 구동신호로 헤드아암(1)이 자기 디스크(5)의 반경방향 R로 정속 이동된다.

헤드아암(1)의 이동시, 위치 검출기(6)의 출력신호가 기준전압 Vr를 크로스할 때마다 검출 펄스 Pt가 발생하며 이 검출 펄스 Pt가 cpu 15에 공급된다. 이 검출 펄스 Pt의 간격이 마이크로 컴퓨터(14)내의 타이머(17)에 의해서 측정된다. 제7도에 있어서 T1, T2, T3, 및 T4는 검출 펄스 Pt의 시간간격을 도시한다. T(=T1+T2+T3+T4)는 4상의 검출신호의 1주기이다. T1 내지 T4는 위치 검출기(6)가 갖는 고유의 피치 정밀도에 의해서 각종의 값을 취한다. 이같이 해서 구해진 위치 검출기(6)의 피치의 데이타가 메모리(18)에 써넣어준다.

또한, 본 실시예에선 자기 디스크(5)의 내주측과 외주측과의 각각에 4개의 레퍼런스 트랙을 설치하는 방식이므로 피치 얼룩의 측정은 자기 디스크(5)의 내주부, 외주부의 적당한 곳에서 각각 수십 트랙분 측정하고 각상간마다 평균화하므로서 측정 정밀도를 높히고 있다.

b. 피치 얼룩의 보정량의 산출

각 상의 피치의 얼룩은 하기와 같이 cpu 15로 계산된다.

A상 및 B상간

B상 및 C상간

C상 및 상간

D상 및 상간

다음에 A상을 기준으로 고정하고, B상, C상, D상의 트랙센터를 어긋나게 하므로서 보정하려는 경우, 각 상의 보정량은 다음 같이 된다.

A상 : X1′=0(%)

B상 : X2′=-E1(%)

C상 : X3′=E3+E4[%]

D상 : X4=E4[%]

상술의 보정량은 A상을 기준으로 한 평균 피치에 대한 것이다.

여기에서 보정량의 절대값을 작게 하기 위해서 최대의 보정량이 되는 항과, 최소의 보정량이 되는 항의 정부가 역이며, 또한, 절대값이 동등해지도록, 최적화를 행한다. 즉, 상술의 각 상의 보정량보다 이하의 량만큼 움직이면 된다.

y=1/2(max(X1′, X2′, X3′, X4′)+(min(X1′, X2′, X3′, X4′))

최적화된 각 상의 보정량은 하기의 것이다

A상 : X1=X1′-y(%)

B상 : X2=X2′-y(%)

C상 : X4=X4′-Y(%)

c. 검출신호에 대한 헤드 이동량의 비직선성의 보정

헤드 아암(1)을 정속으로 움직이며 각 상의 검출신호를 등시간 간격으로 샘플링한다.

1트랙 당의 샘플링수 n1을 각 상에 대해서 샘플링한다. 검출신호 SA 내지 SD의 정의 피크에서 다음 정의 피크까지의 동안의 샘플링수의 1/4이 1트랙마다의 샘플링수이다. 제8도에 도시하듯이 예컨대 검출신호 SA의 기준전압 Vr과의 크로스점(트랙 센터와 대응한다)의 전후의 샘플링점(트랙센터와 대응한다)의 전후의 샘플링점(혹 도트로 나타내어진다)의 샘플링수 및 샘플링 값을 검출한다. 크로스점의 직전의 샘플링 점은 샘플링 수 n2 및 샘플링 값 V1을 가지며, 그 직후의 샘플링점은 샘플링수(n2+1) 및 샘플링 값 V2를 가지고 있다.

따라서 크로스 점에서의 샘플링 수 n3는 샘플링 값 V1 및 V2에서 기하학적으로 계산된다.

상술과 같이 구해진 보정량 X1[%]의 보정을 행한 후의 보정점에서의 샘플링수 N1이 계산된다.

다음에 제9도에 도시하듯이 보정점에서의 검출신호 SA의 전압 V1이 계산된다.

V1=(Vp1-Vp0)×P

p0 : N1의 소수점이하의 내림값

p1 : N1의 소수점이하의 올림값

p : N1의 소수점이하의 값

vp0 : p0에서의 전압값

vp1 : p1에서의 전압값

다른 상에 관해서도 보정량 X2, X3 및 X4와 검출신호 SB, SC 및 SD를 사용해서 마찬가지로 보정점에서의 전압값 V2, V3 및 V4가 계산된다.

d. 서보 신호의 써넣기

제3도는 레퍼런스 트랙에 서보 신호를 써넣을때의 구성을 도시하고 있다. cpu 15에서 서보 제어기(16)에 대해서 이동 트랙수의 명령 St와 메모리(18)에서 읽어내어진 트랙 피치의 데이타를 사용해서 계산된 보정량 V1 내지 V4의 데이타 Sx가 공급된다.

서보 제어기(16)에서 공급된 구동신호가 보이스 코일모터(3)에 공급되어 헤드아암(1)을 회동시킨다. 서보 제어기(16)에는 위치 검출기(6)에서의 4상의 검출신호 SA 내지 SD가 공급되고 있으며, 이들 레벨이 서보 제어기(16)로 감시되어 있다. 헤드아암(1)의 회동에 의해서 변화하는 검출신호 SA 내지 SD의 레벨이 V1 내지 V4로 되기 까지, 헤드아암(1)이 이동된다.

그리고, cpu 15에 의해서 헤드(2)에 대해서 써넣기 명령 SW이 부여되며, 헤드(2)가 레퍼런스 트랙에 대해서 서보 신호 발생기(도시하지 않으며)에서의 서보 신호를 써넣는다. 이 경우, 서보 신호는 내주, 외주의 각각의 4개의 레퍼런스 트랙이 쓰인다. 내주의 레퍼런스 트랙을 쓸때는 내주부의 측정치에서 얻어진 보정량이 사용되며, 외주의 레퍼런스 트랙을 쓸때는 외주부의 측정치에서 얻어진 보정량이 사용된다.

위치 검출기(6)의 피치 얼룩은 상간에 있어서의 불균일이 크기는 하지만, 동일 상이면 그다지 변화하지 않으므로 상술과 같이 레퍼런스 트랙의 서보신호를 보정하는 것만으로 유효로된다.

본 실시예에선 레퍼런스 서보 방식을 예로 설명하고 있는데 이것에 한정되는 것은 아니며, 섹터 서보방식, 또는 인덱서보 방식에 대해서도 본 발명은 적용된다. 이 경우, 각 트랙에 대한 보정량을 정하는 것도 가능하다. 또, 피치 얼룩의 측정은 하드디스크 드라이브의 조립 종료후만이 아니고, 위치 검출기(6)의 단체로 측정해두는 것도 가능하다. 또한, 본 발명은 플롭피디스크에 대해서도 마찬가지로 적용된다.

본 발명에 의하면 외부 감지기기인 위치 검출기의 피치 얼룩을 보정해서 디스크상에 서보 신호를 기록할 수 있다. 또, 검출신호에 대한 헤드의 이동량의 비선형을 고려한 피치 얼룩의 보정을 행할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 디스크 장치의 트랙의 피치 정밀도가 위치 검출기의 피치 정밀도에 의존하지 않는다. 본 발명에 의하면 협 트랙화가 실현된다. 또, 트랙 위치 산출을 위한 위치 검출기의 정밀도가 거칠어도 양호하므로 위치 검출기를 염가로 할 수 있다.

Claims

디스크상에 외부의 위치 검출기의 출력을 사용해서 트래킹을 위한 서보 신호를 기록하는 방법에 있어서, 헤드 아암을 정속으로 이동시키고, 상기 위치 검출기의 출력 신호로부터 상기 위치 검출기의 피치의 오차를 측정하는 스텝과, 상기 오차로부터 보정량을 산출하는 스텝과, 상기 보정량에 대한 상기 위치 검출기의 출력의 값을 산출하는 스텝과, 상기 위치 검출기의 출력의 값이 얻어지는 때에 서보 신호를 상기 디스크상에 기록하는 스텝으로 이루어져 있는 서보 신호 기록 방법.