KR100604863B1

KR100604863B1 - 헤드의 진동에 의한 영향을 회피하기 위한 하드디스크 드라이브의 기록 제어 방법 및 이에 적합한 장치

Info

Publication number: KR100604863B1
Application number: KR1020040038746A
Authority: KR
Inventors: 조형준; 김재형
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-05-29
Filing date: 2004-05-29
Publication date: 2006-07-26
Also published as: KR20050113523A; US20050264916A1; US7586712B2; US20080212229A1; US7333285B2

Abstract

본 발명은 하드디스크 드라이브의 제어 방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 헤드의 진동에 의한 영향을 회피하기 위한 하드디스크 드라이브의 기록 제어 방법 및 이에 적합한 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 기록 제어 방법은 기록 동작을 수행할 목표 트랙을 탐색하는 과정; 목표 트랙이 탐색되면, 목표 트랙을 추종하는 과정; 목표 트랙을 추종하면서 얻어지는 PES를 순차적으로 샘플링하는 과정; 소정 개수의 PES 샘플들에 대하여 시간-주파수 변환을 수행하는 과정; 소정의 주파수 영역에서의 변환 계수의 크기를 소정의 문턱값과 비교하는 과정; 및 소정의 주파수 영역에서의 변환 계수의 크기가 문턱값 이하이면 기록 동작을 개시하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기록 제어 방법은 액튜에이터가 진동하는 크기에 따라 기록 동작을 제어함으로써 기록 동작의 불안정성 및 인접 트랙 지움을 회피할 수 있게 하는 효과를 가진다.

Description

헤드의 진동에 의한 영향을 회피하기 위한 하드디스크 드라이브의 기록 제어 방법 및 이에 적합한 장치{Method method for controlling recording operation of a hard disk drive to avoid an effect by a vibration of a head and apparatus therefor}

도 1은 하드디스크 드라이브의 구성을 나타내는 도면이다.

도 2는 도 1에 도시된 하드디스크 드라이브를 제어하는 제어장치(200)의 블록도를 나타낸다.

도 3a 및 도 3b는 VCM의 요크 구조들을 보이기 위한 것들로서 각각 multi-magnet VCM 및 one magnet VCM의 구조를 보이고 있다.

도 4a 및 도 4b는 트랙 추종 모드(track following mode)에서의 PES신호의 크기 및 주파수 특성을 보이는 것으로서 액튜에이터의 진동이 없을 경우를 보이는 것들이다.

도 5a 및 도 5b는 트랙 추종 모드에서의 PES의 크기 및 주파수 특성을 보이는 것으로서 액튜에이터의 진동이 있을 경우를 보이는 것들이다.

도 6은 본 발명에 따른 액튜에이터 진동 검출 방법을 보이는 흐름도이다.

도 7은 본 발명에 따른 기록 제어 방법의 일 실시예를 보이는 흐름도이다.

도 8은 본 발명에 따른 기록 제어 방법의 다른 실시예를 보이는 흐름도이다.

도 9는 본 발명에 따른 액튜에이터 진동 검출 장치의 구성을 보이는 블록도이다.

본 발명은 하드디스크 드라이브의 제어 방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 헤드의 진동에 의한 영향을 회피하기 위한 하드디스크 드라이브의 기록 제어 방법 및 이제 적합한 장치에 관한 것이다.

하드디스크 드라이브는 정보 저장을 위해 사용되는 기록 장치이다. 통상적으로 정보는 한 개 이상의 자기 기록 디스크들의 어느 한 면 위에 있는 동심 트랙들 위에 기록된다. 디스크는 스핀 모터에 회전 가능하게 탑재되고, 정보는 보이스(voice) 코일 모터에 의해 회전되는 액추에이터(actuator) 암에 탑재된 판독/기록 수단에 의해 액세스된다. 보이스 코일 모터는 전류에 의해 여자되어 액추에이터를 회전시키고 헤드를 이동시킨다. 판독/기록 헤드는 디스크의 표면으로부터 나오는 자기의 변화를 감지하여 디스크 표면에 기록된 정보를 판독한다. 데이터 트랙에 기록하기 위해, 전류가 헤드로 공급된다. 전류는 자계를 발생시키고, 이것은 디스크 표면을 자화시킨다.

하드디스크 드라이브는 호스트 시스템으로부터의 명령에 응답하여 데이터를 기록/재생한다.

하드디스크 드라이브에 있어서 데이터는 정확하게 트랙의 중심을 따라 기록되는 것이 바람직하다. 그렇지만 트랙킹 제어 회로의 응답 특성, 액튜에이터의 관성, 헤드에 인가되는 바이어스 등등의 영향에 의해 통상 헤드는 트랙의 중심을 따라 좌우로 흔들거리면서(drift) 움직인다. 헤드가 트랙의 중심에서 벗어난 정도 즉 오프트랙(off-track)은 서보 섹터 영역에 기록된 서보 버스트 신호에 의해 검출될 수 있으며, 오프트랙의 크기를 나타내는 신호를 통상 PES(Position Error Signal)이라 한다.

오프트랙이 심할 경우에는 목표 트랙에의 기록에 의해 인접 트랙에 기록된 데이터가 지워질 수 있다. 따라서, 종래의 기록 방법에 있어서는 오프트랙의 정도 다시 말해서 PES의 크기가 소정의 허용치 이내일 경우에만 기록하도록 하고 있다.

그렇지만, 하드디스크 드라이브에 있어서 VCM의 자속 밀도 분포 상태에 따라 액튜에이터가 진동하는 것이 알려져 있다. 특히, one magnet VCM(단일 자석 VCM)는 multi magnet VCM(다중 자석 VCM)에 비해 자속 밀도 분포가 불균일하기 쉽기 때문에 액튜에이터가 상대적으로 자속 밀도의 분포가 성긴 부분 , 대체적으로 디스크의 내주 부분에서 진동하기 쉽다.

VCM의 자속 밀도 분포에 따른 액튜에이터의 진동은 고유한 주파수를 가지며(하드디스크 드라이브에 따라 조금씩 다르기는 하지만), 시크(seek) 거리 및 탐색 위치에 의존한다는 특성을 가진다.

액튜에이터의 진동이 있을 경우 종래와 같이 PES의 크기에만 의존하여 기록 여부를 제어하는 것은 기록 동작을 불안정하게 할 수 있다. 즉, 액튜에이터의 진동 이 발생하면 이 진동에 의한 오프트랙과 트랙킹 동작에 따른 유동(drift)에 의한 오프트랙이 합해져서 PES가 임계치를 벗어날 확률이 높아진다. 이러한 경향은 액튜에이터의 진동이 허용할 수 있는 정도 이상인 동안 유지된다.

한편, 기록 헤드에 인가되는 기록 전류의 크기를 하드디스크 드라이브의 동작 온도에 따라 변경시키는 것이 잘 알려져 있다. 예를 들면, 저온의 동작 환경에서는 디스크의 보자력이 증가하기 때문에 고온 혹은 상온의 동작 환경에서보다 기록 전류의 크기를 크게 해주어야 한다. 이와 같이 저온의 동작 환경에서 액튜에이터의 진동이 발생하면 기록 동작이 불안정해질 뿐만 아니라 인접 트랙 지움 현상이 발생될 확률까지도 높아진다.

따라서, 액튜에이터의 진동이 액튜에이터의 진동이 허용할 수 있는 정도 이하로 줄어들 때까지 기록 동작을 보류하는 것이 바람직하게 된다.

삭제

본 발명의 목적은 액튜에이터의 진동이 소정의 허용치 이상일 경우에는 기록 동작을 보류시킴으로서 기록 동작이 불안정해지거나 인접 트랙 지음 현상이 발생할 확률을 저감시키는 기록 제어 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기의 기록 제어 방법에 적합한 장치를 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 진동 검출 방법은

삭제

상기의 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 기록 제어 방법은

하드디스크 드라이브의 기록 동작을 제어하는 방법에 있어서,

기록 동작을 수행할 목표 트랙을 탐색하는 과정;

목표 트랙이 탐색되면, 목표 트랙을 추종하는 과정;

목표 트랙을 추종하면서 얻어지는 PES를 순차적으로 샘플링하는 과정;

소정 개수의 PES 샘플들에 대하여 시간-주파수 변환을 수행하는 과정;

소정의 주파수 영역에서의 변환 계수의 크기를 소정의 문턱값과 비교하는 과정; 및

소정의 주파수 영역에서의 변환 계수의 크기가 문턱값 이하이면 기록 동작을 개시하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, PES를 샘플링하는 과정에 앞서서 목표 트랙이 액튜에이터의 진동이 시작되는 임계 위치보다 내주 쪽에 위치하는 지 그리고 목표 트랙까지의 시크 길이가 액튜에이터의 진동이 발현되는 임계 시크 길이보다 긴 지를 판단하고, 이들 조건이 만족되면 위치하면 시간-주파수 변환 과정 및 비교 과정을 수행하게 하고, 그렇지 않다면 기록 동작을 개시하는 과정을 수행하게 하는 과정을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기의 또 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 진동 검출 장치는

하드디스크 드라이브의 액튜에이터의 진동을 검출하는 장치에 있어서,

트랙을 추종하면서 얻어지는 N개의 PES 샘플들을 버퍼링하는 버퍼;

상기 버퍼에서 제공되는 N개의 PES 샘플들을 대상으로 FFT를 수행하고 액튜에이터가 진동하는 크기를 나타내는 소정의 주파수 성분의 크기를 출력하는 FFT 변환기; 및
소정의 문턱값과 상기 FFT변환기에서 제공되는 소정의 주파수 성분의 크기를 비교하여 기록 동작을 수행해도 좋은 지의 여부를 나타내는 신호를 발생하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 버퍼에 소정 개수의 PES 샘플들이 버퍼링되었는 지를 검출하기 위한 계수기; 및

계수기의 계수 결과와 트랙 추종 모드 신호를 앤드 연산하여 FFT 변환기를 인에이블시키는 신호를 발생하기 위한 앤드 게이트를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 소정의 문턱값과 상기 FFT변환기에서 제공되는 소정의 주파수 성분의 크기를 비교하여 기록 동작을 수행해도 좋은 지의 여부를 나타내는 신호를 발생하는 비교기를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 하드디스크 드라이브의 구성을 나타내는 도면이다.

하드디스크 드라이브(100)는 스핀들 모터(114)에 의하여 회전되는 적어도 하나의 디스크(112)를 포함하고 있다. 하드디스크 드라이브(100)는 디스크(112)의 표면에 인접되게 위치한 헤드(120)를 또한 포함하고 있다.

헤드(120)는 디스크(112)의 표면에 형성된 자계를 감지하거나 디스크의 표면을 자화시킴으로써 회전하는 디스크(112)로부터 정보를 읽거나 기록할 수 있다. 비록 도 1에 있어서 단일의 헤드로 도시되어 있지만, 이는 디스크(112)를 자화시키기 위한 기록용 헤드와 디스크(112)의 자계를 감지하기 위한 분리된 읽기용 헤드로 이루어져 있다고 이해되어야 한다.

헤드(120)는 헤드와 디스크(112)의 표면사이에 공기 베어링(air bearing)을 생성시키는 구조로 되어 있다. 헤드(120)는 헤드 스택 어셈블리(HSA; head stack assembly, 122)에 결합되어 있다. 헤드 스택 어셈블리(122)는 보이스 코일(126)을 갖는 엑츄에이터 암(124)에 부착되어 있다. 보이스 코일(126)은 보이스 코일 모터(VCM; voice coil motor, 130)를 특정하는(지지하는) 마그네틱 어셈블리(128)에 인접되게 위치하고 있다. 보이스 코일(126)에 공급되는 전류는 베어링 어셈블리(132)에 대하여 액튜에이터 암(124)을 회전시키는 토오크를 발생시킨다. 액튜에이터 암(124)의 회전은 디스크(112)의 표면을 가로질러 헤드를 이동시킬 것이다.

정보는 디스크(112)의 환상 트랙 내에 저장된다. 일반적으로 디스크(112)는 사용자 데이터가 기록되는 데이터존(data zone), 드라이브를 사용하지 않을 경우에 헤드가 위치하는 파킹존(parking zone) 및 메인터넌스 실린더로 구성된다.

제어장치(2000)는 리드/라이트(R/W) 채널 회로(204) 및 리드 프리앰프 & 라이트 드라이버 회로(206)에 의하여 헤드(120)에 결합된 콘트롤러(202)를 포함하고 있다. 콘트롤러(202)는 디지털 신호 프로세서(DSP : Digital Signal Processor), 마이크로프로세서, 마이크로 콘트롤러 등이 된다.

콘트롤러(202)는 디스크(112)로부터 데이터를 리드하거나 또는 디스크(112)에 데이터를 기록하기 위하여 리드/라이트 채널(204)로 제어신호를 공급한다.

정보는 전형적으로 R/W 채널(204)로부터 호스트 인터페이스 회로(210)로 전송된다. 호스트 인터페이스 회로(210)는 퍼스널 컴퓨터와 같은 시스템에 인터페이스하기 위한 제어 회로를 포함하고 있다.

R/W 채널 회로(204)는 재생 모드에서는 헤드(120)로부터 읽혀져 리드 프리앰프&라이트 드라이버 회로(206)에서 증폭된 아날로그 신호를 호스트 컴퓨터(도면에 미도시)가 판독할 수 있는 디지털 신호로 변조시켜 호스트 인터페이스 회로(210)로 출력하고, 호스트 컴퓨터로부터 사용자 데이터를 호스트 인터페이스 회로(210)를 통하여 수신하여 디스크에 기록할 수 있도록 기록 전류로 변환시켜 리드 프리앰프&라이트 드라이버 회로(206)로 출력시키도록 신호처리를 실행한다.

콘트롤러(202)는 보이스 코일(126)에 구동 전류를 공급하는 VCM 구동 회로(208)에 또한 결합되어 있다. 콘트롤러(202)는 VCM의 여기 및 헤드의 움직임을 제어하기 위하여 VCM 구동 회로(208)로 제어신호를 공급한다.

콘트롤러(202)는 읽기 전용 메모리(ROM : Read Only Memory, 214) 또는 플레쉬 메모리와 같은 비휘발성 메모리 및 랜덤 억세스 메모리(RAM : Random Access Memory, 216)에 결합되어 있다. 메모리(214, 216)는 소프트웨어 루틴을 실행시키기 위하여 콘트롤러(202)에 의하여 사용되어지는 명령어 및 데이터를 포함하고 있다.

소프트웨어 루틴의 하나로서 탐색 동작을 제어하는 제어 루틴이 포함되어 있다.

도 3a 및 도 3b는 VCM의 요크(yoke) 구조들을 보이기 위한 것들로서 각각 multi-magnet VCM 및 one magnet VCM의 요크 구조를 보이고 있다. VCM은 요크와 요크의 고정 자석이 만들어내는 자기장 내에 위치하는 보이스 코일(voice coil)을 포함한다. 요크의 고정 자석에 의한 자속과 보이스 코일에 의한 자속의 상호 작용에 의해 액튜에이터가 회전한다. 종래에 있어서는 균일한 자속을 만들기 위하여 요크의 상하의 폴들(pole 302, 304) 사이에 두 쌍의 자석들(306, 308)을 배치한 각각 multi-magnet VCM(도 3a)이 주로 사용되었다. 도 3a에서 좌우 두 쌍의 자석들(306, 308)의 자속 방향을 반대로 함에 의해 짝힘을 발생한다. 최근에는 원가 절감을 위해 상하의 폴들(302, 304) 사이에 한 쌍의 자석(310)만을 배치한 one magnet VCM( 도 3b)이 개발되었다.

그렇지만, one magnet VCM은 한 쌍의 자석(310)만을 사용하기 때문에 multi-magnet VCM에 비해 자속의 분포가 균일하지 못하다는 문제점을 안고 있다.

도 3a에서 화살표로 도시되는 바와 같이 multi-magnet VCM에서는 일정한 방향과 균일한 자속 밀도를 가지는 고정 자장을 얻을 수 있다. 이에 비해 도 3b에서 화살표로 도시되는 바와 같이 one magnet VCM은 상대적으로 일정하지 못한 방향과 균일하지 않은 자속 밀도를 가지는 고정 자장이 얻어진다.

one magnet VCM에서의 자속 밀도의 불균일한 분포는 액튜에이터의 운동에 영향을 준다. 특히, 디스크의 내주 부분에서 액튜에이터가 소정의 주파수(700 ~ 900Hz)를 가지고 진동하는 현상이 관찰되고 있다.

도 4a 및 도 4b는 트랙 추종 모드(track following mode)에서의 PES신호의 크기 및 주파수 특성을 보이는 것으로서 액튜에이터의 진동이 없을 경우를 보이는 것들이다. 도 4a에 있어서 종축은 오프트랙의 크기 즉 PES의 크기를 나타내고 횡축은 섹터 번호를 나타낸다. PES의 크기가 0인 곳은 트랙의 중심을 나타낸다. 도 4a를 참조하면 트랙 추종 모드에서는 헤드가 트랙의 중심에서 좌우로 일정하지 않은 패턴을 가지고 유동(drift)하는 것을 알 수 있다. 헤드가 유동하는 원인으로서는 트랙킹 제어 회로의 응답 특성, 액튜에이터의 관성, 헤드에 인가되는 바이어스 등등의 영향 등등을 들 수 있다.

도 4b에 있어서 종축은 주파수별 크기를 나타내고 횡축은 주파수를 나타낸다. 도 4a에 도시되는 바와 같은 PES신호의 주파수 특성을 살펴보면 도 4b에 도시 된 바와 같이 700 ~ 900Hz영역이 다른 부분에 비해 크기는 하지만 그 크기는 상대적으로 미미함을 알 수 있다. 도 4b에 있어서는 720Hz에서 5.68의 최대값을 보이고 있다.

도 5a 및 도 5b는 트랙 추종 모드에서의 PES의 크기 및 주파수 특성을 보이는 것으로서 액튜에이터의 진동이 있을 경우를 보이는 것들이다. 도 5a를 참조하면 액튜에이터의 진동이 있을 경우 트랙 추종 모드이더라도 헤드가 트랙의 중심에서 좌우로 매우 크고 일정한 패턴을 가지고 진동하는 것을 알 수 있다. 헤드는 액튜에이터에 고정되어 있으므로 액튜에이터의 진동이 헤드의 진동으로 나타난다.

도 5a에 도시되는 바와 같은 PES신호의 주파수 특성을 살펴보면 도 5b에 도시된 바와 같이 700 ~ 900Hz영역이 다른 부분에 비해 매우 큰 것을 알 수 있다. 도 5b에 있어서는 750Hz에서 39.51의 최대값을 보이고 있다.

액튜에이터의 진동이 발생하면 도 5a에 도시된 바와 같이 헤드가 오프트랙되는 정도가 커지며 이에 따라 기록 동작이 불안정해질 확률이 크다. 또한, 기록 전류가 커질수록 인접 트랙 지움 현상이 발생할 확률도 커지게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 액튜에이터 진동 검출 방법을 보이는 흐름도이다. 본 발명에 있어서 액튜에이터의 진동 여부 및 진동의 크기는 PES의 주파수 특성을 검사함에 의해 검출된다. 즉, 헤드가 트랙을 추종하면서 얻어지는 PES신호를 순차적으로 샘플링하고 소정 개수의 PES 샘플들에 대하여 주파수 특성을 검사한다.

주지하는 바와 같이 PES신호는 서보 섹터에 기록된 서보 버스트 신호에 의해 얻어진다. 다소간의 차이는 있겠지만 트랙마다 약 230개 정도의 서보 섹터가 존재 한다. 또한, 서보 섹터의 존재는 서보 동기 신호에 의해 알려진다. 하드디스크 드라이브는 서보 동기 신호에 의해 서보 섹터의 존재를 인식하고, 서보 섹터 내의 서보 버스트 신호를 검출하며, 검출된 서보 버스트 신호의 크기에 상응하는 PES신호를 발생한다. 실제에 있어서 A, B, C, D 타입의 4가지 서보 버스트 신호들이 존재하며, 이들의 크기를 상호 비교함에 의해 PES 신호를 얻는다.

먼저, 트랙을 추종하면서 소정 개수의 PES 샘플을 얻는다.(S602) 헤드가 트랙을 추종하면서 얻어지는 PES들을 순차적으로 샘플링하여 소정 개수의 PES 샘플들을 얻는다. 얻어진 PES 샘플들은 시간 영역에서의 PES를 나타내게 된다.

소정 개수의 PES 샘플들에 대하여 주파수 특성을 검사한다.(S604) 주파수 특성은 FFT(Fast Furrier Transform)과 같은 시간-주파수 영역 변환 방법에 의해 얻어진다.

소정 주파수 영역에서의 변환 계수의 크기를 검출한다.(S606)

S606과정에서 얻어지는 소정 주파수 영역에서의 변환 계수의 크기는 액튜에이터가 진동하는 크기를 나타낸다. 여기서, 소정 주파수 영역은 하드디스크 드라이브마다 약간씩의 편차를 보이기는 하지만 700~900Hz인 것으로 관찰되고 있다.

먼저, 기록 동작을 수행할 목표 트랙까지 시크를 수행한다.(S702)

목표 트랙에 도달하면 목표 트랙을 추종한다.(S704)

목표 트랙을 추종하면서 얻어지는 PES를 순차적으로 샘플링한다.(S706)

샘플링된 PES들이 소정 개수(N)가 되면, N개의 PES 샘플들에 대하여 주파수 특성을 검출한다.(S708)

소정의 주파수 영역에서의 변환 계수의 크기를 소정의 문턱값과 비교한다.(S710) 소정의 주파수 영역에서의 변환 계수의 크기가 문턱값 이하이면 기록 동작을 개시한다.(S712) 여기서, 소정의 주파수 영역은 소정 주파수 영역은 하드디스크 드라이브마다 약간씩의 편차를 보이기는 하지만 700~900Hz로 설정한다. 700~900Hz의 영역에 존재하는 변화 계수들 중에서 최대값을 가지는 변환 계수가 선택된다.

S710과정에서 소정 주파수 영역에서의 변환 계수의 크기가 문턱값보다 크다면 소정 시간 동안 대기한다. (S714)

S708과정으로 복귀하여 새로운 N개의 PES들을 대상으로 주파수 특성을 검출한다. 예를 들어 트랙을 추종하면서 얻어지는 PES 샘플들을 PES_1, PES_2,,,PES_N, PES_(N+1),,,이라고 하고, 처음에 PES_1, PES_2,,,PES_N의 PES 샘플들을 대상으로 주파수 특성을 검출하였다면, 다음에는 PES_2,,,PES_N, PES_(N+1)의 PES 샘플들을 대상으로 주파수 특성을 검출한다. 주파수 특성을 검출하기 위하여 필요한 개수만큼의 PES 샘플들을 확보하는 것은 PES 샘플들을 버퍼링함에 의해 달성된다. 즉, 헤드가 트랙을 추종하면서 얻어지는 PES 샘플들을 N개의 PES 샘플들을 버퍼링할 수 있는 선입선출(First In First Out) 방식의 버퍼를 통하여 버퍼링하면, PES 샘플들이 입력될 때마다 가장 오래된 PES 샘플을 폐기하고 새로운 PES 샘플을 보충하여 N개의 PES 샘플들을 제공하는 것이 가능하다.

이와 같은 대기 및 버퍼링 동작은 예를 들어, PES의 한 샘플동안 즉, 하나의 서보 섹터 간격에 해당하는 시간동안 기록 동작이 보류됨을 의미한다. 즉, 액튜에이터의 진동은 시간에 따라 감쇠하므로, 본 발명에 따른 기록 제어 방법에서는 액튜에이터의 진동이 문턱값보다 큰 동안에는 기록 동작을 수행하지 않도록 하고 문턱값 이하로 적어지기를 기다려서 기록 동작을 수행하게 한다.

이와 같은 동작에 의해 액튜에이터의 진동에 의해 기록 동작이 불안정해지거나 인접 트랙 지움이 발생하는 것을 회피할 수 있게 된다.

액튜에이터가 진동하는 현상은 디스크 상의 위치에 의존하며 또한 시크 길이에도 의존한다. 다시 말해서 액튜에이터가 진동하는 현상은 디스크 상의 특정 위치 대부분의 경우 디스크의 내주 부분에서 주로 발생하며, 또한 시크 길이에 상응하는 액튜에이터의 운동량에 의해서도 영향을 받는다.

이에 따라 디스크 상에서 액튜에이터의 진동 현상이 나타나기 시작하는 임계 위치 및 액튜에이터의 진동 현상이 나타나는 임계 시크 길이에 따라 기록 동작을 제어할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

먼저, 기록 동작을 수행할 목표 트랙까지 시크를 수행한다.(S802)

목표 트랙에 도달하면, 목표 트랙을 추종한다.(S804)

목표 트랙이 임계 위치 내에 있는 지 그리고 목표 트랙까지의 시크 거리가 임계 시크 길이보다 긴 지를 판단한다.(S806)

S806과정에서 목표 트랙이 임계 위치 내에 있고 그리고 목표 트랙까지의 시크 거리가 임계 시크 길이보다 길다면 목표 트랙을 추종하면서 얻어지는 PES를 순 차적으로 샘플링한다.(S808)

샘플링된 PES들이 소정 개수(N)가 되면, N개의 PES 샘플들에 대하여 주파수 특성을 검출한다.(S810)

소정의 주파수 영역에서의 변환 계수의 크기를 소정의 문턱값과 비교한다.(S812) 소정의 주파수 영역에서의 변환 계수의 크기가 문턱값 이하이면 기록 동작을 개시하게 된다.

오프트랙의 크기가 허용치 이내인 지를 검사한다.(S814)

오프트랙의 크기가 허용치 이내라면 기록 동작을 개시하고(S816), 그렇지 않다면 소정 시간 동안 대기한 후에 S814과정으로 복귀한다.(S818)

한편, S812과정에서 소정 주파수 영역에서의 변환 계수의 크기가 문턱값보다 크다면 소정 시간 동안 대기한 후(S820), S808과정으로 복귀하여 새로운 N개의 PES들을 대상으로 주파수 특성을 검출한다.

임계 위치 및 임계 시크 길이는 하드디스크 드라이브의 제조 공정에서 조사된다.

임계 위치는 디스크 상에서 내주 부근에 위치하게 된다. 임계 위치를 파악하기 위하여 외주 부분에 있는 임의의 트랙(예를 들면 최외주 트랙)을 시크가 시작되는 위치로 하고 내주 부분에 위치하게 되는 목표 트랙의 위치를 점차적으로 외주쪽으로 이동시켜 가면서 시크를 수행하고, 목표 트랙에 도달하면 트랙 추종을 하면서 700 ~ 900Hz의 주파수 성분을 검출하여 액튜에이터의 진동이 발생하는 지의 여부를 검사한다. 검사 결과 액튜에이터의 진동이 발생하기 시작하는 위치가 임계 위치가 된다.

액튜에이터의 진동이 발생하기 시작하는 임계 위치가 검출될 때까지 목표 트랙을 최내주 트랙, 최내주 트랙으로부터 M번째 트랙, 최내주 트랙으로부터 2M번째 트랙등으로 점차적으로 이동시켜간다.

일단 임계 위치가 탐색되면, 임계 위치를 목표 트랙으로 하고 임계 위치의 외주 쪽에서 시크를 수행하되 시작 위치를 점차적으로 최외주 쪽으로 이동시켜 가면서 즉, 시크 길이를 점차로 크게 해 가면서, 시크 동작을 수행하여 액튜에이터의 진동이 발생하는 지의 여부를 검사한다. 검사 결과 액튜에이터의 진동이 발생하기 시작하는 시크 길이가 임계 시크 길이가 된다.

도 9는 본 발명에 따른 액튜에이터 진동 검출 장치의 구성을 보이는 블록도이다. 도 9에 도시된 장치는 트랙을 추종하면서 얻어지는 N개의 PES 샘플들을 버퍼링하는 FIFO 버퍼(902), FIFO 버퍼(902)에서 제공되는 N개의 PES 샘플들을 대상으로 FFT를 수행하고 700~900 Hz의 주파수 성분의 크기를 출력하는 FFT 변환기(904)를 포함한다.

한편, FIFO 버퍼(902)에 N개의 PES 샘플들이 버퍼링되었는 지를 검출하기 위한 계수기(906) 및 계수기(906)의 계수 결과와 트랙 추종 모드 신호를 앤드 연산하여 FFT 변환기(904)를 인에이블시키는 신호를 발생하기 위한 앤드 게이트(908)도 있다. 계수기(906)는 서보 어드레스 마크(Servo Address Mark) 검출 신호를 계수한다. 서보 어드레스 마크는 서보 섹터마다 있고, PES는 서보 섹터마다 발생되므로, 서보 어드레스 마크 검출 신호는 PES 샘플이 발생되었음을 나타낼 수 있다. 또한, 계수기(906)에는 트랙 시크 동작시 계수 결과를 클리어시키기 위한 트랙 시크 모드 신호가 공급된다.

비교기(910)는 소정의 문턱값(THR)과 FFT변환기(904)에서 제공되는 700~900Hz의 주파수 성분의 크기를 비교한다. 비교기(910)의 비교 결과는 액튜에이터의 진동이 허용할 만한 크기가 되는 지 즉, 기록 동작을 수행해도 좋은 지의 여부를 나타내게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 액튜에이터 진동 검출 장치는 액튜에이터가 진동하는 크기 및 기록 동작의 가능 여부를 검출할 수 있으므로 하드디스크 드라이브에 사용시 기록 동작의 불안정성 및 인접 트랙 지움을 회피할 수 있게 한다.

한편, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 하드디스크 드라이브의 예를 들었지만 이 분야의 기술에 익숙한 자라면 광디스크 드라이브, 광자기 디스크 드라이브에 있어서도 본 발명을 별다른 어려움 없이 적용할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

본 발명은 방법, 장치, 시스템 등으로서 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필연적으로 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체에 저장되어 질 수 있으며 또는 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다. 프로세서 판독 가능 매체는 정보를 저장 또는 전송할 수 있는 어떠한 매체도 포함한다. 프로세서 판독 가능 매체의 예로는 전자 회로, 반도체 메모리 소자, ROM, 플레쉬 메모리, 이레이져블 ROM(EROM : Erasable ROM), 플로피 디스크, 광 디스크, 하드디스크, 광섬유 매체, 무선 주파수(RF) 망, 등이 있다. 컴퓨터 데이터 신호는 전자 망 채널, 와, 공기, 전자계, RF 망, 등과 같은 전송 매체 위로 전파될 수 있는 어떠한 신호도 포함된다.

첨부된 도면에 도시되어 설명된 특정의 실시예들은 단지 본 발명의 예로서 이해되어 지고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 본 발명에 기술된 기술적 사상의 범위에서도 다양한 다른 변경이 발생될 수 있으므로, 본 발명은 보여지거나 기술된 특정의 구성 및 배열로 제한되지 않는 것은 자명하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 기록 제어 방법은 액튜에이터가 진동하는 크기에 따라 기록 동작을 제어함으로써 기록 동작의 불안정성 및 인접 트랙 지움을 회피할 수 있게 하는 효과를 가진다.

또한 본 발명에 따른 액튜에이터 진동 검출 장치는 액튜에이터가 진동하는 크기 및 기록 동작의 가능 여부를 검출할 수 있으므로 하드디스크 드라이브에 사용시 기록 동작의 불안정성 및 인접 트랙 지움을 회피할 수 있게 한다.

Claims

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하드디스크 드라이브의 기록 동작을 제어하는 방법에 있어서,

기록 동작을 수행할 목표 트랙을 탐색하는 과정;

목표 트랙이 탐색되면, 목표 트랙을 추종하는 과정;

목표 트랙을 추종하면서 얻어지는 PES를 순차적으로 샘플링하는 과정;

소정 개수의 PES 샘플들에 대하여 시간-주파수 변환을 수행하는 과정;

소정의 주파수 영역에서의 변환 계수의 크기를 소정의 문턱값과 비교하는 과정; 및

소정의 주파수 영역에서의 변환 계수의 크기가 문턱값 이하이면 기록 동작을 개시하는 과정을 포함하는 하드디스크 드라이브의 기록 제어 방법.
제3항에 있어서,

소정 주파수 영역에서의 변환 계수의 크기가 문턱값보다 크다면 소정 시간 동안 대기하고 상기 시간-주파수 변환 과정으로 복귀하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 기록 제어 방법.
제3항에 있어서,

소정 주파수 영역은 소정의 주파수 영역은 700 ~ 900Hz인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 기록 제어 방법.
제3항에 있어서,

PES를 샘플링하는 과정에 앞서서 목표 트랙이 액튜에이터의 진동이 시작되는 임계 위치보다 내주 쪽에 위치하는 지를 판단하고, 이 조건이 만족되면 시간-주파수 변환 과정 및 비교 과정을 수행하게 하고, 그렇지 않다면 기록 동작을 개시하는 과정을 수행하게 하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 기록 제어 방법.
제3항에 있어서,

PES를 샘플링하는 과정에 앞서서 목표 트랙이 액튜에이터의 진동이 시작되는 임계 위치보다 내주 쪽에 위치하는 지 그리고 목표 트랙까지의 시크 길이가 액튜에이터의 진동이 발현되는 임계 시크 길이보다 긴 지를 판단하고, 이들 조건이 만족되면 위치하면 시간-주파수 변환 과정 및 비교 과정을 수행하게 하고, 그렇지 않다면 기록 동작을 개시하는 과정을 수행하게 하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 기록 제어 방법.
하드디스크 드라이브의 액튜에이터의 진동을 검출하는 장치에 있어서,

트랙을 추종하면서 얻어지는 N개의 PES 샘플들을 버퍼링하는 버퍼;

상기 버퍼에서 제공되는 N개의 PES 샘플들을 대상으로 FFT를 수행하고 액튜에이터가 진동하는 크기를 나타내는 소정의 주파수 성분의 크기를 출력하는 FFT 변환기; 및

소정의 문턱값과 상기 FFT변환기에서 제공되는 소정의 주파수 성분의 크기를 비교하여 기록 동작을 수행해도 좋은 지의 여부를 나타내는 신호를 발생하는 비교기를 포함하는 액튜에이터 진동 검출 장치.
제8항에 있어서, 상기 주파수 성분은 700~900Hz인 것을 특징으로 하는 액튜에이터 진동 검출 장치.
제8항에 있어서,

상기 버퍼에 소정 개수의 PES 샘플들이 버퍼링되었는 지를 검출하기 위한 계수기; 및

상기 계수기의 계수 결과와 트랙 추종 모드 신호를 앤드 연산하여 상기 FFT 변환기를 인에이블시키는 신호를 발생하기 위한 앤드 게이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이버의 액튜에이터 진동 검출 장치.
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