KR100258340B1 - 액츄에이터 암의 위치설정시의 오프셋 및 반복진동에러를 보상하기 위한 서보 컨트롤러 및 그 방법 - Google Patents

액츄에이터 암의 위치설정시의 오프셋 및 반복진동에러를 보상하기 위한 서보 컨트롤러 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100258340B1
KR100258340B1 KR1019970045951A KR19970045951A KR100258340B1 KR 100258340 B1 KR100258340 B1 KR 100258340B1 KR 1019970045951 A KR1019970045951 A KR 1019970045951A KR 19970045951 A KR19970045951 A KR 19970045951A KR 100258340 B1 KR100258340 B1 KR 100258340B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
offset
servo
track
burst
information
Prior art date
Application number
KR1019970045951A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19980024378A (ko
Inventor
슈 앤드루
Original Assignee
윤종용
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자주식회사 filed Critical 윤종용
Publication of KR19980024378A publication Critical patent/KR19980024378A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100258340B1 publication Critical patent/KR100258340B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G11B5/58Disposition 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 for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596Disposition 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 for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
    • G11B5/59627Aligning for runout, eccentricity or offset compensation
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/10009Improvement or modification of read or write signals
    • G11B20/10305Improvement or modification of read or write signals signal quality assessment
    • G11B20/10314Improvement or modification of read or write signals signal quality assessment amplitude of the recorded or reproduced signal
    • 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
    • G11B5/58Disposition 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 for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596Disposition 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 for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
    • G11B5/59633Servo formatting
    • G11B5/59655Sector, sample or burst servo format
    • 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
    • G11B5/58Disposition 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 for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596Disposition 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 for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
    • G11B5/59688Servo signal format patterns or signal processing thereof, e.g. dual, tri, quad, burst signal patterns

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Abstract

본 발명은 디스크 드라이브 헤드의 오프셋을 계산하고 진동(RRO/NRRO)을 QN분석하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 트랙 추종 모드에서, 보정 버스트 E,F,G 및 H는 서보 프리앰블, 서보 동기 필드바로 뒤에 위치하는 서보 섹터 정보 영역에 기록될 수 있다. 보정 버스트에 대한 정보의 위치설정은 서보 버스트 A,B,C 및 D를 독출함으로써 유도될 수 있다. 서보 데이터 버스트 A,B,C 및 D의 상대 진폭으로부터 얻어진 정보를 이용하여 서보 버스트가 독출되고, 에러 신호가 발생될 수 있다. 수회에 걸친 회전시 발생하는 평균에러가 계산되어 레지스터에 저장될 수 있다. 보정 버스트 패턴 E,F,G 및 H를 기록하기 전에 에러 정보를 이용하여 헤드 위치에 대한 정정이 이루어질 수 있다. 서보 버스트 패턴은 디스크 드라이브의 제조 공정시 초기에 서보 라이터에 의해 기록되는 반면, 보정 버스트 패턴은 보정 및 보증시, 그리고, 독출값이 서보 버스트 에러에 대한 평균 에러와 일치할 때, 기록될 수 있다.서보 버스트 에러와 보정 버스트 에러간의 중요한 차이점이 서보 루프 회로의 문제점을 나타낼 수도 있다

Description

액츄에이터 암의 위치설정시의 오프셋 및 반복진동에러를 보상하기 위한 서보 컨트롤러 및 그 방법
본 발명은 디스크 드라이브의 자동 보정 MR 헤드에 관한 것으로서, 특히 오프셋 서보 버스트 및 오프셋 보정 버스트를 이용하여 MR 헤드 독출요소에 대한 정확한 오프셋 보정을 발생시키는 것에 관한 것이다.
자기 매체로부터의 정보 독출능력은 자기 저항(MR) 헤드 기술을 이용하여 향상될 수 있다. MR 헤드 독출요소의 기술로 인해 자기 매체상에 기록된 정보의 영역 밀도가 크게 향상될 수 있다. 그러나, MR 헤드는 그 크기가 작고, 제조시 비일관성의 문제가 있고, 기록 트랙 중심과 독출 트랙 중심간의 오프셋이 물리적 배치에 기초하여 디스크 드라이브에 따라 달라질 수 있기 때문에, 트랙 중심의 예상 위치와 실제 위치간의 오프셋을 보상하기 위해 보정(calibration)이 필요할 수도 있다. 오프셋은 MR 헤드의 스큐각(skew angle)으로 인해 야기될 뿐만 아니라, 액츄에이터 암의 중심을 따라 독출 소자의 중심과 유도성 기록 소자의 중심간에 발생되는 물리적 오프셋으로 인해 야기될 수 있다. 기타 다른 오프셋은 반복(RRO: repetitive runout) 및 비반복 진동(NRRO:non-repetitive runout)에 의해 발생될 수 있다. 상기 RRO는 디스크 구조의 체계적인 뒷틀림 현상, 디스크 표면의 미세한 굴곡 현상, 디스크 스핀들이 플래터에 대해 그 중심이 약간 벗어난 배치상태, 불완전한 스핀들 모터 베어링, 또는 회전시의 고조파로 인해 야기될 수 있다. 또한, 상기 NRRO는 전술한 바와같은 베어링의 불규칙성등으로 인한 랜덤한 섭동(攝動: perturbations) 및 장동(章動: mutation)에 의해 야기될 수 있다.
상기한 오프셋을 계산하고, 그에 따른 드라이브를 보정하기 위해 여러가지 방법들이 이용될 수 있다. 도 2a는 디스크 드라이브의 평면도를 나타낸 것이다. 디스크 드라이브는 스핀들상에 장착되는 강자성 회전 플래터, 구동 모터, 액츄에이터 암, 상기 액츄에이터 암의 위치설정에 이용되는 고 해상도(high resolution)서보 모터 및 회전 플래터의 반경을 따라 소정 위치에 위치되는 헤드로 구성될 수 있다. 도 2b는 액츄에이터 암(114) 단부에 위치한 헤드 캐리어(110)상의 독출 헤드 요소(201) 및 기록 헤드 요소(202)를 나타낸 도면이다. 상기 독출 헤드 요소(201) 및 기록 헤드 요소(202)는 중심축(203)을 따라 위치될 수 있다. 헤드 위치의 피드백 및 제어는 헤드가 장착되는 액츄에이터 암의 위치설정에 좌우되기 때문에, 상기 독출 헤드 요소(201) 및 기록 헤드 요소(202)의 놓인 위치가 정확히 알려져야 한다. 헤드의 중심이 액츄에이터 암의 중심축(203)과 정렬된 상태로 헤드가 배치된다고 가정할 수도 있다.
위치 정정 수단없이, 액츄에이터 암의 중심축과 실제 기록 헤드의 중심간의 오프셋은 기록 트랙의 실제 위치로 직접 자동적으로 전환된다. 실제 기록 트랙 위치는 액츄에이터 암 위치 설정 피드백이 버스트 영역의 독출 소자로부터 리드백된 정보에 기초한 폐쇄 루프이기 때문에, 액츄에이터 서보 기구에 의해 결정되는 것과 같은 원하는 위치와는 다를수 있다. 기록 트랙의 실제 위치와 비교할 때와 같은 원하는 배치에 관한 정보는 기록 트랙에 대한 독출 보정이 수행될 때 까지는, 이용되지 않을 수도 있다. 독출 헤드를 실제 트랙 중심 상으로 중앙을 맞출때, 실제 기록 트랙 위치로부터 독출 헤드 오프셋을 계산하는 것은 중요할 수도 있다. 서보 버스트 정보 영역을 통해 독출 헤드로부터 얻어진 독출 신호 진폭은 독출 트랙 상에서의 폐쇄 루프 제어를 위한 충분한 샘플을 제공할 수도 있다. 그러나, 기록 헤드 요소는 폐쇄 루프 서보 위치 설정 매카니즘에 대해 직접적인 피드백 신호를 제공하지 않을 수도 있다.
독출 및 기록 헤드 중심과 액츄에이터 암의 공통축의 물리적 배치에 있어서의 미세한 차이는 독출 트랙 및 기록 트랙의 중앙을 맞추는데 심각한 영향을 미칠 수 있다. 공통 중심축으로부터의 오프셋은 액츄에이터 암 서보 메카니즘이 헤드를 트랙 중심에 대응하는 디스크 플래터상의 특정 위치에 위치시키는 능력에 영향을 미칠 수 있다. 만약, 상대적인 오프셋이 정확히 제공되지 않는다면, 서보 매카니즘은 헤드 특히, 독출 헤드를 기록 트랙 중심에 정확히 위치시킬 수 없게 된다. 독출 헤드를 기록 트랙 중심에 위치시키는 것은 데이터 독출중에 자기 정보 신호의 최대 진폭을 얻는데 필수적이다. 최대 진폭의 자기 정보 신호를 독출하는 것은 부분 응답 최대 공산(公算)(PRML: Partial Response Maximum Likelihood)독출 채널을 포함하는 많은 형태의 독출 채널의 적절한 동작을 위해 필수적이다. 상기 PRML 독출 채널은 인접 트랙뿐만 아니라 원하는 트랙으로부터의 자기 신호의 선형 중첩된 합으로부터 단일 자기 정보 신호를 판별하는 것에 좌우된다. PRML 독출 채널의 독출 헤드의 중심을 자기 정보 신호를 포함하는 트랙위에 정하지 못하면, 에러가 발생될 수도 있다.
액츄에이터 암의 중심으로부터의 헤드 중심 편의(偏椅)형태의 오프셋뿐만 아니라, 또다른 오프셋이 액츄에이터 암의 이동 끝지점에서 발생할 수도 있다. 도 3a는 액츄에이터 암의 이동 끝지점에서의 위치 상태를 나타낸 하드 디스크 드라이브의 평면도이다. 액츄에이터 암의 축은 디스크의 외곽 가장자리의 디스크 원주에 거의 접촉할 수도 있다. 액츄에이터 암이 디스크의 중심에 가까워짐에 따라, 액츄에이터 암의 축은 독출 중인 트랙에 대해 보다 뚜렷한 각을 형성할 수 있다. 도 3b는 액츄에이터 암의 각도에 의해 야기되는 오프셋를 나타낸 도면이다. 독출 헤드 요소(201)의 중심은 기록 헤드 요소(202)로부터 오프셋되어 데이터가 기록된 트랙의 중심으로부터 오프셋될 수도 있다. 헤드 스큐각에 의해 야기되는 오프셋은 서보 필드가 독출 트랙 및 기록 트랙 중심을 명확히하기 위해 이용가능한 정보 필드이기 때문에, 추가 보상을 요구할 수도 있다. 만약, 서보 루프가 폐쇄 루프 제어를 위해 MR 헤드 독출 소자(201)로부터 독출된 공칭 A, B버스트를 이용한다면, 서보 트랙 중심은 A와 B 독출 진폭간의 차가 0 일때 확인될 수 있다. 디스크상에서 독출 소자의 위치는 독출 트랙이고, 디스크 상에서 기록 소자의 위치는 기록 트랙이다. 독출 트랙 중심과 기록 트랙 중심간의 차는 계산될 필요가 있는 오프셋의 양이다. 두개의 인접 서보 필드간의 데이터 필드는 데이터가 기록되어지고 후에 독출되어지게 하기 위한 트랙상의 영역일 수 있다.
종래의 한 방법은 공칭 A,B 버스트 진폭이 독출되고, 만약 그 차이 값이 0이 되면, 데이터 필드에 정보를 기록한다. 기록 헤드 요소에 의해 디스크상에 미리 기록된 정보를 리드백하기 위해, 서보 제어 루프는 최상의 결과를 얻기 위해서 독출 헤드 요소를 미리 기록된 기록 트랙 위치상으로 이동시킬 필요가 있다. 서보 루프가 상기 MR 헤드 독출 소자를 원하는 기록 트랙 위치로 이동시킨 뒤에, A 와 B버스트 독출 신호 진폭간의 차이가 0이 안될 수도 있다. 종래 방법은 MR 헤드 독출 소자를 기록 트랙 영역주위로 기록 트랙 중심으로부터 트랙폭의 +50%에서 -50%까지 미세 이동시킴으로서, 데이터 필드내의 이전에 기록된 정보 상에서 MR 헤드 독출 소자로부터 다시 독출된 재독출 신호의 진폭 단면이 얻어진다. 상기 진폭 단면의 리드백 신호의 진폭 피크 지점에 대응하는 A와 B 버스트 독출 신호의 진폭간의 차이값은 MR 헤드 독출 소자(201)를 데이터 필드의 이전 기록된 데이터의 트랙 중심 위치상으로 미세 이동 시키기위한 원하는 오프셋 양으로서 이용된다. A,B,C,D 버스트의 조합은 만약, 상기 A와 B버스트 신호의 진폭간의 차이값이 크고 서보 제어 루프에 대해 양호한 선형 정보를 제공할 정도로 충분히 적절하지 않은 경우에 이용될 수도 있다.
도 4는 종래의 서보 버스트 패턴 및 다른 서보 섹터 정보를 나타낸 도면이다. 제조중에, A,B,C 및 D버스트를 포함하는 서보 버스트 패턴(407)은 서보 라이터(servo writer)에 의해 디스크 표면 상에 기록될 수 있다. 서보 버스트 패턴은 동심 트랙을 따라 외곽 트랙에서 내곽 트랙을 향해 일정한 간격으로 나타나는 서보 섹터 정보 영역내에 기록될 수 있다. 디스크 섹터는 디스크 스핀들에 가까워질수록 트랙부분이 더욱 작아지는 디스크 표면의 파이조각 형태의 영역으로서 나타난다. 상기 서보 버스트 패턴(407) 이외에도, AGC 필드(403), 서보 동기 필드 (SYNC)(404), 서보 그레이 코드 필드(405) 및 ID필드(406)가 기록될 수 있다. 상기 서보 버스트 패턴(407) 다음에는 데이터 필드(408)가 위치한다. 착오 정정 코드(ECC)(409)는 서보 섹터 정보의 종료부에 기록될 수 있다.
도 5는 종래의 서보 섹터 정보, 서보 게이트 신호와 버스트 윈도우간의 타이밍 관계를 나타낸 파형도이다. 트랙 데이터(500)는 서버 섹터 정보 필드를 포함할 수 있다. 서보 섹터 정보는 A,B,C 및 D버스트를 포함하는 서보 버스트 패턴을 구비할 수 있다. 상기 A,B,C 및 D버스트는 단일 트랙상에 서보 프리앰블, 서보 어드레스 마크 및 서보 그레이 코드를 기록한 후에 기록될 수 있다.
서보 게이트 신호(501)는 상기 서보 버스트 패턴이 서보 라이터에 의해 기록될때 서보 섹터 정보를 디코딩하기 위한 타이밍을 제어하는데 이용될 수 있다. 서보 버스트 윈도우 타이밍 신호(502)는 서보 라이터에 의해 기록된 A,B,C 및 D버스트의 기록 타이밍을 제어할 수 있다. 상기 서보 라이터는 디스크 제조 중에 서보 섹터 내에 서보 버스트 패턴을 기록할 수 있다.
그러나, 공칭 A,B 버스트 및 미세 이동을 포함하는 종래의 방법에 있어서는 다음과 같은 문제점이 발생된다. 즉, 미세 이동은 시간이 소모되는 프로세스이다. 디스크 표면 상에서의 상이한 위치로 인해 상이한 오프셋이 발생되고, 이러한 상이한 오프셋은 보정 및 미세 이동을 필요로 하게 된다. 전체 디스크 영역상에서 상이한 오프셋을 커버하는데 소모되는 전체 보정 시간으로 인해 제조 공정이 더디게 된다.
종래의 방법은 통상적으로 오프셋 보정을 위한 데이터 필드를 기록하기 위해 A,B,C,D 버스트와 동일한 버스트 주파수 신호를 이용한다. 상기 동일한 주파수로 인해 데이터 채널 칩내에 왜곡없는 피크 검출을 위해 동일한 회로가 이용될 수 있다. 버스트 A,B,C,D 피크 검출 윈도우는 서보 타이밍 제어 회로에 의해 제어된다. 데이터 필드용의 피크 검출은 독출 게이트에 의해 제어될 수 있다.
서보 버스트 복조에 있어서는, 전형적으로 두가지 방법, 즉 피크 검출 방법과 영역 검출 방법이 있다. 피크 검출 데이터 채널은 신호 버스트에 삽입된 피크를 검출하는 서보 복조 방법을 이용하는 데이터 채널을 참조한다. 영역 검출 데이터 채널은 신호 버스트 길이에 걸쳐서 집적화를 이용하는 또다른 서보 복조 방법을 참조한다. 상기한 피크 검출 방법은 보다 용이한 구현으로 인해 보다 초기에 사용되었다. 반면, 영역 검출 방법은 피크 잡음에 덜 민감하다는 장점을 갖는다.
또한, 공칭 A,B 버스트 및 미세 이동을 포함하는 종래의 방법의 문제점은 피크 검출 방식의 데이터 채널에 대해서만 효과적이라는데 있다. 영역 검출 방법의 경우, 버스트 윈도우는 모든 버스트 및, 데이터 필드의 MR 헤드 오프셋 보정 영역에 대해 더욱 정확하고 일정할 필요가 있다. 피크 검출 방법의 경우, 버스트 윈도우 타이밍은 변하거나 연장될 수도 있다. 종래의 MR 헤드 오프셋 보정에 사용되는 피크 검출을 위한 독출 게이트 타이밍은 연장되거나 버스트 A,B,C,D의 검출시 사용되는 것과 동일한 타이밍이 아닐 수도 있다. 어떠한 방식의 서보 복조 방법이 이용될 수 있는지를 결정함에 있어서 타이밍은 중요한 역할을 하기 때문에. 영역 검출 채널에 포함된 보다 엄격한 타이밍이 피크 검출을 수용할 수 있다. 그러나. 타이밍이 덜 엄격한 피크 검출 채닐은 영역 검출을 수용하지 못할 수도 있다.
서보 컨트롤러로 간단하고 효과적인 방법에 의해 기록 트랙 및 독출 트랙간의 MR 헤드 오프셋을 계산하는 것이 바람직하다. 또한, 서보 컨트롤러로 버스트 A,B,C,D가 이용되는 방법과 유사하게 MR 헤드 오프셋을 검출하는 것이 바람직하다. 아울러, 서보 컨트롤러로 구동 특성을 찾아내고 반복 진동 또는 비반복 진동을 포함하는 분석 과정을 실행하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 목적은 디스크 드라이브 시스템에 있어서, 서보 버스트 패턴을 독출하고, 트랙 추종 모드에서 디스크 표면에 기록가능한 보정 버스트 패턴을 발생시킬 수 있는 자동 보정 디스크 드라이브 컨트롤러를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일면에 따라, 서보 버스트 패턴은 A,B,C 및 D버스트로서 독출될 수 있고, 서보 버스트 패턴은 서보 프리엠블, 서보 동기 및 서보 그레이 코드 필드바로 다음의 서보 섹터 정보 영역에서 독출될 수 있다. 보정 버스트는 조정된 위치를 이용하여 트랙의 데이터 섹터 정보 영역에 있는 일련의 E,F,G 및 H 버스트로서 기록될 수 있고, A,B,C 및 D 버스트를 독출함으로써 발생된 신호를 이용하여 위치가 조정될 수 있다.
서보 버스트 패턴은 트랙 중심위에서 MR 헤드 독출 소자의 중심을 결정하기 위한 유용한 방식으로 오프셋되는 별개의 4개 오프셋 버스트로 구성된다. 첫번째 버스트인 버스트 A는 트랙 중심 위치 n의 일측상에서 트랙 간격의 1/2거리만큼 중심이 오프셋될 수 있다. 버스트 B는 트랙 중심 위치 n의 타측상에서 트랙 간격의 1/2거리만큼 중심이 오프셋될 수 있다. 버스트 C는 트랙 n+1상에 그 중심이 위치하도록 버스트 A와 동일한 방향으로 트랙 n으로부터 전체 트랙만큼 중심이 오프셋된채 독출될 수 있다. 버스트 D는 트랙 n상에 그 중심이 놓일 수 있다. 상기 버스트 A,B,C 및 D는 독출되는 중인 것으로 기술되었지만 어느 초기 기록되는 시점이 있어야 한다.
오프셋 패턴 A,B,C 및 D는 디스크 조립중에 서보 라이터에 의해 초기에 기록될 수 있다. 서보 라이터에 의한 기록은 정확한 서보 타이밍과 서보 섹터 위치의 제공에 따라 서보 버스트 패턴이 기록되는 것을 보장한다. 데이터 필드 내 정확한 위치에 균일한 타이밍의 기록 헤드 회로에 의해 보정 버스트패턴에 대한 잇따른 기록이 디스크에 보정 및 보증되며 수행될 수 있다. 트랙 추종 모드에서 보정 버스트 패턴을 기록함으로써, 액츄에이터 암의 위치 변화와 관련한 오프셋의 변화에 대한 계산이 보장된다. 트랙 추종 모드는 독출 헤드 및 기록 헤드가 독출 이후에 바로 기록되는 방식으로 동작될 수 있는 모드를 의미한다. 독출 및 기록 헤드는 액츄에이터 암의 중심을 따라 상호 인접한 상태로 위치할 수 있기 때문에, 상기 독출 및 기록 헤드는 단일 트랙위에서 정렬될 수 있다. 트랙 추종 모드에서의 MR 헤드 독출 소자 및 유도성 기록 헤드는 디스크 표면상의 서보 섹터의 서보버스트 패턴 데이터가 MR 헤드 독출 소자에 의해 독출된 다음, 보정 버스트 패턴이 데이터 필드에 기록됨과 거의 동시에 작동될 수 있다.
트랙 추종 모드에서, 보정 버스트 E,F,G 및 H는 서보 프리앰블, 서보 동기 마크, 그레이 코드 및 버스트를 포함하는 서보 섹터 정보 영역다음의 데이터 필드에 기록될 수 있다. 보정 버스트를 기록하기 위한 위치 설정 정보는 서보 버스트 A,B,C 및 D의 독출으로부터 유도될 수 있다. 서보 버스트 패턴은 디스크 드라이브의 제조공정시 초기에 서보 라이터에 의해 기록되는 반면, 보정 버스트 패턴은 보정 및 보증시에 기록될 수 있다. 보정 버스트 E,F,G 및 H는 레이저 위치 시스템을 이용한 서보 라이터 스테이션에서 기록되는, 버스트 A,B,C 및 D와 유사한 트랙 추종 모드 중에 버스트 A,B,C 및 D에 의해 발생된 신호를 이용하여 드라이브 그 자체에 의해 기록될 수 있다. 버스트 E,F,G 및 H는 MR 헤드 기록 소자를 이용하여 기록되는 반면, MR 헤드 독출 소자를 이용하여 버스트 A,B,C 및 D를 사용 트랙 추종 동작이 수행된다. 버스트 필드 A,B,C 및 D 및 버스트 필드 E,F,G 및 H는 동일한 MR 헤드 독출 소자에 의해 재 독출될 때, 버스트 A,B,C 및 D를 이용한 신호 대 버스트 E,F,G 및 H를 이용한 신호로부터 발생된 DC 오프셋 성분의 양이 계산되고, 이 양은 MR 헤드 독출 소자를 기록 트랙 중심 상으로 이동시키는데 이용될 수 있다. 버스트 E,F,G 및 H는 동일 주파수 신호, 동일 패턴 및 동일 타이밍 윈도우로 기록되기 때문에, 버스트 A,B,C 및 D로부터 유도된 신호와 결합되는 버스트 E,F,G 및 H로부터 유도된 신호는 구동제어 루프 및 특성에 대해 보다 나은 분석을 수행하는데 이용될 수 있다.
도 1은 각 구성요소를 구비한 하드 디스크 드라이브의 평면도.
도 2a는 커버가 제거된 상태의 하드 디스크 드라이브의 평면도.
도 2b는 도 2a의 자기 저항(MR) 헤드 독출 및 기록요소와 액츄에이터 암의 중심간의 기계적 관계를 나타낸 도면.
도 3a는 액츄에이터 암의 이동 끝지점에서의 위치 상태를 나타낸 하드 디스크 드라이브의 평면도.
도 3b는 액츄에이터 암의 각도에 의해 야기되는 오프셋를 나타낸 도면.
도 4는 종래의 서보 버스트 패턴 및 그이외의 다른 서보 섹터 정보를 나타낸 도면.
도 5는 종래의 서보 섹터 정보, 서보 게이트 신호와 버스트 윈도우간의 타이밍 관계를 나타낸 파형도.
도 6a는 독출 헤드 요소의 중심과 트랙 중심이 정렬될 때의 독출 신호를 나타낸 도면.
도 6b는 n+1 방향으로의 트랙 중심으로부터의 헤드 오프셋에 대응하는 독출 신호를 나타낸 도면.
도 6c는 n-1 방향으로의 트랙 중심으로부터의 헤드 오프셋에 대응하는 독출 신호를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 컨트롤러의 요소들을 나타낸 블록도.
도 8는 트랙 배치에 대한 본 발명의 A,B,C 및 D 서보 버스트 패턴과 E,F,G 및 H 보정 버스트 패턴을 나타낸 도면.
도 9a는 전형적인 트랙 레이아웃에 있어서 프리앰블, 서보 어드레스 마크, 그레이 코드 및 인덱스, A,B,C 및 D 버스트 및 데이터 필드를 포함하는 서보 패턴 필드를 나타낸 도면.
도 9b는 보정시 데이터 필드에 기록된 E,F,G 및 H 보정 버스트를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 정보의 각 단계를 나타낸 제어 흐름도.
도 11은 본 발명의 기능 요소들을 나타낸 블록도.
〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 〉
100: 하드 디스크 드라이브, 102: 디스크 플래터 표면, 104: 스핀들, 110: 헤드 캐리어, 114: 액츄에이터 암, 116: 서보 위치설정 모터, 120: 서보 컨트롤러, 122: 서보 제어 회로기판, 200: 디스크 드라이브 섀시, 201: 독출 헤드 요소, 202: 기록 헤드 요소, 700: 버퍼 RAM, 701: 컨트로러, 702: 데이터 채널 회로, 1102: 서보 타이밍 카운터, 1103: 서보 스트로브 발생기, 1106: 그레이 코드 시프터 및 인덱스/헤더 검출기, 1107: 서보 데이터 싱크로나이저, 1108: 서보 어드레스 마크 상태 머신, 1109: 서보 타이밍 상태 머신.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 방법 및 장치는 본 발명의 원리에서부터 벗어남이 없이 다른 실시예에서도 유사한 방식으로 적용될 수 있다.
도 1은 각 구성요소를 구비한 하드 디스크 드라이브를 나타낸 평면도이다. 디스크 드라이브(100)는 스핀들(104), 디스크 플래터 표면(102), 액츄에이터 암(114), 헤드 캐리어(110), 서보 위치설정 모터(116), 카운터 밸런스 암(118), 서보 컨트롤러(120) 및 서보 제어 회로 기판(122)를 포함한다. 상기 디스크 플래터 표면(102)는 자기 정보를 저장하기에 적합한 강자성 물질로 코팅될 수 있다. 상기 디스크 플래터 표면(102)은 스핀들 모터 구동기에 의해 비교적 높은 회전 속도 전형적으로는 5400 rpm으로 구동될 수 있다. 상기 액츄에이터 암(114)은 서보 위치 설정 모터(116)에 의해 구동될 수 있다. 헤드 독출 소자 및 헤드 기록 소자는 상기 헤드 캐리어(110)에 고정될 수 있고, 이 헤드 캐리어(110)는 상기 액츄에이터 암(114)의 일단부에 고정될 수 있다. 상기 헤드 독출 소자는 MR 헤드와 같은 공지된 방식으로 구성될 수 있는 반면, 상기 헤드 기록 소자는 유도성 헤드와 같은 공지된 방식으로 구성될 수 있다.
도 2a는 MR 헤드 독출 및 기록 소자와 액츄에이터 암 중심간의 기계적 관계를 나타낸 도면이다. 도 2b는 헤드 캐리어(110)의 중심축(203)에 가능한한 가깝게 위치하는 헤드 독출 소자(201)의 중심을 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이 헤드 기록 소자(202)의 중심은 헤드 독출 소자(201)에 인접한 위치에서 헤드 캐리어(110)의 중심축(203)의 중심에 위치할 수 있다. 헤드 기록 소자(202)의 오프셋은 실제 트랙 위치로 직접 전환될 수 있고, 독출이 이루어질때 까지는 실제 트랙 위치상에서의 피드백이 이용될 수 없기 때문에, 상기 헤드 독출 소자(201)는 서보 버스트 패턴 및 보정 버스트 패턴을 독출하여 상기 기록 소자(202)의 오프셋을 결정하는데 이용될 수 있다. 오프셋은 헤드 캐리어(110)의 중심축(203)의 어느 한쪽에서 발생할 수 있는데, 0일 수도 있다. 헤드 기록 소자(202)는 상기 중심축(203)으로부터 오프셋될 수 있다. 오프셋은 헤드 캐리어(110)의 중심축(203)의 어느 한쪽에서 발생할 수 있는데, 0일 수도 있다. 이러한 오프셋은 상기 중심축(203)과 동일한 쪽에서나 혹은 중심축(203)의 다른 쪽에서도 발생될 수 있다.
또한 배치 에러 오프에 덧붙여서, 헤드의 전기적 중심은 실제 헤드의 기계적 중심과 정확히 일치하지 않을 수도 있다. 비록 헤드 제조업자들은 헤드의 전기적 중심과 기계적 중심과 일치시키고자 하지만, 기계적 중심과 전기적 중심간의 미세한 차이를 검출하여 정정하는 것은 경제적으로 실현불가능하다.
도 6a는 헤드 독출 소자(201)의 중심과 트랙 중심이 정렬될 때의 독출 신호를 나타낸 도면이다. 버스트 A 및 B는 트랙 중심의 어느 한쪽에서 동일한 양으로 오프셋되기 때문에, 헤드 독출 소자(201)의 중심이 적절히 정렬될때 A 및 B 버스트에 대해 동일한 진폭을 나타내는 신호를 발생시킬 것이다. C 버스트는 트랙 중심간의 거리와 동일한 양으로 오프셋됨으로써, 이전의 인접 트랙 중심 n-1상에 C 버스트의 중심이 위치할 수도 있다. 헤드 독출 소자(201)는 중심이 정해질때 C 버스트에 대응하는 0인 신호 진폭을 독출할 수 있다. 마지막으로, D 버스트는 트랙 n상에 그 중심이 정해지고, 최대 진폭이 독출될 수 있다.
도 6b는 n+1방향에서 트랙 중심으로부터의 헤드 오프셋에 대응하는 독출 신호를 나타낸 도면이다. 헤드 독출 소자(201)는 트랙 중심 n+1의 방향으로 버스트 A로부터 멀어지기 때문에, 버스트 A로부터의 독출 신호 진폭은 헤드 독출 소자(201)의 트랙중심의 벗어남과 비례하여 줄어들 것이다. 버스트 B의 진폭은 헤드 독출 소자(201)가 트랙 중심 n+1쪽의 버스트 B의 방향으로 가까와지기 때문에 증가할 수도 있다. 버스트 C의 경우 어느 방향으로 트랙 중심에서부터의 이탈이 되어도 신호가 발생할 수 있다. 예를들어, 트랙 n+1의 방향으로 트랙 중심으로부터 변위가 일어나면, 트랙 n+1에 대한 서보 버스트 패턴과 연관된 버스트 C로 인해 C 버스트의 진폭이 0이 안될 수도 있다. A와 B 버스트의 상대적인 진폭을 비교함으로써, 변위 방향이 얻어지고, 그에 따라 버스트 C의 진폭은 헤드 독출 소자(201)의 중심이 정해질 수 없는지를 확인하는데 이용되고, 변위의 범위에 관한 정보를 전달하는데 이용될 수 있다. 마지막으로, 버스트 D는 헤드 독출 소자(201)의 중심이 트랙 n상에 정해질때, 최대 진폭 독출 신호를 발생시키는데 이용될 수 있다. 버스트 D는 독출 헤드 요소(201)의 중심이 트랙 n상에 비교적 정확하지 않게 정해질 때, 최대진폭보다 작은 진폭을 나타낼 수도 있다.
도 6c는 n-1방향에서 트랙 중심으로부터의 헤드 오프셋에 대응하는 독출 신호를 나타낸 도면이다. 헤드 독출 소자(201)는 트랙 중심 n-1의 방향으로 버스트 B로부터 멀어지기 때문에, 버스트 B로부터의 독출 신호 진폭은 비교적 정확하지 않게 중심이 정해진 헤드 독출 소자(201)에 비례하여 감소될 수 있다. 버스트 A의 진폭은 독출 헤드 요소(201)가 트랙 중심 n-1쪽의 버스트 A의 방향으로 변위될 수 있기 때문에 증가할 수도 있다. 버스트 C의 경우 어느 방향으로 트랙 중심으로부터의 이탈이 되어도 신호가 발생할 수 있다. 예컨대, 트랙 n-1의 방향으로 트랙 중심으로부터 변위가 일어나면, 트랙 n에 대한 서보 버스트 패턴과 연관된 버스트 C로 인해 C 버스트의 진폭이 0이 안될 수도 있다. A와 B 버스트의 상대적인 진폭을 비교함으로써, 변위 방향이 얻어지고, 그에 따라 버스트 C로부터의 공헌은 헤드 독출 헤드 소자(201)의 중심이 정해질 수 없는지를 확인하는데 이용되고, 변위의 범위에 관한 정보를 전달하는데 이용될 수 있다. 마지막으로, 버스트 D는 독출 헤드 요소(201)의 중심이 트랙 n상에 정해질때, 최대 진폭 독출 신호를 발생시키는데 이용될 수 있다. 버스트 D는 독출 헤드 요소(201)의 중심이 트랙 n상에 비교적 정확하지 않게 정해질때, 최대진폭보다 작은 진폭을 나타낼 수도 있다.
도 7은 본 발명의 컨트롤러 회로의 구성요소를 나타낸 블록도이다. 버퍼 RAM(700)은 서보 트랙 위치 정보 및, 각 서보 트랙에 대한 관련 오프셋을 저장하는데 이용될 수 있다. 컨트롤러(701)는 종래의 공지된 방식의 데이터 버스를 통해 상기 버퍼 RAM(700)에 연결되고, 디스크 표면(102)에 기록된 서보 버스트 패턴 데이터를 제어하는데 이용될 수 있다. 위치 정보 및 에러 정보는 상기 버퍼 RAM(700)에 저장될 수 있고, 이것은 액츄에이터 암(114)의 위치설정을 정정하기 위한 피드백으로서 이용될 수 있다. 상기 컨트롤러(701)는 E,F,G 및 H 기록 버스트 패턴에 대응하는 NRZ 기록 데이터를 발생시키고, 유도성 기록 회로에 의해 직접 기록되는 기록 데이터 펄스(WDP: Write Data Pulse) 신호(703)를 발생시키는 데이터 채널 칩(702)에 기록 데이터를 전송할 수 있다.
도 8은 트랙 배치에 대한 본 발명의 A,B,C 및 D 서보 버스트 패턴와 E,F,G 및 H 보정 버스트 패턴을 나타낸 도면이다. 독출 중에 버스트 A, 버스트 B, 버스트 C 및 버스트 D를 포함하는 서보 버스트 패턴(800)은 디스크 표면(102)으로부터 독출된다. 헤드 독출 소자(201)가 트랙 n 상에 중심이 정해질 것으로 예상되는 위치에 배치된 상태에서, 서보 버스트 패턴(800)이 독출된다. 헤드 독출 소자(201)가 서보 버스트 패턴(800) 상을 통과함에 따라, 특정 독출 신호가 도 6에 도시된 형태로 발생된다. A,B,C 및 D 버스트 성분의 진폭에 따라, 원하는 헤드 독출 소자(201) 위치와 실제 독출 트랙 중심사이에서 에러가 판정된다. 수회에 걸친 디스크 표면(102)의 회전에 대해 측정된 오프셋 에러값의 평균은 RAM으로부터 전송되고, 다수의 레지스터에 저장될 수 있다. 서보 버스트 패턴(800)의 독출시, E,F,G 및 H 버스트 성분을 포함하는 보정 버스트 패턴(801)은 헤드 기록 소자(201)에 의해 두개의 인접한 서보 섹터 정보 사이의 데이터 부분에 기록될 수 있다.
도 9a는 프리앰블, 서보 어드레스 마크, 그레이 코드 및 인덱스, A,B,C 및 D 버스트 및 전형적인 트랙 레이아웃의 데이터 필드를 포함하는 서보 패턴 필드를 나타낸 도면이다. 도 9b는 보정 시간동안, 데이터 필드에 기록된 E,F,G 및 H 보정 버스트를 나타낸 도면이다. 전술한 바와 같이, 서보 필드(900)는 디스크 조립시에 서보 라이터에 의해 기록될 수 있다. 상기 서보 라이터는 디스크 표면상의 섹터의 물리적 레이아웃에 관한 기록 서보 섹터 정보를 정확히 기록할 수 있다. 디스크 섹터는 디스크 표면(102) 상에 형성된 파이 슬라이스 형태의 섹터로 표현될 수 있다. 섹터 경계는 디스크 표면(102) 상의 모든 트랙과 교차하는 반경을 따라 직선으로 구성될 수도 있다. 서보 섹터 정보는 이러한 섹터 경계를 따라 저장될 수 있다. 보정 버스트 패턴(901)은 오프셋 위치 버스트 패턴 A,B,C,D와 서보 프리앰블 및 서보 어드레스 마크, 그레이 코드와, 오프셋 버스트 패턴을 갖는 두개의 인접 서보 섹터 정보 영역 사이의 데이터 영역에서 기록될 수 있다. 보정 버스트는 보정 및 드라이브 분석이 수행된 후에 재기록되고 데이터 영역으로서 이용될 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 정보의 각 단계를 나타낸 제어 흐름도이다. 프로세스는 1001 단계에서 시작한다. 보정 및 보증 과정 동안, 서보 버스트 패턴(800)은 1002 단계에서 예시된 바와같이, 다중 회전시 서보 섹터 정보 영역으로부터 독출될 수 있다. 도 6에서와 같은 상대적인 진폭으로부터 유도된 평균 에러 신호는 초기 트랙 정렬을 결정하는데 이용될 수 있다. 보정 버스트 패턴을 기록하기 전에 액츄에이터 암 위치에 대해 초기 정정 값이 만들어 질수 있다. 보정 버스트 E,F,G 및 H는 1003 단계에서 예시된 바와같이, 정정된 위치를 이용하여 상기한 바와 같이 트랙 추종 모드에서 기록될 수 있다. 보정 버스트 패턴(801)은 1004 단계에서 예시된 바와같이, 서보 버스트 패턴이 독출되는 것과 유사한 방식으로 독출될 수 있다. 보정 버스트 패턴의 잇따른 독출시에 발생하는 오프셋은 독출 헤드 중심과 기록 헤드 중심간의 오프셋을 나타낸다. 1005 단계 및 1006 단계에서 예시된 바와같이, 상기한 추가 오프셋 에러는 디스크 표면(102)의 수회에 걸친 회전시에 취해지고, 액츄에이터 암의 위치설정을 위한 오프셋 신호가 발생될 수 있다. 디스크 영역상의 상이한 트랙 위치에 대한 오프셋 값은 액츄에이터 암의 스큐 각으로 인해 달라질 수 있다. 모든 원하는 트랙 위치는 상기한 방법으로 보정될 수 있다. 디스크상의 MR 헤드의 독출 및 기록에 대한 모든 트랙 오프셋 양은 두개의 인접 보정 오프셋 값과 관련한 보간(補間) 방법에 의해 계산될 수 있다. 마지막으로, 1007 단계에서 예시된 바와같이, 오프셋 값의 테이블은 처음에는 RAM에 저장된 다음, 디스크 파라미터 저장 영역에 기록될 수 있다.
도 11은 본 발명의 기능 요소들을 나타낸 블록도이다. 버퍼 RAM(700)은 버스트 타이밍 정보를 저장하는데 이용되는 레지스터를 포함할 수 있다. 레지스터 뱅크(1101)는 버스트_A 타이밍, 버스트_B 타이밍, 버스트_C 타이밍 및 버스트_D 타이밍을 저장하는데 이용될 수 있다. 레지스터 뱅크(1100)는 버스트_E 타이밍, 버스트_F 타이밍, 버스트_G 타이밍 및 버스트_H 타이밍을 저장하는데 이용될 수 있다. 레지스터 뱅크 1100 및 1101에 저장된 타이밍 정보는 서보 타이밍 카운터(1102)로부터의 서보 타이밍 정보와 비교될 수 있다. 서보 스트로브 발생기(1103)는 상기 레지스터 뱅크 1100 및 1101에 저장된 타이밍 정보간의 비교 결과를 수신하고, SER_STROBE 신호(1104)를 발생시킨다. 상기 SER_STROBE 신호(1104)는 모든 버스트 A,B,C,D,E,F 및 G에 대한 버스트 진폭 검출 간격 동안 데이터 채널을 활성화시키는데 이용될 수 있다. 또한, SER_WR GATE 신호(1105)는 보정 중에 버스트 E,F,G 및 H의 기록을 가능하게 하기 위한 서보 스트로브 발생기(1103)에서 발생될 수 있다.
서보 데이터 싱크로나이저(1107)는 극성 POL(1112)의 데이터 채널 칩(702)으로부터 원(原) 데이터 펄스(RDP: raw data pulse)(1111)를 수용한다. 상기 RDP(1111)는 프로그램된 임계값보다 위인 경우에만, 상기 서보 데이터 싱크로나이저(1107)에 입력된다. 임계값은 데이터 펄스로서 해석될 수 있는 잡음 및 트랜젼트(tansient)를 제거하기 위해 설정될 수 있다. 고 해상도 클록인 SERCLK(1110)는 서보 어드레스 마크 상태 머신(1108)에 전송하기 위한 RDP(1111)를 재동기화하는데 이용될 수 있다. 상기 서보 어드레스 마크 상태 머신(1108)은 모든 서보 타이밍 제어회로를 전체적인 타이밍 기준으로서 작용하는 서보 어드레스 마크 신호를 발생시킬 수도 있다. 서보 타이밍 상태 머신(1109)은 그레이 코드 시프터 및 인덱스/헤더 검출기(1106), 서보 타이밍 카운터(1102), 서보 어드레스 마크 상태 머신(1108), 서보 스트로브 발생기(1103)를 제어하기 위해 모든 요구되는 제어 타이밍 신호 및, 구동 동작 제어를 위해 요구되는 제어 타이밍 신호를 발생시킬 수 있다.
버스트 A,B,C 및 D는 하드 디스크 드라이브가 조립되는 동안 서보 트랙 라이터에 의해 기록된다. 버스트 A,B,C 및 D로부터 발생된 위치에러 신호는 드라이브의 전반적인 RRO, NRRO 및 서보 패턴 기록중에 서보 트랙 라이터에 의해 기록되는 에러를 분석하는데 이용될 수 있다.
상기 서보 트랙 라이터는 서보 필드를 기록하는 동안, 액츄에이터 암을 매 트랙의 절반 공간마다에 배치하기 위한 레이저 피드백 시스템을 이용한다. 본 발명은 액츄에이터 암을 트랙의 절반 위치에 배치하기 위해 버스트 A,B,C 및 D을 이용하고, 버스트 E,F,G 및 H를 매 트랙의 절반 공간마다에 기록한다. 서보트랙 기록시에, 위치 피드백 신호는 레이저 시스템에 의해 제공되고, 버스트 A,B,C 및 D 필드에 기록된 에러의 양은 구동 RRO/NRRO에러 및 서보 버스트 기록중에 레이저 피드백 시스템에 의해 유도된 전체 에러의 조합이다. 보정 버스트가 기록되는 동안, 위치 피드백 신호는 MR 헤드 독출 소자를 통해 버스트 A,B,C 및 D를 독출하는 구동 서보 제어 루프에 의해 제공된다. 버스트 E,F,G 및 H 필드에 기록된 에러의 양은 기록될 당시의 구동 RRO, NRRO 및 MR 헤드 독출 소자에 의해 리드백된 버스트 A,B,C 및 D 신호를 이용하는 구동 서보 제어 피드백 시스템에 의해 유도된 전체 에러의 조합이다.
만약, MR 헤드 독출 소자 및 기록 헤드 요소가 완벽하게 중심(즉, 오프셋이 전혀 발생되지 않음)에 정렬되면, 버스트 A,B,C 및 D에 의해 발생된 위치 에러 신호(pes1) 및 버스트 E,F,G 및 H에 의해 발생된 위치 에러 신호(pes2)는 유사해질 것이다. 즉, 상기 pes1 및 pes2는 스핀들 및 서보 루프 시스템에 의해 유도된 에러가 기록되지 않을 때, 완벽하게 이상적으로 동일해 질 것이다.
평균화된 pes1로부터 평균화된 DC 성분은 완벽하게 정렬된 MR 헤드 독출 소자 및 헤드 기록 소자 대해 평균화된 pes2로부터 평균화된 DC 성분과 동일해 질 것이다. 평균화된 pes1과 pes2간의 DC 차이의 양은 MR 헤드 독출 소자의 유효중심과 기록 소자의 유효 중심의 오프셋 양을 제공하는데 필요한 DC 신호이다.
MR 헤드 독출 소자 및 기록 소자의 트랙 중심이 완벽하게 정렬(즉, DC 오프셋 성분이 없음)된것으로 간주한다. 상기 pes1 신호는 구동 스핀들 RRO/NRRO 에러 및, 서보 라이터에 의해 기록된 에러에 대한 정보를 레이저 위치 시스템에 공급한다. 구동 스핀들 RRO/NRRO 및 서보 루프 에러를 구동 유도 에러로 간주하면, pes2는 구동작용 및 구동에 의해 유도되는 에러의 양을 분석하는데 이용될 수 있다. MR 헤드 독출 소자의 트랙중심과 기록 헤드의 트랙중심이 정렬되지 않은 경우, 상기 pes1과 pes2의 성분차는 상기 pes1과 pes2의 AC 성분의 상부에 가산될 수 있다.
MR 헤드 독출 소자의 트랙 중심과 헤드 기록 소자의 트랙 중심이 완벽하게 정렬되지 않은 경우, pes1가 기록 동작을 위해 된다면, 상기 pes1 및 DC 오프셋 양은 독출 동작을 위해 사용될 수 있다. DC 오프셋 양은 정확한 양을 독출 트랙 중심대 기록 트랙 중심에 제공하기 위해 서보 위치 시스템에 공급된 DC 신호의 양이다.
구동 기록(기록 데이터)동작 중에, 구동 위치 시스템은 버스트 E,F,G 및 H의 기록시 동일한 정보인 정보(pes1)에 의해 제공된다. 구동 독출(독출 데이터)동작 중에, 구동 위치 시스템은 상기 pes1뿐만아니라, 보정 및 분석을 위한 버스트 E,F,G 및 H의 독출시 동일한 정보인 필요한 DC 오프셋 양에 의해 제공된다. 버스트 E,F,G 및 H로부터 유도된 신호 pes2는 데이터 필드에서의 구동 독출 동작시 실제 독출 트랙 형상을 반영할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 서보 컨트롤러로 간단하고 효과적인 방법에 의해 기록 트랙 및 독출 트랙간의 MR 헤드 오프셋을 계산할 수있고, 버스트 A,B,C,D가 이용되는 방법과 유사하게 MR 헤드 오프셋을 검출할 수 있으며, 구동 특성을 찾아내고 반복 진동 또는 비반복 진동을 포함하는 분석 과정을 실행할 수 있다. 또한, 디스크 드라이브 시스템에 있어서, 서보 버스트 패턴을 독출하고, 트랙 추종 모드에서 디스크 표면에 기록가능한 보정 버스트 패턴을 발생시킬 수 있다.
지금까지, 특정의 바람직한 실시예 및 그 대체 실시예와 관련하여 본 발명이 상세히 개시되고 설명되었지만, 상기 본 발명에 대한 개시는 단지 본 발명의 적용예에 불과한 것이고, 본 발명은 본 발명을 수행하기 위한 최상 모드로서 본 명세서에 개시된 특정 실시예에 국한되는 것은 아니다.
또한, 하기 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 원리나 범위를 일탈하지 않는 범위내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변경될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
예컨대, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 정보 신호를 기록하고 독출 신호를 발생시키는데 유도성 헤드 및 MR 헤드가 이용되는 한편, 본 발명은 액츄에이터 암 위치에 대한 헤드 정렬이 중요하게 고려되는 소정 방식의 헤드 기술에 있어서의 오프셋을 실제로 보상하는데 이용될 수 있다.
이와 마찬가지로, 본 발명의 버스트 패턴은 예컨대, A 버스트가 트랙 위치 n-0.5에 그 중심이 위치하고, B 버스트가 트랙 위치 n+0.5에서 그 중심이 위치하며, C 버스트가 트랙 위치 n-1에서 그 중심이 위치하고, D 버스트가 트랙 위치 n에 그 중심이 위치하는 패턴으로 디스크 표면상에 기록된 일련의 A,B,C 및 D 버스트로 구성될 수도 있고 반면, 상기 패턴은 그 역이 될 수도 있다. 더우기, 비록 바람직한 실시예의 컨트롤러 회로가 상호연결된 디바이스에 연결된다 하더라도, 본 발명은 본 발명의 원리와 범위에서 일탈함이 없이 집적 회로를 포함할 수 있다.

Claims (18)

  1. 디스크 표면상에 자기 정보를 저장하기 위한 디스크 드라이브 내, 중심으로 길이 방향을 따라 제1단부에는 독출 소자 및 기록 소자가 상호 근접하게 배치 고정된 헤드가 제공되고, 제2단부에는 서보 위치설정 모터에 장착되는 액츄에이터 암의 위치설정시 발생되는 오프셋 및 RRO 에러를 보상하는 서보 컨트롤러에 있어서,
    독출 회로에 의해 상기 디스크 표면으로부터 독출된 다수의 제1오프셋 요소 및, 다른 정보를 포함하는 서보 버스트 정보를 수신하고, 상기 디스크 표면에 기록된 보정 버스트 정보를 제어하기 위한 컨트롤러와;
    타이밍 정보, 서보 섹터 정보 및, 상기 서보 버스트 정보와 상기 보정 버스트 정보와 관련한 오프셋 에러 정보를 저장하기 위해 상기 컨트롤러에 연결되는 적어도 하나 이상의 저장 장치와;
    상기 보정 버스트 정보를 상기 디스크 표면에 기록하기 위한 디지털 신호를 발생하기 위해 상기 컨트롤러 및 상기 적어도 하나 이상의 저장 장치에 연결되는 데이터 채널 회로가 구성됨을 특징으로 하는 서보 컨트롤러.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보정 버스트 정보는 상기 서보 섹터의 상기 데이터 필드 섹션내의 다수의 제2오프셋 요소를 포함하고, 상기 다수의 제2오프셋 요소는 소정의 E,F,G 및 H 패턴의 트랙 중심간의 거리의 절반 정도의 양만큼 상호 오프셋됨을 특징으로 하는 서보 컨트롤러.
  3. 제2항에 있어서, 상기 소정의 E,F,G 및 H 패턴은
    트랙간 거리의 반 정도에 해당하는 거리에 중심이 정해진 상태에서 현재 트랙 중심의 일측상에 기록되는 E 요소와,
    상기 현재 트랙 중심의 타측상에 트랙간 거리의 반 정도에 해당하는 거리로 상기 E 요소 바로 뒤에 기록되는 F 요소와,
    상기 E 요소와 동일한 현재 트랙 측상에 중심이 인접트랙상에 위치한 상태에서 상기 F 요소 바로 뒤에 기록되는 G 요소와,
    상기 현재 트랙 중심상에 중심이 위치한 상태에서 기록되는 H 요소를 포함함을 특징으로 하는 서보 컨트롤러.
  4. 제2항에 있어서, 상기 서보 버스트 정보 및 다른 정보는 상기 독출 회로에 의해 독출된 상기 다수의 제1및 제2오프셋 요소의 상대적인 진폭을 포함함을 특징으로 하는 서보 컨트롤러.
  5. 제4항에 있어서, 상기 오프셋 에러 정보는 상기 다수의 제1 및 제2오프셋 요소의 상대적인 진폭으로부터 발생됨을 특징으로 하는 서보 컨트롤러.
  6. 제5항에 있어서, 상기 오프셋 에러 정보는 소정 횟수의 회전시에 취해진 상기 다수의 제1 및 제2오프셋 요소의 상기 상대적인 진폭으로부터 발생되는 오프셋 값의 평균을 포함함을 특징으로 하는 서보 컨트롤러.
  7. 제6항에 있어서, 상기 오프셋 에러 정보는 상기 디스크의 표면상의 매 트랙에 걸쳐서 소정 횟수의 회전시에 취해진 상기 다수의 제1 및 제2오프셋 요소의 상대적인 진폭으로부터 발생되는 오프셋 값의 평균을 포함함을 특징으로 하는 서보 컨트롤러.
  8. 디스크 표면상에 자기 정보를 저장하기 위한 디스크 드라이브 내, 중심으로 길이 방향을 따라 제1단부에는 독출 소자 및 기록 소자가 상호 근접하게 배치 고정된 헤드가 제공되고, 제2단부에는 서보 위치설정 모터에 장착되는 액츄에이터 암의 위치설정시 발생되는 오프셋 및 RRO 에러를 보상하는 방법에 있어서,
    서보 버스트 패턴을 독출하는 과정과;
    보정 버스트 패턴을 기록하는 과정과;
    트랙 중심에 대해 상기 보정 버스트 패턴의 배치를 특성화하는 과정과;
    상기 보정 버스트 패턴의 오프셋 값을 계산하는 과정과;
    상기 오프셋 값으로부터 위치 에러 신호를 발생시키는 과정과;
    상기 오프셋 값을 소정 저장 장치에 저장하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 보상 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 보정 버스트 패턴을 기록하는 과정은
    다수의 제1오프셋 요소를 포함하는 서보 버스트 패턴을 독출하는 단계와,
    위치 정정 신호를 발생시키고, 상기 보정 버스트 패턴을 기록하기 전에 상기 액츄에이터 암의 위치를 정정하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 보상 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 보정 버스트 패턴을 기록하는 과정은 다수의 제2오프셋 요소를 포함하는 서보 버스트 패턴을 기록하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 보상 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 보정 버스트 패턴을 기록하는 과정은 소정의 E,F,G 및 H 패턴의 트랙 중심간의 거리의 반 정도의 양만큼 상호 오프셋되는 오프셋 요소를 더 포함하는 다수의 제2오프셋 요소를 포함하는 보정 버스트 패턴을 기록하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 보상 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 보정 버스트 패턴을 기록하는 과정은
    트랙간 거리의 반 정도에 해당하는 거리에 중심이 정해진 상태에서 현재 트랙 중심의 일측상에 기록되는 E 요소와, 상기 현재 트랙 중심의 타측상에 트랙간 거리의 반 정도에 해당하는 거리로 상기 E 요소 바로 뒤에 기록되는 F 요소와, 상기 E 요소와 동일한 현재 트랙 측상에, 중심이 인접트랙상에 위치한 상태에서 상기 F 요소 바로 뒤에 기록되는 G 요소와, 상기 현재 트랙 중심상에 중심이 위치한 상태에서 기록되는 H 요소를 포함하는 소정의 E,F,G 및 H 패턴을 기록하는 단계를 더 포함함 특징으로 하는 보상 방법.
  13. 제8항에 있어서, 상기 트랙 중심에 대해 상기 보정 버스트 패턴의 배치를 특성화하는 과정은 상기 다수의 제1 및 제2오프셋 요소의 상기 상대적인 진폭으로부터 오프셋 에러 정보를 발생시키는 단계를 더 포함함을 것을 특징으로 하는 보상 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 오프셋 에러 정보는 소정 횟수의 회전시에 취해진 상기 다수의 제1 및 제2오프셋 요소의 상기 상대 진폭으로부터 발생되는 오프셋 값의 평균을 포함함을 특징으로 하는 보상 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 오프셋 에러 정보는 상기 디스크 드라이브의 표면상의 매 트랙에 걸쳐서 소정 횟수의 회전시에 취해진 상기 다수의 제1 및 제2오프셋 요소의 상대적인 진폭으로부터 발생되는 오프셋 값의 평균을 포함함을 특징으로 하는 보상 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 트랙 중심에 대해 상기 보정 버스트 패턴의 배치를 특성화하는 과정은 상기 다수의 제1 및 제2 오프셋 요소의 상기 상대적인 진폭으로부터 오프셋 에러 정보를 발생시키는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 보상 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 오프셋 에러 정보는 소정 횟수의 회전시에 취해진 상기 다수의 제1 및 제2 오프셋 요소의 상기 상대적인 진폭으로부터 발생되는 오프셋 값의 평균을 포함함을 특징으로 하는 보상 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 오프셋 에러 정보는 상기 디스크의 표면상의 매 트랙에 걸쳐서 소정 횟수의 회전시에 취해진 상기 다수의 제1 및 제2 오프셋 요소의 상대적인 진폭으로부터 발생되는 오프셋 값의 평균을 포함함을 특징으로 하는 보상 방법.
KR1019970045951A 1996-09-05 1997-09-05 액츄에이터 암의 위치설정시의 오프셋 및 반복진동에러를 보상하기 위한 서보 컨트롤러 및 그 방법 KR100258340B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US69978896A 1996-09-05 1996-09-05
US8/699788 1996-09-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980024378A KR19980024378A (ko) 1998-07-06
KR100258340B1 true KR100258340B1 (ko) 2000-06-01

Family

ID=66044430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970045951A KR100258340B1 (ko) 1996-09-05 1997-09-05 액츄에이터 암의 위치설정시의 오프셋 및 반복진동에러를 보상하기 위한 서보 컨트롤러 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100258340B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6429994B1 (en) * 1998-08-14 2002-08-06 Samsung Electronics Co., Ltd Method and apparatus for providing servo gain linearization for a magneto-resistive head

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980024378A (ko) 1998-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100258341B1 (ko) 액츄에이터 암 위치제어시의 반복성 런아웃을 보상하기 위한 서보컨트롤러 및 그 방법
US6198584B1 (en) Disk drive with staggered calibration bursts that are disposably located in data regions and method of using the same for calibrating a read head
US6995941B1 (en) Method for improving head position determination in a disk drive
US5867353A (en) Off-track PES calibration for a magneto-resistive element
US6738215B2 (en) Method and system for accurate self-servo writing by using relative position between head and writing surface
JP3532382B2 (ja) 自己サーボ書き込みシステム
KR100234657B1 (ko) 셀프 서보기록 시스템에서 기록된 위치 정보내에 유입되는오차원 감소 방법
US6631046B2 (en) Servo track writing using extended copying with head offset
US6519107B1 (en) Hard disk drive having self-written servo burst patterns
US6421198B1 (en) Linearity compensation for a position error signal based on repeatable and non-repeatable run out in a disk drive
US7095575B2 (en) Magnetic disk apparatus, method for determining data track pitch, and self-servo write method
JP3859282B2 (ja) 磁気ディスク装置のサーボパターン書き込み方法及び磁気ディスク装置
US7130146B2 (en) Two-pass-per-track servo burst patterns
US6751046B1 (en) Writing servo data patterns on a data storage disk to account for repeatable and non-repeatable disturbances and thereby provide concentric data tracks
US6657801B1 (en) Disk drive with improved characterization segment pattern and method of recording the same
GB2280302A (en) A servo-writer for a disk drive using a clock disk
US6456451B1 (en) Method and apparatus for disk drive seek control
JP3781274B2 (ja) サーボ情報位置ずれ補償方法及びディスク装置
US7787209B1 (en) Method and apparatus for compensating for repeatable runout using wide embedded runout correction fields
KR100208720B1 (ko) 서보 정보를 생성하기 위한 장치 및 방법
US20020030920A1 (en) Feed-forward compensation of cage frequency using a reference head in a servo-writer
US6049442A (en) Multiply-written servo burst patterns for minimizing position error in servo disk drives
US6646824B1 (en) Head-positioning control method and device for a disk device
KR100258340B1 (ko) 액츄에이터 암의 위치설정시의 오프셋 및 반복진동에러를 보상하기 위한 서보 컨트롤러 및 그 방법
US7471480B2 (en) Self servo writing method, hard disk drive using the same, and recording medium storing the method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080303

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee