KR100498421B1

KR100498421B1 - 하드 디스크 드라이브

Info

Publication number: KR100498421B1
Application number: KR1019970082022A
Authority: KR
Inventors: 김정훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 2005-09-02
Also published as: KR19990061732A

Abstract

스핀들 모터의 회전 속도를 제어하기 위해 소요되는 기준 클록 정보를 디스크를 고정시키기 위해 소요되는 스페이서(spacer)에 기록하는 개선된 하드 디스크 드라이브에 관한 것이다.

본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브는 기준 클록 정보에 상응하는 패턴이 형성된 스페이서; 상기 스페이서에 광신호를 조사시키는 발광 수단; 상기 스페이서에서 반사된 광신호의 크기에 상응하는 전기적 신호를 발생하는 수광 수단; 및 상기 수광 수단에서 발생된 전기적 신호를 파형 정형하여 기준 클록 신호를 발생하는 기준 클록 재생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브는 기준 클록 정보를 디스크 표면이 아닌 스페이서에 기록함에 의해 디스크의 사용 가능한 기록 용량을 높이게 된다.

Description

하드 디스크 드라이브

본 발명은 하드 디스크 드라이브에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 스핀들 모터의 회전 속도를 제어하기 위해 소요되는 기준 클록 정보를 디스크를 고정시키기 위해 소요되는 스페이서(spacer)에 기록하는 개선된 하드 디스크 드라이브에 관한 것이다.

하드 디스크 드라이브는 전자 장치와 기계 장치로 이루어져 시시각각으로 변하는 디지털 신호를 보다 영구적인 자기장으로 바꾸어서 데이터를 기록/재생해 주는 장치이다. 전자석 역할을 하는 헤드와 자화 성질을 가진 플래터(Platter, Disk)가 반응하면서 정보가 기록되고 기록된 정보를 읽을 때는 거꾸로 자기화된 정보가 전자 신호로 바뀌어야 한다.

이러한 하드 디스크 드라이브는 본체 베이스, 커버 등의 프레임부, 디스크를 지지하고 회전시키는 스핀들 모터(spindle motor), 데이터를 기록/재생하는 자기 헤드(magnetic head), 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor)에 의해 자기 헤드의 위치를 제어하는 액튜에이터(actuator), 이들 구동 장치들의 제어 및 전기적 처리를 하는 회로부, 그리고 드라이브를 컴퓨터 본체와 연결시키는 인터페이스(interface)등으로 구성된다.

통상적으로 하드디스크 드라이브의 디스크를 스핀들 모터에 고정시키기 위하여 도 1에 도시한 바와 같이 본체 베이스(6)에 장착되어 회전하는 스핀들 모터(2), 스핀들 모터(2)에 디스크(1)를 고정하기 위한 허브(2a), 디스크(1)를 스핀들 모터(2)에 고정할 때 디스크(1)들 간의 간격 및 평탄도를 유지하기 위해 개재시키는 스페이서(3), 그리고 디스크(1)를 상부에서 스핀들 모터(2)에 단단히 고정되게 하는 클램프(clamp)(4)를 구비한다.

하드 디스크 드라이브에 있어서 헤드가 디스크에 있는 데이터를 액세스하려면 데이터의 위치 정보를 알아야 한다. 이러한 위치 정보를 디스크에 기록하는 과정을 "서보 라이트"라고 하며, 이때 위치 정보를 디스크에 써주기 위해 필요한 서보 라이트용 헤드가 하드 디스크 드라이브 내부에 들어갈 수 있도록 파놓은 구멍을 클록 윈도우(CLOCK WINDOW)라고 한다. 도 2는 클록 윈도우의 모양을 보이기 위한 것이다. 이 구멍은 서보 라이트가 끝난 후 시일링 라벨(sealing label)로 밀폐하게 된다. 따라서, 라벨에 파손이 생겨 내부가 오염되지 않도록 주의하여야 한다.

서보 라이트 시에는 먼저, 서보 라이트용 헤드를 통하여 디스크의 최외주에 기준 클록 정보를 기록한다. 이 기준 클록은 스핀들 모터의 회전 속도 제어를 위한 기준 신호로 사용된다. 도 3은 디스크의 최외주에 기록된 기준 클록 정보(30)를 도식적으로 보이기 위하여 도시된 것이다.

다음으로 하드 디스크의 드라이브의 헤드가 디스크 상에서 일정한 트랙 피치 간격으로 이동하며 서보 정보를 기록하게 된다.

종래의 서보 라이트 방법에 의하면 기준 클록 정보를 디스크에 기록하기 위한 서보 라이트를 위한 서보 라이터가 필요하고, 하드 디스크의 출하이후에도 클록 윈도우가 파손되지 않도록 주의하여 취급하여야 하는 등의 문제점이 있다.

또한, 종래의 하드 디스크 드라이브는 디스크의 기록 영역에 기준 클록 정보를 기록하기 때문에 그만큼 사용 가능한 데이터 기록 용량을 감소시키게 되는 문제점도 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 서보 라이트용 헤드가 필요하지 않은 개선된 하드 디스크 드라이브를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브는 본체 베이스에 장착되어 회전하는 스핀들 모터, 상기 스핀들 모터에 디스크를 고정하기 위한 허브, 상기 디스크를 상기 스핀들 모터에 고정할 때 디스크들 간의 간격 및 평탄도를 유지하기 위해 개재시키는 스페이서; 그리고 상기 디스크를 상부에서 스핀들 모터에 단단히 고정되게 하는 클램프를 가지는 하드 디스크 드라이브 있어서, 상기 스페이서에는 기준 클록 정보에 상응하는 패턴을 형성되어져 있고, 상기 스페이서에 광신호를 조사시키는 발광 수단; 상기 스페이서에서 반사된 광신호의 크기에 상응하는 전기적 신호를 발생하는 수광 수단; 및 상기 수광 수단에서 발생된 전기적 신호를 파형 정형하여 기준 클록 신호를 발생하는 기준 클록 재생부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.

도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브에 적용된 스페이서의 구조를 보이는 단면도이다. 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브는 스페이서에 기준 클록에 상응하는 패턴을 기록한 것을 특징으로 한다. 스페이서에 기록된 패턴은 요철형 패턴(도 4a)일 수도 있고 혹은 흑백 패턴(도 4b)일 수도 있다.

종래의 하드 디스크 드라이브는 디스크의 기록 영역에 기준 클록 정보를 기록하기 때문에 그만큼 사용 가능한 데이터 기록 용량을 감소시키게 되지만 본 발명의 하드 디스크 드라이브는 디스크의 기록 영역이 아닌 디스크를 체결하기 위해 필요한 스페이서에 기록하게 되므로 데이터 기록 용량을 감소시키지 않는다.

도 5는 도 4a 내지 도 4b에 도시된 스페이서를 이용하여 기준 클록 정보를 얻는 장치의 일 실시 예를 보이는 것이다. 도 5에 있어서 상단에 도시된 것은 스페이서에 기록된 요철형 패턴을 평면상으로 펼쳐 보인 것이다.

레이저 발광부(50)에서 발생된 레이저는 스페이서(52)에 형성된 패턴에서 발사되어 레이저 수광부(54)에서 수광된다. 이때 레이저 수광부(54)에서 수광되는 레이저의 강도는 레이저의 경로에 따라 달라진다. 즉, 스페이서(52)의 오목한 부분에서 발사된 레이저와 볼록한 부분에서 반사된 레이저의 강도가 다르게 된다. 레이저 수광부(54)에서 수광된 레이저는 그의 강도에 상응하는 크기를 가지는 전기적 신호로 변환되어 클록 재생부(56)에 제공된다. 클록 재생부(56)는 레이저 수광부(54)에서 제공되는 전기적 신호를 파형 정형하여 기준 클록 정보를 발생하게 된다.

도 6은 도 4a 내지 도 4b에 도시된 스페이서를 이용하여 기준 클록 정보를 얻는 장치의 다른 실시 예를 보이는 것이다. 도 5에 있어서 상단에 도시된 것은 스페이서에 기록된 흑백 패턴을 평면상으로 펼쳐 보인 것이다.

발광부(50)에서 발생된 광신호는 스페이서(52)에 형성된 흑백 패턴에서 반사되어 수광부(54)에서 수광된다. 이때 수광부(54)에서 수광되는 광신호의 강도는 반사된 부분의 색에 의해 달라진다. 즉, 스페이서(52)에 형성된 흑백 패턴의 흑색 부분에서 반사된 광신호와 백색 부분에서 반사된 광신호의 강도가 다르게 된다. 수광부(54)에서 수광된 광신호는 그의 강도에 상응하는 크기를 가지는 전기적 신호로 변환되어 클록 재생부(56)에 제공된다. 클록 재생부(56)는 수광부(54)에서 제공되는 전기적 신호를 파형 정형하여 기준 클록 정보를 발생하게 된다.

하드 디스크 드라이브에 있어서, 디스크를 스핀들 모터의 허브에 장착시키는 정밀도가 매우 높아졌기 때문에 편심, 틸팅 등의 오차 요인이 무시할 수 있을 정도로 작아졌다. 따라서, 기준 클록 정보에 상응하는 패턴을 스페이서에 기록하더라도 종래의 경우에 비해 오차율이 높아지지 않는다. 기준 클록 정보를 디스크 표면에 기록하였을 경우에는 기준 클록 신호의 정밀도가 디스크의 상하 진동 및 틸팅 등에 의해 영향받을 수 있지만 본 발명에 따르면 오히려 감소될 수 있다. 그것은 스페이스는 디스크와는 달리 상하 진동 및 틸팅이 거의 없기 때문이다.

도 4a,도 4b 내지 도 5에 도시된 장치는 기준 클록 정보를 디스크 표면이 아닌 스페이서에 기록함에 의해 디스크의 사용 가능한 기록 용량을 높이게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브는 기준 클록 정보를 디스크 표면이 아닌 스페이서에 기록함에 의해 디스크의 사용 가능한 기록 용량을 높이게 된다.

또한, 종래의 하드 디스크 제작 공정에서 소요되는 기준 클록 정보를 기록하기 위한 과정이 생략될 수 있기 때문에 제품의 생산성을 제고시키는 효과도 갖는다.

도 1은 종래의 하드 디스크 드라이브에 있어서 스핀들 모터와 디스크의 체결 상태를 구조를 보이는 평면도이다.

도 2는 종래의 하드 디스크 드라이브에 있어서 클록 윈도우의 모양을 보이기 위한 것이다.

도 3은 종래의 하드 디스크 드라이브에 있어서 디스크의 표면에 기록된 기준 클록 신호를 도식적으로 보이기 위한 것이다.

도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브에 적용된 스페이서의 구조를 보이는 단면도이다.

도 5는 도 4에 도시된 스페이서를 이용하여 기준 클록 정보를 얻는 장치의 일 실시 예를 보이는 것이다.

도 6은 도 4에 도시된 스페이서를 이용하여 기준 클록 정보를 얻는 장치의 다른 실시 예를 보이는 것이다.

Claims

본체 베이스에 장착되어 회전하는 스핀들 모터, 상기 스핀들 모터에 디스크를 고정하기 위한 허브, 상기 디스크를 상기 스핀들 모터에 고정할 때 디스크들 간의 간격 및 평탄도를 유지하기 위해 개재시키는 스페이서; 그리고 상기 디스크를 상부에서 스핀들 모터에 단단히 고정되게 하는 클램프를 가지는 하드 디스크 드라이브 있어서,

상기 스페이서에는 기준 클록 정보에 상응하는 패턴을 형성되어져 있고,

상기 스페이서에 광신호를 조사시키는 발광 수단;

상기 스페이서에서 반사된 광신호의 크기에 상응하는 전기적 신호를 발생하는 수광 수단; 및

상기 수광 수단에서 발생된 전기적 신호를 파형 정형하여 기준 클록 신호를 발생하는 기준 클록 재생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.