KR100546266B1 - 서보 버스트 신호 기록 방법 및 디스크 기록 매체 - Google Patents

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Abstract

개선된 형상의 서보 버스트 신호 기록 방법 및 디스크 기록 매체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 디스크 기록 매체는 디스크 기록 매체의 직경 방향으로 어긋나게 마련된 적어도 두 개의 서보 버스트 영역에 서보 버스트 신호를 기록하는 서보 버스트 신호 기록 방법에 있어서, 상기 서보 버스트 영영들 각각은 헤드의 주행 방향으로 적어도 두 개의 영역으로 분할되고, 이들 영역 중에서 하나의 영역은 트랙의 폭과 동등한 폭을 가지며, 다른 하나의 영역은 트랙의 폭보다 적은 폭을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 디스크 기록 매체는 독출 헤드의 폭이 기록 헤드의 폭보다 적은 경우에도 데드존이 없이 서보 버스트 신호 성분을 얻을 수 있기 때문에 트랙킹 제어의 정확성이 개선되는 효과를 갖는다.

Description

서보 버스트 신호 기록 방법 및 디스크 기록 매체
본 발명은 하드 디스크 드라이브에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 개선된 형상의 서보 버스트 신호를 기록하는 서보 버스트 신호 기록 방법 및 이러한 방법에 의해 기록된 서보 버스트 신호를 가지는 디스크 기록 매체에 관한 것이다.
하드 디스크 드라이버와 같은 디지털 신호 기록/재생 장치에 있어서 기록 밀도, 기록/재생 효율을 높이기 위하여 기록 모드를 위한 박막 유도성 소자와 독출 모드를 위한 MR센서(Magneto-Resistive sensor)가 결합된 이른바 집적형 헤드가 개발되었다. 이러한 집적형 헤드는 두 개의 폴 사이에 끼워진 코일, 그리고 두 개의 시일드 사이에 끼워진 MR센서를 포함한다.
도 1은 집적형 헤드의 구조를 보이는 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이 집적형 헤드는 상부 폴(10a), 하부 폴(10b) 및 상부 폴(10a)과 하부 폴(10b) 사이에 위치한 코일(미도시)로 구성된 기록 엘리먼트(10), 그리고 상부 시일드(20a), 하부 시일드(20b) 및 상부 시일드(20a)와 하부 시일드(20b)사이에 끼워진 MR센서(20c)로 구성된 독출 엘리먼트(20)로 구성된다. MR센서(20c)는 NiFe와 같은 합금의 유도성 페로 마그네틱 (ferromagnetic) 재료로 이루어지고, 디스크 상에 기록된 자속에 응답하여 저항이 변화하는 센서이다.
기록 엘리먼트(10)와 독출 엘리먼트(20)는 소정의 갭(gap)(9)을 가지도록 배치되며, 기록 엘리먼트(2)의 폭(W1)은 독출 엘리먼트(10)의 폭(W2)보다 크다. 그것은 MR센서(20c)의 감도가 대단히 우수하기 때문에 그것의 크기가 클 필요가 없기 때문이다. 여기서, 기록 엘리먼트(10)의 폭(W1), 독출 엘리먼트(10)의 폭(W2), 트랙의 폭(W)은 직경 방향의 길이로 정의된다.
MR센서를 사용하면 헤드의 독출 특성이 기록 신호의 주파수에 영향받지 않기 때문에 기록 밀도를 충분히 높게 할 수 있다. 그러나, 이러한 집적형 헤드를 사용하는 하드 디스크 드라이버에 있어서 기록 엘리먼트의 폭(W1)보다 독출 엘리먼트의 폭(W2)이 작은 것으로 인하여 서보 동작시 데드존(dead zone)이 발생한다. 데드존이란 헤드가 트랙 중심선으로부터 벗어나는 트랙 오프(track off)가 발생하더라도 일정한 범위 내에서 헤드에 의해 검출된 버스트 신호의 크기가 변하지 않게 되는 영역을 말한다.
디스크 드라이버에 있어서 헤드에 의한 기록/독출 동작의 정확성을 보장하기 위해 디스크 상의 트랙 중심에 대해 헤드의 위치를 제어하는 것이 중요하다. 디스크 드라이브 서보 시스템의 한가지는 샘플드 서보 시스템(sampled servo system)으로 알려져 있다. 이러한 시스템에 있어서, 디스크 상의 각 서보 트랙에 서보 버스트 신호가 기록된다. 이러한 서보 버스트 신호는 헤드에 의해 읽혀지고 헤드와 디스크 트랙 중심선 사이의 불일치를 나타내는 위치 에러 신호를 발생하기 위하여 사용된다.
잘 알려진 형태의 샘플드 서보 시스템은 서보 섹터에서 내에서 서로 직경 방향으로 어긋나게 배치된 서보 버스트 신호들을 포함한다. 이들 버스트 신호들은 통상 A 버스트 신호와 B 버스트 신호로 표기된다.
A 버스트 신호와 B 버스트 신호는 트랙 중심선을 경계로 이웃하며, 헤드의 주행 방향으로 양쪽으로 번갈아 배치된다. 헤드가 트랙 중심선에 정확히 놓이면 헤드에 의해 A 버스트 신호의 절반이 읽혀지고 다음에 B 버스트 신호의 절반이 읽혀진다. 헤드가 트랙에서 벗어남에 따라 한 버스트 신호의 크기가 줄어들고 다른 버스트 신호의 크기가 증가한다. 위치 에러 신호는 헤드로부터 읽혀진 버스트 신호들의 크기 차이에 의해 얻어진다.
도 2의 (a)는 종래의 기록 매체에 기록된 서보 버스트 신호를 보이는 것이다. 도 2의 (a)에 의하면, A 버스트 신호(20)와 B 버스트 신호(22)는 서보 트랙에 기록된다. A 버스트 신호(20)와 B 버스트 신호(22)는 트랙의 중심선을 기준으로 양옆으로 번갈아 배치된다.
헤드가 트랙에 정확히 위치된 상태에서는 각 트랙에서 헤드(26)에 의해 검출되는 A 버스트 신호의 크기와 B 버스트 신호의 크기는 같다. 이러한 관계는 헤드가 트랙의 중심으로부터 벗어나면 더 이상 유지되지 못한다. 예를 들면, 우수 번째 트랙(n, n+2)에서 헤드가 중심선으로부터 왼쪽으로 편이되면 헤드에 의해 검출된 A 버스트 신호의 크기는 작아지고 B버스트 신호의 크기는 커진다. 기수 번째 트랙(n+1,n+3)에서 헤드가 중심선으로부터 왼쪽으로 편이되면 헤드에 의해 검출된 A 버스트 신호의 크기는 커지고 B버스트 신호의 크기는 작아진다.
따라서, 헤드에 의해 검출된 A 버스트 신호와 B 버스트 신호의 크기 차이가 얻어지면 헤드의 편이 정도를 나타내는 위치 에러 신호를 얻을 수 있다.
도 2의 (b)는 도 2의 (a)에 도시된 기록 매체에 있어서 헤드의 위치 및 헤드에 의해 검출된 버스트 신호의 크기를 보이는 것이다. 헤드가 서보 버스트 A 혹은 B를 지날 때 헤드와 버스트 신호가 겹치는 정도에 상응하는 크기 신호가 발생된다. A 버스트 신호에 대한 크기 신호는 실선으로 보여지고 B 버스트 신호에 대한 크기 신호는 점선으로 보여진다. 두 그래프는 서로 유사하며 위상에서 180°차이를 갖는다.
도 2의 (b)에 도시된 그래프에서 버스트 신호의 크기가 일정한 부분이 존재한다. 즉, 헤드가 트랙의 중심으로부터 어느 정도 편이하더라도 크기 신호가 헤드의 편이에 따라 변화하지 않는 영역이 있다. 이는 헤드의 폭이 서보 버스트 신호의 폭 보다 작기 때문에 발생한다.
주지하는 바와 같이 서보 버스트 신호는 서보 라이트(servo write)시 기록 엘리먼트(10)에 의해 기록된다. 기록 엘리먼트(10)의 폭 W1은 기본적으로 트랙의 폭과 동등하다. 그러나, 도 1에 도시된 바와 같은 집적형 헤드에 있어서, MR센서(20c)의 폭은 기본적으로 기록 엘리먼트(10)의 폭(W1) 혹은 트랙의 폭(W)보다 적다. 따라서, 도 2의 (a)에 도시된 서보 버스트 신호를 가지는 종래의 기록 매체에 있어서는 데드존의 발생을 피할 수 없고, 이에 따라 트랙킹 제어의 정확성이 떨어지게 된다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 기록 엘리먼트의 폭보다 적은 폭의 독출 엘리먼트를 가지는 헤드를 사용하는 하드 디스크 드라이브에 있어서 트랙킹 제어를 보다 정확히 할 수 있도록 하는 서보 버스트 신호 기록 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 서보 버스트 신호 기록 방법에 의한 서보 버스트 신호를 가지는 기록 매체를 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 서보 버스트 신호 기록 방법은
디스크 기록 매체의 직경 방향으로 어긋나게 마련된 적어도 두 개의 서보 버스트 영역에 서보 버스트 신호를 기록하는 서보 버스트 신호 기록 방법에 있어서, 상기 서보 버스트 영역들 각각은 헤드의 주행 방향으로 적어도 두 개의 영역으로 분할되고, 이들 영역 중에서 하나의 영역은 트랙의 폭과 동등한 폭을 가지며, 다른 하나의 영역은 트랙의 폭보다 적은 폭을 가지도록 기록하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 디스크 기록 매체는
직경 방향으로 어긋나게 기록된 적어도 두 개의 서보 버스트 영역을 가지는 디스크 기록 매체에 있어서, 상기 서보 버스트 영역들 각각은 헤드의 주행 방향으로 적어도 두 개의 영역으로 분할되고, 이들 영역 중에서 하나의 영역은 트랙의 폭과 동등한 폭을 가지며, 다른 하나의 영역은 트랙의 폭보다 적은 폭을 가지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 다른 하나의 영역의 폭은 독출 헤드의 폭보다 적은 것이 바람직하다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 서보 버스트 신호 기록 방법에 의해 기록된 서보 버스트 신호는 헤드의 주행 방향으로 적어도 두 개의 영역으로 분할되고, 이들 영역 중에서 하나의 영역은 트랙의 폭과 동등한 폭을 가지며, 다른 하나의 영역은 트랙의 폭보다 적은 폭을 가지도록 기록된다.
즉, 헤드가 트랙의 중심으로부터 벗어남에 따라 서보 버스트 신호의 면적이 선형적으로 감소하도록 서보 버스트 신호를 기록함에 의해 하드 디스크 드라이브의 서보 성능을 향상시킨다. 이를 본 발명에 따른 기록 매체를 참조하여 설명한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 기록 매체에 기록된 서보 버스트 신호들의 예를 보이는 것이다.
도 3a 내지 도 3b에 도시된 서보 버스트 신호들은 그의 중앙에서 엣지쪽으로 스텝을 가지도록 기록된다. 도 3a 내지 도 3b에 도시된 서보 버스트 신호는 제1영역(30a, 32a)과 제2영역(30b, 32b)을 가진다. 제1영역(30a, 32a)의 폭(SW1)은 트랙의 폭(W)과 동등하고, 제2영역(30b, 32b)의 폭(SW2)은 기본적으로 트랙의 폭(W)보다 작고 또한, 독출 엘리먼트(36)의 폭(W2)보다 같거나 작다.
도 3c는 본 발명에 따른 기록 매체에 기록된 서보 버스트 신호의 다른 예를 보이는 것이다. 도 4에 도시된 서보 버스트 신호는 제1영역(34a), 제2영역(34b), 그리고 제3영역(34c)을 가진다. 제1영역(34a)의 폭(SW1)은 트랙의 폭(W)과 동등하고, 제2영역(34b) 및 3영역(34c)의 폭(SW2, SW3)은 기본적으로 트랙의 폭(W)보다 작고 또한, 독출 엘리먼트(36)의 폭(W2)보다 같거나 작다.
이러한 서보 버스트 신호를 기록하기 위해서 서보 라이트시 기록 헤드는 1/4 트랙피치만큼 움직이면서 기록하게 된다.
도 4의 (a),(b)는 도 3c에 도시된 서보 버스트 신호를 가지는 기록 매체에 있어서 헤드의 위치 및 이에 따른 버스트 신호의 크기를 보이는 것이다.
헤드가 서보 버스트 신호 A 혹은 B를 지날 때 헤드와 버스트 신호가 겹치는 정도에 상응하는 크기 신호가 발생된다. A 버스트 신호에 대한 크기 신호는 실선으로 보여지고 B 버스트 신호에 대한 크기 신호는 점선으로 보여진다. 두 그래프는 서로 유사하며 위상에서 180°차이를 갖는다.
그래프 상에서 크기 신호의 최대점은 헤드가 트랙의 중앙에 위치할 때 발생하고, 최저점은 헤드가 트랙과 트랙 사이에 위치할 때 발생한다. 최대점과 최저점 사이는 직선으로 연결된다.
도 4의 (b)에 도시된 그래프에 의하면 도 2의 (b)에 도시된 것에 비해 때 데드존이 없다는 것을 알 수 있다. 이는 변경된 서보 버스트 신호의 형상 때문에 헤드에 의해 커버되는 서보 버스트 신호의 면적이 차이나게 되기 때문에 발생한다.
따라서, 헤드가 트랙의 중앙에서 벗어나는 정도를 크기 신호의 차이를 통하여 정확하게 검출할 수 있기 때문에 트랙킹 제어의 정확성이 개선되게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 서보 버스트 신호 기록 방법에 의해 기록된 서보 버스트 신호는 독출 헤드의 폭이 기록 헤드의 폭보다 적은 경우에도 데드존이 없이 서보 버스트 신호 성분을 얻을 수 있게 할 수 있기 때문에 하드 디스크 드라이브의 서보 성능을 향상시키는 효과를 갖는다.
본 발명에 따른 디스크 기록 매체는 독출 헤드의 폭이 기록 헤드의 폭보다 적은 경우에도 데드존이 없이 서보 버스트 신호 성분을 얻을 수 있기 때문에 트랙킹 제어의 정확성이 개선되는 효과를 갖는다.
도 1은 집적형 헤드의 구조를 보이는 것이다.
도 2의 (a)는 종래의 기록 매체에 기록된 서보 버스트 신호를 보이는 것이고,
도 2의 (b)는 도 2의 (a)에 있어서 헤드의 위치 및 이에 따른 버스트 신호의 크기를 보이는 것이다.
도 3a도 내지 도 3c는 본 발명에 따른 기록 매체에 기록된 서보 버스트 신호들의 예를 보이는 것이고,
도 4의 (a),(b)는 도 3c에 도시된 서보 버스트 신호를 가지는 기록 매체에 있어서 헤드의 위치 및 이에 따른 버스트 신호의 크기를 보이는 것이다.

Claims (3)

  1. 디스크 기록 매체의 직경 방향으로 어긋나게 마련된 적어도 두 개의 서보 버스트 영역에 서보 버스트 신호를 기록하는 서보 버스트 신호 기록 방법에 있어서, 상기 서보 버스트 영역들 각각은
    헤드의 주행 방향으로 적어도 두 개의 영역으로 분할되고, 이들 영역 중에서 하나의 영역은 트랙의 폭과 동등한 폭을 가지며, 다른 하나의 영역은 트랙의 폭보다 적은 폭을 가지도록 기록하는 것을 특징으로 하는 서보 버스트 신호 기록 방법.
  2. 직경 방향으로 어긋나게 기록된 적어도 두 개의 서보 버스트 영역을 가지는 디스크 기록 매체에 있어서, 상기 서보 버스트 영역들 각각은
    헤드의 주행 방향으로 적어도 두 개의 영역으로 분할되고, 이들 영역 중에서 하나의 영역은 트랙의 폭과 동등한 폭을 가지며, 다른 하나의 영역은 트랙의 폭보다 적은 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 디스크 기록 매체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 다른 하나의 영역의 폭은 독출 헤드의 폭보다 적은 것을 특징으로 하는 디스크 기록 매체.
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