KR100482354B1 - 서보섹터 카운팅장치와 서보패턴 라이팅방법 - Google Patents

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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:서보 라이터에 관한 것이다.
나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제:기록매체면에 소정의 서보패턴을 기록하는 서보 라이터에 있어서 인덱스(IDX)패턴의 검출시점과 무관하게 서보패턴을 라이팅할 수 있는 서보섹터 카운팅장치와 서보패턴 라이팅방법을 제공함에 있다.
다. 발명의 해결방법의 요지:서보패턴이 저장되어 있는 메모리와, 섹터펄스를 발생하여 출력하는 카운터를 구비하는 서보 라이터의 서보패턴 라이팅방법에 있어서, 상기 카운터로부터 섹터펄스 입력시마다 상기 메모리로부터 서보패턴을 독출하여 임의의 제1트랙에 라이팅하고, 상기 제1트랙에 대한 서보패턴 라이팅이 종료되었을 경우 서보패턴을 라이팅하는 헤드를 임의의 제2트랙으로 탐색하여 셋틀링완료여부를 검색하고, 검색결과 상기 헤드가 셋틀링 완료된후 입력되는 섹터펄스에 응답하여 상기 제2트랙상에 서보패턴을 라이팅하는 방식으로 디스크면 전체 트랙에 서보패턴을 라이팅함을 특징으로 한다.
라. 발명의 중요한 용도:서보 라이터에 사용할 수 있다.

Description

서보섹터 카운팅장치와 서보패턴 라이팅방법
본 발명은 서보패턴을 기록매체면에 기록하는 서보 라이터에 관한 것으로, 특히 인덱스펄스의 발생시점과 무관하게 서보패턴을 라이팅할 수 있는 서보섹터 카운팅장치와 서보패턴 라이팅방법에 관한 것이다.
서보패턴(Servo Pattern)은 하드 디스크 드라이브의 제조공정중 서보라이팅공정에서 서보 라이터에 의해 디스크면에 라이팅된다. 디스크면에 라이팅되는 서보패턴은 하드 디스크 드라이브의 성능을 좌우하는 중요한 요소이기 때문에 그 어느 공정보다도 정확한 위치정밀제어 및 라이팅된 서보패턴의 검증과정이 요구된다.
도 1은 서보패턴을 디스크면에 라이팅하기 위한 서보 라이터의 개략적인 시스템 구성도를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 하드 디스크 드라이브의 액츄에이터는 기구적 연결부(14)를 통해 서보 라이터의 리트로-리플렉터(retro-reflector)(8)와 연결된다. 이에 따라 하드 디스크 드라이브의 액츄에이터는 서보 라이터에 의해 동력을 전달받아 디스크(24)상에서 이동할 수 있다. 이를 구체적으로 설명하면, 상기 서보 라이터의 리트로-리플렉터(retro-reflector)(8) 에 연결된 기구적 연결부(14)는 헤드(22)가 장착된 서스팬션과 E블럭 아암(20)이 연결되는 스웨지 홀(swage hole)에 접속된다. 그러므로 상기 서보 라이터의 리트로-리플렉터(8)의 위치를 외부 레이저 장치(2)가 제어하여 구동시키면 그와 연동하여 상기 액츄에이터가 구동됨으로서 디스크(24)상에서 헤드(22)의 위치를 제어할 수 있다. 이때, 상기 서보 라이터의 리트로-리플렉터(8)와 레이저(2) 사이에 장착된 레이저 인터페로메터(laser beam interferometer)(4)는 상기 레이저(2)로 부터 출력되는 구동 제어빔을 입력받아 수신감지부(10)로 분기함으로서 상기 출력되는 구동 제어빔을 감시한다. 결국 상기 서보 라이터의 리트로-리플렉터(8)의 위치가 정해지면, 기구적으로 연결된 상기 하드 디스크 드라이브의 액츄에이터의 위치가 설계된 외부기구물의 치수로 정해지며, 상기 서보 라이터의 리트로 리플렉터(8)가 연결된 외부구동부(10)의 회전축을 중심으로 회전시키면 상기 하드 디스크 드라이브의 액츄에이터는 기구적 연결부(14)의 움직임방향과 반대방향으로 피봇베어링(28)을 중심으로 회전하게 된다. 따라서 서보라이팅공정에서는 디스크(24) 최외주트랙에 라이팅된 동기클럭을 클럭헤드(26)가 독출하고, 독출된 동기클럭의 위상에 맞추어 소정의 서보패턴을 디스크(24)면에 라이팅한다.
이하 서보 라이터에 의해 소정의 서보패턴이 라이팅되는 과정을 설명하면, 우선 서보 라이터는 디스크 1회전정보인 인덱스펄스를 기준으로 하여 소정의 서보패턴을 디스크면에 라이팅한다. 그리고 하나의 트랙에 대하여 소정의 서보패턴이 라이팅완료되면 다음 트랙으로 헤드(22)를 이동시킨후 다시 인덱스펄스를 기준으로 하여 소정의 서보패턴을 라이팅하는 방법으로 전체 트랙에 대한 서보패턴을 라이팅한다. 이러한 경우 종래의 서보 라이터는 하기하는 바와 같은 불필요한 시간의 지연을 초래하게 된다.
도 2는 서보패턴 라이팅시 헤드(22)가 제1트랙에서 제2트랙으로 트램탐색하는 경우의 셋틀링(settling)타이밍도(a)와 인덱스(IDX)펄스 타이밍도를 도시한 것이다. 우선 분당 5400RPM으로 회전하는 스핀들모터를 가정하면 디스크의 1회전 소요시간은 약 11.11ms가 된다. 즉, 인덱스(IDX)펄스의 검출시점이 11.11ms가 되는 것이다. 이에 반하여 헤드(22)가 하나의 트랙(제1트랙이라 가정)에서 인접한 다음 트랙(제2트랙으로 가정)으로 트랙탐색하여 셋틀링 완료하기까지 소요되는 시간은 약 7∼9ms가 소요된다. 따라서 제1트랙에 대한 서보패턴이 라이팅종료되면 헤드(22)는 도 1의 (a)에 도시된 T0시점에서 제2트랙으로 트랙점프한다. 그리고 서보 라이터는 셋틀링타임 Ts경과후 클럭헤드로부터 인덱스(IDX)패턴이 검출되면 검출된 인덱스펄스를 기준으로 소정의 서보패턴을 규정된 타이밍에 맞추어 라이팅한다. 이러한 경우 상기 헤드(22)가 제2트랙에 셋틀링 완료된 시점부터 인덱스(IDX)패턴 검출시점까지는 최대 4.11ms, 최소 2.11ms의 웨이트(Wait)타임 Tw이 존재하게 된다. 이는 결국 서보라이팅 공정시간을 지연시켜, 결과적으로 드라이브의 생산성을 저하시키는 결과를 초래하게 된다.
따라서 본 발명의 목적은 기록매체면에 소정의 서보패턴을 기록하는 서보 라이터에 있어서 인덱스(IDX)패턴의 검출시점과 무관하게 서보패턴을 라이팅할 수 있는 서보섹터 카운팅장치와 서보패턴 라이팅방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 서보패턴 라이팅시간을 단축시킴으로서 드라이브의 생산성을 향상시킬 수 있는 서보섹터 카운팅장치와 서보패턴 라이팅방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 서보패턴이 저장되어 있는 메모리와, 섹터펄스를 발생하여 출력하는 카운터를 구비하는 서보 라이터의 서보패턴 라이팅방법에 있어서,
상기 카운터로부터 섹터펄스 입력시마다 상기 메모리로부터 서보패턴을 독출하여 임의의 제1트랙에 라이팅하고, 상기 제1트랙에 대한 서보패턴 라이팅이 종료되었을 경우 서보패턴을 라이팅하는 헤드를 임의의 제2트랙으로 탐색하여 셋틀링완료여부를 검색하고, 검색결과 상기 헤드가 셋틀링 완료된후 입력되는 섹터펄스에 응답하여 상기 제2트랙상에 서보패턴을 라이팅하는 방식으로 디스크면 전체 트랙에 서보패턴을 라이팅함을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 서보패턴 라이팅방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서보패턴을 섹터단위로 라이팅하기 위한 서보섹터 카운팅장치의 블럭구성도를 도시한 것이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 서보패턴 라이팅 제어흐름도를 도시한 것이다. 그리고 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 서보패턴 라이팅시의 발생신호 타이밍도를 도시한 것이다.
우선 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 서보섹터 카운팅장치는 인덱스 패턴 검출부(40)와 제1/제2카운터(42,44)와, CPU(46) 및 메모리(48)로 구성된다. 인덱스패턴 검출부(40)는 도 1의 클럭헤드를 통해 리드되는 신호(리드신호라함)로부터 인덱스(IDX)패턴을 검출하여 인덱스(IDX)패턴 검출시 하나의 인덱스(IDX)펄스를 발생하여 출력한다. 제1카운터(42)는 바이트(Byte) 카운터로서 상기 인덱스(IDX)펄스에 의해 리셋되고 입력되는 리드신호, 즉 동기클럭을 카운팅하여 설정값이 될때마다 바이트펄스 BP를 발생하여 출력한다. 제2카운터(44)는 상기 인덱스(IDX)펄스에 의해 리셋되며 상기 바이트펄스 BP를 카운팅하여 설정값이 될때마다 섹터펄스 SP를 발생하여 출력한다. CPU(46)는 P1단자를 통해 입력되는 섹터펄스 SP를 통해 서보섹터를 카운팅하며 카운팅값에 따른 서보패턴을 메모리(48)로부터 독출하여 하드 디스크 드라이브의 PCBA로 출력한다. 이와 같이 출력된 서보패턴은 하드 디스크 드라이브의 전치증폭기(도시하지 않았음)에서 증폭된후 헤드(22)를 통해 디스크(24)면에 라이팅된다. 한편 상기 CPU(46)는 제1트랙에서 제2트랙으로 이동한 헤드(22)의 셋틀링 완료시점을 인지하고 그에 따라 서보패턴의 라이팅을 제어하기 위한 라이트게이트 제어신호, 를 각각 P2,P3단자를 통해 출력한다. 상기 CPU(46)에 접속된 메모리(48)에는 본 발명의 실시예에 따른 서보패턴이 저장되는 한편, 본 발명의 실시예에 따른 서보패턴 라이팅 제어프로그램이 저장된다.
이하 상술한 구성을 갖는 서보섹터 카운팅장치의 동작을 도 4에 도시한 서보패턴 라이팅 제어흐름도와 도 5에 도시한 서보패턴 라이팅시의 발생신호 타이밍도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선 도 5에서 ①과 ②는 도 1에 도시된 클럭헤드(26)를 통해 인덱스(IDX)패턴이 검출되는 경우 인덱스 패턴 검출부(40)로부터 출력되는 인덱스(IDX)펄스의 발생타이밍도를 예시한 것이며, ③은 헤드(22)가 셋틀링 완료된후 첫번째로 입력된 섹터펄스 SP의 발생시점을 예시한 것이다. 그리고 T1시점은 헤드(22)가 제1트랙에 대한 서보패턴 라이팅을 완료한후 제2트랙으로 점프하는 시점을 나타낸 것이며, T2시점은 상기 헤드(22)가 제2트랙에서 셋틀링 완료된 시점을 가정하여 나타낸 것이다. 이하 도 4를 참조하여 서보패턴 라이팅방법을 설명하면, 우선 CPU(46)는 50단계에서 P4단자를 통해 인덱스패턴 검출부(40)로부터 인덱스(IDX)펄스가 입력되는가를 검사한다. 상기 인덱스(IDX)펄스는 클럭헤드(26)로부터 동기클럭패턴이 리드되지 않을 경우 인덱스패턴 검출부(40)로부터 발생한다. 50단계에서 인덱스(IDX)펄스가 입력되면 CPU(46)는 52단계로 진행하여 섹터단위로 서보패턴을 라이트한다. 이를 구체적으로 설명하면, CPU(46)는 P1단자를 통해 섹터펄스 SP 입력시마다 이를 카운팅하고 그 카운팅결과에 따라 메모리(48)에 저장된 서보패턴을 독출하여 하드 디스크 드라이브의 PCBA로 출력제어한다. 이때 상기 섹터펄스 SP의 발생과정을 설명하면, 바이트 카운터인 제1카운터(42)는 상기 인덱스(IDX)펄스에 의해 리셋된후 상기 클럭헤드(26)로부터 리드되는 신호, 즉 동기클럭을 카운팅하여 설정값(8비트)이 될때마다 바이트펄스 BP를 발생하여 출력한다. 그리고 제2카운터(44)는 상기 제1카운터(42)로부터 입력되는 바이트펄스 BP를 카운팅하여 설정값(1섹터를 25바이트로 구성하는 것으로 가정한다)이 될때마다 하나의 섹터펄스 SP를 발생하여 출력하면, CPU(46)는 그에 응답하여 카운팅된 섹터수에 대응하는 서보패턴을 메모리(48)로부터 독출하여 하드 디스크 드라이브의 PCBA로 출력할 수 있다. 그리고 CPU(46)는 입력된 섹터펄스 SP의 카운팅값으로 하나의 트랙에 대한 서보패턴 라이팅이 종료되었는가를 알 수 있다. 따라서 CPU(46)는 54단계에서 상기 섹터펄스 SP의 카운팅값을 검사하여 하나의 트랙에 대한 서보패턴 라이팅이 종료되었으면 56단계로 진행하여 인접한 제2트랙으로 트랙탐색한다. 이때의 트랙점프 시점을 도 5에 도시한 T1시점으로 가정한다. 그리고 CPU(46)는 58단계로 진행하여 헤드(22)가 제2트랙에서 셋틀링완료되었는가를 검사한다. 만약 도 5에 도시된 T2시점에서 헤드(22)가 셋틀링 완료되었다면 그에 응답하여 CPU(46)는 60단계에서 라이트게이트 제어신호를 "로우"레벨로 출력하고 62단계로 진행하여 P1단자를 통해 섹터펄스 SP의 입력이 있는가를 검사한다. 만약 62단계의 검사결과 도 5에 도시한 바와 같이 T2시점 이후에 ③과 같은 섹터펄스 SP가 입력되면 CPU(46)는 그에 응답하여 64단계에서 라이트게이트 제어신호 를 "로우"상태로 출력한다. 그리고 66단계로 진행하여 상기 메모리(48)로부터 서보패턴을 독출하여 하드 디스크 드라이브의 PCBA로 출력함으로서 52단계에서 언급한 바와 같이 섹터단위로 소정의 서보패턴을 디스크(24)면에 라이팅 제어하게 된다. 이때 상기 서보패턴 라이팅타이밍 구간을 나타낸 것이 도 5의 라이트데이터(Write Data:WD) 타이밍도이다. 그리고 CPU(46)는 68단계에서 하나의 트랙에 대한 서보패턴 라이팅이 종료되었으면 다시 56단계 내지 68단계를 반복수행하는 방법으로 디스크(24)면 전체에 대해서 서보패턴을 라이팅한다.
따라서 본 발명은 헤드(22)의 셋틀링완료시점 이후에 입력되는 섹터펄스 SP에 응답하여 서보패턴을 섹터단위로 라이팅하기 때문에 매 트랙점프시마다 도 5에 도시한 바와 같은 웨이트타임 Tw를 줄일 수 있게 되므로, 결과적으로 서보라이팅 공정시간을 단축시킬 수 있다.
한편 본 발명의 실시예에서는 2개의 트랙에 대해서만 서보패턴이 라이팅되는 경우를 예시하였지만, 별 다른 변형없이 하드 디스크 드라이브에 구비된 모든 디스크들의 트랙에 대해서 본 발명이 적용될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 인덱스(IDX)펄스의 발생시점에 상관없이 헤드가 셋틀링 완료된후 입력되는 섹터펄스에 응답하여 소정의 서보패턴을 섹터단위로 라이팅함으로서 서보라이팅 공정시간의 단축시켜 드라이브의 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 서보패턴을 디스크면에 라이팅하기 위한 서보 라이터의 개략적인 시스템 구성도.
도 2는 서보패턴 라이팅시 제1트랙에서 제2트랙으로 트램탐색하는 경우의 셋틀링(settling)타이밍도와 인덱스(IDX)펄스 타이밍도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서보패턴을 섹터단위로 라이팅하기 위한 서보섹터 카운팅장치 블럭구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 서보패턴 라이팅 제어흐름도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 서보패턴 라이팅시의 발생신호 타이밍도.

Claims (2)

  1. 클럭헤드를 통해 디스크면의 소정 트랙에 라이팅되어 있는 동기클럭을 독출하고, 독출된 동기클럭의 위상에 맞추어 소정의 서보패턴을 디스크면에 라이팅하는 서보 라이터의 서보섹터 카운팅장치에 있어서,
    상기 클럭헤드를 통해 리드되는 신호로부터 인덱스패턴이 검출되는 경우 인덱스펄스를 발생하여 출력하는 인덱스패턴 검출부와,
    상기 인덱스펄스에 의해 리셋되며 상기 리드되는 신호의 동기클럭을 카운팅하여 설정값이 될때마다 바이트펄스를 발생하여 출력하는 제1카운터와,
    상기 인덱스펄스에 의해 리셋되며 상기 바이트펄스를 카운팅하여 설정값이 될때마다 섹터펄스를 발생하여 출력하는 제2카운터와,
    상기 제2카운터로부터 입력되는 섹터펄스를 카운팅하며 카운팅값에 따른 서보패턴을 접속된 메모리로부터 독출하여 상기 디스크면에 대응하는 헤드로 출력하는 제어부로 구성함을 특징으로 하는 서보섹터 카운팅장치.
  2. 서보패턴이 저장되어 있는 메모리와, 섹터펄스를 발생하여 출력하는 카운터를 구비하는 서보 라이터의 서보패턴 라이팅방법에 있어서,
    상기 카운터로부터 섹터펄스 입력시마다 상기 메모리로부터 서보패턴을 독출하여 임의의 제1트랙에 라이팅하고, 상기 제1트랙에 대한 서보패턴 라이팅이 종료되었을 경우 서보패턴을 라이팅하는 헤드를 임의의 제2트랙으로 탐색하여 셋틀링완료여부를 검색하고, 검색결과 상기 헤드가 셋틀링 완료된후 입력되는 섹터펄스에 응답하여 상기 제2트랙상에 서보패턴을 라이팅하는 방식으로 디스크면 전체 트랙에 서보패턴을 라이팅함을 특징으로 하는 서보패턴 라이팅방법.
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