KR100615412B1 - 헤드 제어 방법 및 기록 장치 - Google Patents

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Abstract

존마다 최적의 트랙 피치에 따라서 헤드마다 트랙 피치를 바꾸면서 서보 정보를 기록하게 되면, 서보 정보의 기록 처리에 시간이 걸리기 때문에 제조 비용을 상승시키는 원인이 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 원반형 기록 매체 상에서의 헤드의 이동을 제어하는 방법으로 상기 원반형 기록 매체는 반경 방향으로 등간격에 위치 정보가 기록되는 동시에, 복수의 존에 분할되어, 상기 존마다 설정된 계수를 이용하여 상기 위치 정보를 복조하는 것을 특징으로 하는 헤드 제어 방법을 제공한다.

Description

헤드 제어 방법 및 기록 장치{HEAD CONTROL METHOD AND RECORDING APPARATUS}
도 1은 HDD 내부의 모습을 설명하는 외관도.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 기록 장치의 구성 블록도.
도 3은 존이 하나인 경우의 예를 도시하는 도면.
도 4는 존이 복수개인 경우의 예를 도시하는 도면.
도 5는 디스크에 기록된 서보 정보의 모습을 도시한 도면.
도 6은 탐색 처리를 설명하는 흐름도.
도 7은 존이 복수개인 경우의 구체예를 설명하기 위한 도면.
도 8은 기록 장치에 포함되는 디스크를 추출한 도면.
도 9는 스핀들로부터의 거리와 트랙 피치의 관계를 나타낸 도면.
도 10은 기록 장치에 포함되는 복수의 헤드를 설명하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 디스크
2: 스핀들
3: 서보 패턴
4: 트랙
5: 헤드
6: 섹터
7: 헤드 아암
8: 보이스 코일 모터
9: 피봇
10: 외측 스토퍼
11: 내측 스토퍼
본 발명은 원반형 기록 매체를 갖는 기록 장치와, 그 원반형 기록 매체에 기록된 서보 정보를 기초해서 헤드의 위치를 제어하는 헤드 제어 방법 및 기록 장치에 관한 것이다.
원반형의 기록 매체를 갖는 하드 디스크 드라이브(hard disk drive, 이하 HDD) 등의 기록 장치는 디스크 등의 기록 매체 상에 기록된 자기 신호를 검출하여, 기록 매체에 자기 신호를 기록하는 헤드라고 불리는 장치를 갖는다. 그리고 헤드를 디스크 상에 이동시킴으로써 디스크에 기록된 정보를 기록 및 판독할 수 있다. 이 헤드의 디스크에서의 위치는 디스크에 기록된 위치 결정 제어를 하기 위한 서보 정보에 따라서 제어된다.
도 8은 기록 장치에 포함되는 디스크를 추출한 도면이다. 도 8은 디스크의 4 분의 1을 나타내는 도면이다. 도 8에 있어서 디스크(1)에 기록되는 정보는 복수의 트랙(4)을 따라 저장된다.
트랙(4)은 다음과 같이 형성된다. 도 8의 서보 패턴(3)이라고 불리는 영역에 서보 정보의 일부로서 복수의 트랙 번호가 정수로 기록되어, 그리고 트랙 번호가 기록된 개소(16)에 트랙이 형성된다.
따라서, 어떤 트랙과 그것에 인접하는 트랙 사이의 간격(트랙 피치)은 트랙 번호가 기록되는 개소(16)의 간격에 의해서 결정된다. 트랙 번호가 기록되는 개소(16)가 일정한 간격을 가지면, 형성되는 트랙(4)은 트랙 피치가 등간격으로 된다(이것을 등트랙 피치라고 한다).
트랙 번호의 디스크(1)에의 기록은 서보 정보 기록의 일부로서 처리된다. 이 서보 정보를 디스크(1)에 기록하는 처리는 방진 대책 등을 마련한 클린 룸의 사용을 전제로 하기 때문에, 처리를 단순히 하고, 처리 시간을 될 수 있는 한 단축하는 것이 제조 비용의 저감으로 이어진다. 예를 들면, 등트랙 피치가 되도록 서보 정보를 기록하면 처리가 단순해지며 처리 시간을 단축할 수 있다.
그런데, 종래는 내측과 외측에서 양자 중간의 영역보다 트랙 피치를 더 넓게 하여 서보 정보가 기록된다. 도 9는 종래에 있어서의 스핀들에서의 거리와 트릭피치의 관계를 나타낸 도면이다. 도면에서 종축은 트랙 피치를, 횡축은 스핀들(2)부터의 거리를 도시한다.
내측 영역(91)에서는 트랙 피치가 넓고, 지점 A를 향하여 트랙 피치가 일단 좁아지지만 외측 영역(93)에서는 지점 B에서 디스크의 바깥 가장자리(12)로 향해서 다시 트랙 피치가 넓어지도록 서보 정보가 기록된다. 영역(91, 93)에 둘러싸이는 중간 영역(92)에서의 트랙 피치는 영역(91, 93)에서의 트랙 피치보다 좁다.
이것은, 서보 패턴으로 트랙 번호가 기록되는 개소에서의 트랙의 접선과, 헤드와 헤드 아암의 중심선과 형성되는 각〔요각(yaw angle)〕이 내측과 외측에서 O이 아닌 것이 원인이고, 요각비가 제로일 때 헤드에 생성되어 누설되는 자계로 인해, 외측 또는 내측으로 헤드가 이웃 트랙 정보를 덮어 씌우거나 이웃 트랙 정보를 원래 트랙 정보로서 잘못 판독하는 것을 막기 위해서이다.
도 9와 같은 트랙 피치를 실현하기 위해서, 예컨대 일본 특허 공개 평11-66776호 공보에는 디스크를 반경 방향에서 복수의 영역(존)(94)으로 분할하여, 존마다 트랙 피치를 바꾸면서 서보 정보를 기록하는 방법이 제안되고 있다.
그러나, 존마다 트랙 피치를 바꾸는 경우에, 각 존의 최적 트랙 피치는 헤드의 성능, 헤드의 부착 위치 및 누설 자계의 크기 등에 의해 좌우된다. 또한, 도 10과 같이, 기록 장치에는 복수의 디스크(1)을 끼우도록 복수의 헤드(5)가 포함되기 때문에 각 존의 최적 트랙 피치를 헤드마다 산출하여 그 결과에 따라 헤드마다 각 존의 트랙 피치를 바꾸면서 서보 정보를 기록하면, 서보 정보의 기록 처리에 시간이 걸려 제조 비용을 상승시키는 원인이 되고 있다.
여기서, 본 발명의 목적은 등트랙 피치에서의 서보 정보를 한번에 기록하면서 임의 트랙 피치로 변경하는 것을 가능하게 하는 기록 장치 및 헤드 제어 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적은 원반형 기록 매체 상에서의 헤드의 이동을 제어하는 방법으로서, 상기 원반형 기록 매체는 반경 방향에 등간격에 위치 정보가 기록됨과 동시에 복수의 존으로 분할되어 상기 존마다 설정된 계수를 이용하여 상기 위치 정보를 복조하는 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재한 헤드 제어 방법을 제공함으로써 달성된다.
또한, 상기 목적은 청구항 1에 있어서, 상기 계수가 위치 정보들 사이의 간격과, 상기 존을 등분할한 위치들 사이의 간격의 비율인 것을 특징으로 하는 청구항 2에 기재된 헤드 제어 방법을 제공함으로써 달성된다.
또한, 상기 목적은 원반형 기록 매체와 상기 원반형 기록 매체에 정보를 기록 또는 기록한 정보를 판독하기 위한 헤드와, 상기 헤드를 상기 원반형 기록 매체 상에서 이동시키는 헤드 구동부와, 상기 헤드의 위치를 제어하는 제어부와, 제어에 필요한 정보를 저장하는 기억부를 갖고, 상기 원반형 기록 매체는 반경 방향으로 등간격에 위치 정보가 기록되는 동시에 복수의 존으로 분할되어, 상기 기억부에는 존마다 계수가 미리 저장되고, 상기 제어부는 상기 계수를 이용해서 위치 정보를 복조하는 것을 특징으로 하는 청구항 3에 기재한 기록 장치를 제공하는 것으로 달성된다.
또한, 상기 목적은 청구항 3에 있어서, 상기 계수는 위치 정보들 사이의 간격과, 상기 존을 등분할한 위치들 사이의 간격의 비율인 것을 특징으로 하는 청구항 4에 기재한 기록 장치를 제공하는 것으로 달성된다.
또한, 상기 목적은 청구항 3 또는 4에 있어서, 상기 기록 장치는 복수의 헤 드를 구비하고, 상기 기억부에는 상기 비율이 상기 복수의 헤드마다 설정되는 것을 특징으로 하는 기록 장치를 제공하는 것으로 달성된다.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 관하여 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 기술적 범위는 이러한 실시의 형태에 한정되지 않는다.
본 발명은 디스크에 정보를 기록하거나 또는 디스크에 기록된 정보를 판독할 때의 헤드 제어 방법에 관한 것이다.
먼저, 본 발명의 헤드 제어 방법이 적용되는 기록 장치에 관해서 설명한 후에, 본 발명의 헤드 제어 방법의 실시 형태를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 헤드 제어 방법이 적용되는 기록 장치의 내부를 설명하는 도면이다. 디스크(1)는 원통형의 스핀들(2)에 의해 회전되는 원반형 기록 매체이다. 디스크(1)의 표면에는 서보 정보를 포함하는 복수의 서보 패턴(3)이 미리 방사형으로 기록된다. 디스크(1)에는 방사형으로 기록된 서보 패턴(3)의 중심부터의 거리가 등거리인 개소가 동일 트랙 번호가 되도록, 동심원형에 복수의 트랙(4)이 결정된다.
헤드(5)는 서보 패턴(3)을 통과할 때에 서보 정보를 판독하고, 판독된 서보 정보는 헤드의 위치를 특정하는 위치 정보에 복조된다. 예컨대, 서보 정보에 트랙 번호나, 트랙을 더욱 분할한 섹터(6)의 번호가 포함되고 있고, 이것들의 번호가 위치 정보로서 사용되어 헤드의 디스크 상에서의 위치가 특정된다.
헤드(5)는 헤드 아암(7)에 의해 지지되어, 헤드 아암(7)은 헤드 아암을 구동 하는 보이스 코일 모터(8)에 연결된다. 헤드 아암(7)은 보이스 코일 모터(8)에 의해서 피봇(9)을 중심으로 하여 호를 그리도록 이동한다.
외측 스토퍼(10) 및 내측 스토퍼(11)에 의해 헤드 아암(7)의 이동 가능한 범위가 규제되고, 보이스 코일 모터(8)가 헤드 아암(7)을 구동하는 것 및 디스크(1)의 회전에 의해서, 헤드(5)는 디스크의 표면상 소정의 영역을 이동한다. 그리고, 트랙(4)에 기록된 데이터의 판독이나 트랙(4)에의 데이터의 기록이 실행된다.
헤드(5)는 도 10과 같이 디스크를 끼울 수 있도록 대응하게 배치되어 디스크(1)가 복수매이면, 헤드수도 대응하는 개수로 존재한다. 디스크(1)에는 복수의 서보 패턴(3), 트랙(4)이 존재하고, 각 트랙에는 복수의 섹터(6)가 존재한다.
도 2는 본 발명의 헤드 제어 방법이 적용되는 기록 장치의 구성 블록도이다. 디스크에 기록되는(또는 판독되는) 데이터에 관한 흐름과 디스크에 데이터를 기록하기(혹은 판독하는) 위한 제어 신호의 흐름으로 나눠서 본 기록 장치를 설명하기로 한다.
하드 디스크 컨트롤러(Hard Disk Controller, 이하 HDC로 약칭)(21)는 디스크(1)에 데이터의 기록이나 판독을 명령하는 호스트(22)와 접속하기 위한 인터페이스〔SCSI(Small Computer System Interface), IDE(Integrated Drive Electronics)등〕를 제공하여, 호스트(22)와 기록 장치 간의 데이터 통신을 제어한다.
호스트(22)는 CPU를 구비한 컴퓨터 등의 단말이며, 기록 장치에 대하여 기록 위치나 판독 위치가 되는 어드레스를 지정하여 기록 명령이나 판독 명령을 발행한다. 데이터 버퍼(23)는 그 데이터 통신에 이용되는 데이터를 일시적으로 저장하는 메모리이다. 데이터 버퍼(23)도 HDC(21)에 의해 제어된다.
HDC(21)는 기록 데이터를 리드 채널(Read Channel, 이하 RDC로 약칭)(24)에 송신하고, 리드 채널(24)은 기록 데이터를 프리 앰프(25)에 송신한다. 프리 앰프(25)는 수신한 데이터를, 헤드(5)에서 발생된 자계를 변화시키는 전류로 변환하여 헤드(5)에 그 전류를 공급한다. 이렇게 해서 호스트(22)로부터 송신된 데이터가 디스크(1)에 기록된다.
반대로, 데이터의 판독에 있어서는 자기 신호의 변화를 따라 헤드(5)가 검출된 전류가 프리 앰프(25)에 의해 증폭되어 리드 신호로 변환되어, 리드 채널(24)에 송신되고 리드 채널(24)은 전류로부터 디스크에 기록된 데이터에 복조해서, HDC(21)에 송신한다. 그리고, HDC(21)는 호스트(22)에 판독된 데이터를 송신한다.
전술한 기록 장치에 있어서 디스크(1)에의 데이터 기록이나 판독을 하기 위해서, 헤드(5)를 호스트(22)가 지정하는 어드레스에 대응하는 디스크상의 목적 위치에 이동시킬 필요가 있다. 헤드(5)를 목적 위치에 이동시키기 위해서, 헤드의 이동에 따라 서보 패턴(3)을 통과했을 때에 판독되는 서보 정보를 기초하여 헤드의 현재 위치를 파악하고, 지정된 어드레스에 도달했는가를 판정한다.
서보 정보도 디스크에 기록된 데이터이며, 상기 데이터의 판독과 마찬가지로 헤드(5)에 의해 전류로서 검출된다. 그리고 프리 앰프(25)는 헤드에 의해 검출된 전류를 증폭하여 리드 신호로 변환 후에 리드 채널(24)에 송신한다.
리드 채널(24)은 서보 복조부(26)를 포함하여, 수신한 전류로부터 헤드의 위치 정보(트랙 번호 등)에 복조한다. 헤드의 위치 정보는 드라이브 인터페이스 회로 (27)를 경유하여, 디지털 신호 처리부(Digital Signal Processor, 이하 DSP로 약칭)(28)에 송신된다.
그리고, DSP(28)는 수신한 위치 정보를 제어부(Master Control Unit, 이하 MCU)(29)에 송신한다. MCU(29)는 헤드 아암(7)의 구동을 서보 제어부(Servo Combo IC)(30)에 명령한다. 그리고, DSP(28)는 헤드의 이동에 따라 헤드가 서보 패턴을 통과할 때마다 판독되는 서보 정보를 MCU(29)에 송신하고, MCU(29)는 그 트랙 번호가 원하는 위치의 트랙 번호가 될 때까지 헤드 아암(7)의 이동을 제어하고, 헤드(5)는 목적 위치(지정된 어드레스)에 도달하게 된다.
드라이브 인터페이스 회로(27)는 MCU(29)와 DSP(28) 간의 통신이나, 리드 채널(24), 서보 제어부(30), HDC(21)의 제어에 필요한 주변 회로를 제공한다. MCU(29)는 상기 DSP(28)나 HDC(21)를 제어하는 제어부이며, 플래시 ROM(31)에 저장된 프로그램을 판독하여 실행한다.
플래시 ROM(31)은 MCU(29)을 제어하기 위한 펌웨어라고 불리는 프로그램이나 기록 장치의 초기화에 필요한 초기 파라메터 등을 저장한다. 또한, 작업 결과를 일시적으로 저장하기 위한 RAM(Random Access Memory)(32)을 구비한다. 플래시 ROM(31)이나 RAM(32)은 기억부로서 기능한다.
본 발명의 헤드 제어 방법에서는 트랙 피치가 일정하게 되도록 서보 정보가 기록된 디스크가 사용된다. 그리고, 디스크 상에서의 헤드의 이동 범위를 반경 방향에서 복수의 존으로 분할한 경우, 헤드의 성능 등에 따라서 이 트랙 피치를 각 존마다 바꾸기 위해 호스트(22)로부터 지정된 어드레스를 서보 정보에 기초하여 결 정되는 위치 정보에 변환하기 위한 변환표가 플래시 ROM(31)에 저장된다. 다만, 존은 복수개가 아니라 단일개인 것도 가능하다.
여기서, 다음의 변환표에 관해서 설명한다. 먼저, 존이 하나인 경우를 설명한다. 존이 하나라는 것은 서보 정보에 기초하는 트랙 피치와 계수를 곱한 값의 간격으로 겉보기 트랙이 형성되어, 그 겉보기 트랙에 정보가 기록되는 경우이다.
도 3은 존이 하나인 경우의 예를 도시하는 도면이다. 도 3의 A는 존이 하나인 경우의 변환표의 예이다. 도 3의 A에서는 디스크의 전역에 대하여 하나의 존(41)이 설정되어 존(41)에 속하는 트랙의 겉보기 번호(42)와 겉보기 트랙 번호(42)를 실제의 서보 정보에 기초하는 트랙 번호로 변환하기 위한 계수(43)가 저장된다.
도 3의 A에 저장되는 겉보기 트랙 번호(42)는 호스트가 인식하는 트랙 번호 이며, 겉보기 트랙 번호와 계수(43)를 곱한 값이 실제의 서보 정보에 기초하는 트랙 번호가 된다. 이 계수(43)의 크기를 바꿈으로써 존의 트랙 피치를 변경하는 것이 가능하다.
도 3의 B는 도 3의 A의 변환표에 기초하여 트랙 피치가 변경되는 경우의 디스크 단면을 나타내는 도면이다. 도 3의 B에는 실제의 서보 정보에 기초하는 트랙의 모습과 호스트가 인식하는 겉보기 트랙의 모습이 도시된다. 디스크의 바깥 가장자리로부터가 외측이 되고, 스핀들 근변이 내측이다. 트랙 번호는 외측에서부터 O으로 시작하여 단조 증가한다.
계수(43)가 1보다 큰 경우, 실제로 기록된 서보 정보에 기초하는 등트랙 피치보다 큰 간격으로 겉보기 트랙이 형성되어, 그 겉보기 트랙에 정보가 기록된다. 반대로 계수(43)가 1보다 작은 경우는, 등트랙 피치보다 작은 간격으로 겉보기 트랙이 형성된다. 이와 같이 계수의 형성 방향에 따라서 자유롭게 트랙 피치를 조정하는 것이 가능하다.
또한, 존(z1)의 겉보기 종료 트랙 번호(α1)는 서보 정보에 기초하는 트랙의 개수(x)에 f1의 역수를 곱함으로써 얻어진다. 즉,
Figure 112004037387310-pat00001
이다.
이 경우, 호스트는 디스크에 α1개의 트랙이 존재한다고 인식하고, 기록 명령 또는 판독 명령을 행할 때 목적 위치로서 트랙 번호 0∼α1의 범위의 어드레스를 지정한다.
다음은 존이 복수개일 경우를 설명한다. 존이 복수개라는 것은 서보 정보에 기초하는 트랙 피치에 계수를 곱한 값의 간격으로 겉보기 트랙이 형성되는 영역이 디스크 상에 복수개 존재하여, 인접하는 영역에 있어서 계수가 다른 경우이다.
도 4는 존이 복수개인 경우의 예를 나타내는 도면이다. 도 3과 달리, 디스크가 복수의 존으로 분할되어 계수의 크기를 바꿈으로써 존마다 트랙 피치를 변경하는 것이 가능하다.
도 4의 A는 존이 복수개인 경우의 변환표의 예이다. 도 4의 A에서는 디스크가 3개의 존(41)으로 나누어지고, 각 존(41)에 속하는 트랙의 번호(42)와, 그 존마다 겉보기 트랙 번호(42)를 실제의 서보 정보에 기초하는 트랙 번호에 변환하기 위한 계수(43)가 저장된다.
도 4의 B는 도 4의 A의 변환표에 기초하여 트랙 피치가 변경되는 경우의 디스크 단면을 나타내는 도면이다. 도 4의 B에는 실제의 서보 정보에 기초하는 트랙의 모습과 호스트가 인식하는 겉보기 트랙의 모습이 그려진다. 디스크의 바깥 가장자리로부터 외측이 되고, 스핀들 근변이 내측이다. 트랙 번호는 외측에서부터 0으로 시작해서 단조 증가한다.
여기서는, 총 트랙 개수 x개, 존을 존 z1에서 존 z3까지 3개인 것으로 한다. 존(z1)에는 외측부터의 x1개의 트랙을, 존(z2)에는 다음 x2개의 트랙을, 존(z3)에는 다음 x3개의 트랙을 할당하는 것으로 한다. 각 존의 계수(43)는 각각 f1, f2, f3으로 한다.
도 4의 B의 각 존의 경계 위치는 다음과 같이 산출된다. 우선, 존(z1)의 겉보기 종료 트랙 번호(α1)을 산출하기로 한다.
존(z1)의 겉보기 종료 트랙 번호(α1)은 x1에 f1의 역수를 곱함으로써 얻어진다. 즉,
Figure 112004037387310-pat00002
이다. 존(z1)에서는 겉보기 트랙 번호를 실제의 서보 정보에 기초하는 트랙 번호에 복귀시키기 위한 계수가 f1이기 때문에, 실제의 서보 정보에 기초하는 트랙 번호에 계수의 역수를 곱함으로써 겉보기 종료 트랙 번호가 얻어진다.
존(z2)의 겉보기 개시 트랙 번호는 존(z1)의 겉보기 종료 트랙 번호(α1)에 1을 더한 번호이다. 이어서, 존(z2)의 겉보기 종료 트랙 번호(α2)를 산출하기로 한다. 그것은 존(z1)의 겉보기 종료 트랙 번호(α1)에 f2의 역수와 x2 의 곱을 더함으로써 얻어진다. 즉,
Figure 112004037387310-pat00003
이다.
마찬가지로, 존(z3)의 겉보기 개시 트랙 번호는 존(z2)의 겉보기 종료 트랙 번호(α2)에 1을 더한 번호이며, 존(z3)의 겉보기 종료 트랙 번호(α3)은 존(z2)의 겉보기 종료 트랙 번호(α2)에 f3의 역수와 ｚ3의 곱을 더함으로써 얻어진다. 즉,
Figure 112004037387310-pat00004
이다.
이렇게 해서, 호스트는 이 디스크가 트랙 번호가 O에서 α3까지의 트랙을 가지고 상이한 피치의 3개의 존을 갖고 있다고 인식한다. 각 존에 대하여 설정되는 계수(43)의 대소에 의해 존 경계의 트랙 번호가 변하고, 트랙 피치가 존마다 변한다.
그리고, 도 4의 A의 변환표를 이용해서 겉보기 트랙 번호에서 실제의 서보 정보에 기초하는 트랙 번호로 변환하기 위한 식을 구한다. 호스트로부터의 명령에 의해서 지정된 목적 위치가 되는 겉보기 트랙 번호를 y, 그 겉보기 트랙 번호가 속하는 존을 zi(i=1,2,3)라고 한다.
겉보기 트랙 번호 y와 존 번호 i에 대응하는 실제의 트랙 번호 T(i, y)는,
Figure 112004037387310-pat00005
로 나타낼 수 있다. 다만, fi는 존(zi)에 대응하는 변환 계수(43)이고, αi는 존(zi)에 대응하는 겉보기 종료 트랙 번호이다. 겉보기 종료 트랙 번호는 그 존의 겉보기 트랙 번호의 최대치이다.
식 (A)가 요구하는 방법은 아래와 같다. 도 4의 A에 포함되는 변환 계수(43) 에 의해서 존(z1)에서는 등트랙 피치 시의 f1배의 트랙 피치로 정보가 기록된다. 다른 존에서도 마찬가지로 각각 존(z2)에서 f2배, 존(z3)에서 f3배이다.
따라서, 겉보기 트랙 번호로부터 실제의 서보 정보에 기초하는 트랙 번호를 구하기 위해서는 겉보기 트랙 번호가 그 존의 개시 트랙 번호로부터 몇 번째인가를 구하여, 그것에 그 존으로 설정된 변환 계수(43)을 곱한 제1 숫자에, 각 존의 개시 트랙 번호에 대응하는 실제의 트랙 번호인 제2 숫자를 더하면 된다. 이 작업을 일반화하여, 변형하면 식 (A)을 구할 수 있다. 오히려 식 (A)은 존의 수가 n (n은 자연수)의 경우에도 적용 가능하다.
전술한 바와 같이, 디스크에 등트랙 피치로 서보 정보가 기록되어, 복수의 존마다 트랙 피치를 바꾸기 위한 변환표가 플래시 ROM에 저장된 뒤, 호스트(22)는 디스크의 용량을 조사한다.
기록 장치는 변환표가 없으면 서보 정보 등에 의해서 트랙 피치가 되도록 형성된 트랙 수에 응답해서, 변환표가 있으면 존마다 변경된 트랙 피치를 반영시킨 트랙 수에 응답한다. 이런 식으로, 호스트(22)는 어드레스를 지정할 때, 응답된 트랙 수를 상한으로 한다.
그리고, 호스트는 겉보기 트랙 번호에 의해서 결정되는 트랙에 대하여 정보의 기록 명령이나 판독 명령을 발행하고, 기록 장치는 겉보기 트랙 번호를 실제의 서보 정보에 기초하는 트랙 번호로 변환하여, 헤드를 그 트랙에 이동시켜(이 처리를 헤드 탐색 처리라고 함), 그 트랙에 대하는 정보의 기록이나 판독을 실행한다.
본 발명의 실시 형태에 있어서는 미리 트랙이 등간격으로 이격되도록 서보 정보가 디스크에 기록되고, 각 트랙은 정수 번호로 관리된다. 그리고 정보를 기록할 때에, 헤드를 소수점으로 표시된 트랙에 추종시킴으로써 정보를 겉보기 트랙에 기록하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 그 겉보기 트랙에 기록된 정보가 판독된다. 이하, 헤드를 소수점으로 표시된 트랙에 추종시키는 방법의 일례를 설명하기로 한다.
도 5는 도 2의 디스크에 기록된 서보 정보의 모습을 도시한 도면이다. 도 5의 A는 디스크에 기록된 서보 정보와 서보 정보에 의해서 형성되는 트랙을 도시한 도면이다. 서보 정보는 제품의 출하 전에, 트랙 사이의 간격이 일정하도록 디스크에 기록된다. 각 트랙에는, 예컨대 외측에서부터 순서대로 0부터 정수의 번호가 지정되고, 그 트랙 번호는 서보 정보에 포함된다.
도 5의 B는 서보 정보에 포함되는 정보의 일례를 설명하는 도면이다. 도 5A에 표시되는 트랙 중 인접하는 3개의 트랙(트랙 n-1, 트랙 n, 트랙 n+1)에 관한 부분을 추출한 도면이다. 각 트랙은 헤드(5)의 폭에 따라서 소정의 폭을 갖는다. 헤드(5)는 트랙(4)에 따라 이동하고, 서보 패턴(3)을 통과한다.
서보 패턴(3)에는 서보 정보가 기록되어 있고, 서보 정보에는 그 트랙 번호와 트랙을 분할한 섹터(6)의 번호가 기록되는 트랙 섹터 번호 기록 영역(TS)와, 헤드와 트랙의 상대 위치를 측정하기 위한 버스트 신호가 기록된 영역(BST)이 포함된다. 버스트 신호는, 예컨대 도 5의 B와 같은 4개의 다른 패턴이 패턴들 간의 신호가 완전히 중복되는 일이 없도록 변이되어 기록된다.
그리고, 헤드가 버스트 신호 기록 영역을 통과하여 재생하는 각 패턴의 진폭에 기초해서 헤드가 트랙과 그것에 인접하는 트랙 사이에서 어느 위치에 있는지가 산출된다. 반대로, 버스트 신호를 재생한 경우의 진폭이 패턴마다 소정의 수치가 되는 위치에서 헤드를 제어함으로써 트랙과 트랙의 중간 위치에 있을 경우에도 헤드를 추종시킬 수 있다.
예컨대, 헤드를 트랙 n에 추종시키는 경우, 도 5의 B의 서보 패턴(3)을 통과할 때에 헤드가 재생하는 버스트 신호(Bst1, Bst2)의 진폭차는 O이 된다. 반대로 트랙 섹터 번호 기록 영역(TS)에서 복조되는 트랙 번호가 n인 트랙에 있어서, 버스트 신호(Bst1, Bst2)의 재생 파형의 진폭차가 0이 되도록 헤드의 위치를 조정함으로써, 트랙(n)의 중심에 헤드를 추종시킬 수 있다.
또한, 예컨대 트랙 n과 트랙 n+1의 적당히 중간에 헤드를 추종시키기 위해서는, 버스트 신호(Bst3, Bst4)의 재생 파형의 진폭차가 O이 되도록 헤드의 위치를 조정하면 된다. 버스트 신호(Bst3, Bst4)의 재생 파형의 진폭차를 바꾸면, 각 트랙 사이의 임의의 위치에 헤드를 추종시키는 것도 가능하다.
이렇게 해서, 정수의 트랙 번호가 기록된 트랙 중간의 위치에 헤드를 추종시킬 수 있다. 이 중간의 위치는 소수점의 트랙 번호로서 나타낸다. 트랙 n과 트랙 n+1의 절반 지점이라면, 트랙 n+0.5로 표시되고, 트랙 피치의 1O분의 1만이 트랙n에서 트랙 n+1로 진행한 지점이면, 트랙 n+O.1로 표시된다. 이런 식으로, 헤드를 소수점으로 표시되는 트랙에 추종시킬 수 있다.
계속해서 탐색 처리를 흐름도를 이용하여 설명한다.
도 6은 기록 명령이나 판독 명령을 받은 기록 장치가 헤드를 원하는 트랙까지 탐색시키는 처리를 설명하는 흐름도이다. 도 6에서는 기록 명령을 수신한 경우를 설명하기로 한다. 우선, HDC(21)이 호스트(22)로부터 기록 명령을 수신한다(S1).
기록해야 되는 데이터는 데이터 버퍼(23)에 저장된다. 그리고, HDC(21)는 트랙 번호를 MCU(29)에 송신한다(S2). 기록 명령에는 정보를 기록해야 하는 목적 트랙 번호가 포함되어 있고, MCU(29)는 도 4의 A의 변환표를 사용하여 실제의 서보 정보에 기초하는 트랙 번호로 변환한다(S3). 이것은 수신한 트랙 번호가 겉보기 트랙 번호이기 때문이다.
그리고, 단계 S3에서는 수신한 트랙 번호가 속하는 존을 도 5로부터 구하여, 그 존에 대응하는 식 (A)에 수신한 트랙 번호와 존 번호를 입력하면 된다. 변환후 트랙 번호가 정수가 아닌 경우, 예를 들면 소수점 이하의 유효 숫자 2자리수로서, 소수점의 트랙 번호에 따라서 헤드를 추종시키는 것이 가능하다.
그리고, MCU(29)는 수신한 변환후 트랙 번호를 MM(32)에 저장한다. 다음에 MCU(29)는 헤드의 현재 위치의 서보 정보를 취득하기 위해 DSP(28)에 헤드 위치취득 명령을 발행한다(S4).
DSP(28)는 리드 채널(24)에 헤드의 현재 위치를 서보 정보로부터 복조하여, 결과를 MCU(29)에 송신하도록 명령한다(S5). 리드 채널(24)은 서보 정보의 복조 결과로서 헤드의 위치 정보를 MCU(29)에 송신한다(S6). 복조 결과 헤드위치 정보에는 도 3에서 설명한 바와 같이, 트랙 번호나 버스트 신호의 재생 파형이 포함된다.
MCU(29)는 단계 S6에서 송신된 헤드의 현재 위치와 단계 S3후에 RAM(32)에 저장된 트랙 번호를 비교하여, 헤드 아암(7)을 현재보다 내측이나 외측의 어느 쪽으로 이동시킬지 결정하여 DSP(28)에 헤드 아암의 이동을 명령한다(S7). DSP(28)는, 서보 제어부(30)에 헤드 아암(7)의 구동을 명령하고, 또한 RDC(24)에, 헤드의 이동에 따라 판독되는 서보 정보로부터 트랙 번호를 복조하여 결과를 MCU(29)에 송신하도록 명령한다.
RDC(24)는 헤드가 서보 패턴을 통과할 때마다 서보 정보를 판독하고, 그 정보를 서보 복조부(26)에 의해 트랙 번호와 버스트 신호의 재생 파형 등을 포함하는 정보로 복조하여 MCU(29)에 송신한다(S9). MCU(29)는 복조 결과에 포함되는 트랙 번호와 버스트 신호의 재생 파형을 기초로 헤드의 위치를 소수 트랙 번호로서 산출하여, RAM(32)에 저장된 원하는 트랙 번호에 일치하는 가를 판정한다(S10).
단계 S10에서 일치하면 헤드가 원하는 위치에 도달한 것이 되고, MCU(29)는 DSP(28)에 헤드 아암(7)의 이동 정지를 명령하고(S11), 탐색 처리는 종료된다. 그리고, MCU(29)는 HDC(21)에 데이터 버퍼에 저장된 기록 데이터를 RDC(24)에 송신하도록 명령하여 탐색 후 헤드 위치로부터 정보가 기록된다. 단계 S10에서 일치하지 않으면 원하는 위치에 도달할 때까지 헤드를 이동시키기 위해서 단계 S7로 되돌아가는 처리가 속행된다.
또, 도 6은 기록시의 탐색 처리이지만, 판독시의 탐색 처리도 마찬가지이다. 다만, 판독 시는 단계 S1에서 기록하는 데이터가 데이터 버퍼(23)에 저장되지 않고, 단계 S11후 헤드 위치로부터 판독된 데이터가 데이터 버퍼(23)에 저장되는 점 이 다르다. 또한, 본 처리는 복수의 존을 갖는 경우에 관해서 설명했지만, 도 3과 같은 단일 존밖에 갖지 않는 경우에 대하여도 적용 가능하다.
마지막으로 본 발명의 실시 형태를 구체적인 숫자를 이용하여 설명하기로 한다. 도 7은 존이 복수개인 경우의 구체예를 설명하기 위한 도면이다. 도 7의 A는 본구체예로써 사용하는 변환표이다. 여기서는 일례로, 총 트랙 개수를 8000개, 존(z1)에 대하여 외측으로부터 2000개의 트랙에 관해서는 계수 10/9를, 존(z2)에 대하여 다음 4000개의 트랙에 관해서는 계수 1.O을, 존(z3)에 대하여 최후의 2000개의 트랙에 관해서는 계수 10/11을 설정하는 것으로 한다.
도 7의 B는 도 7의 A의 변환표에 기초하여 트랙 피치가 변경되는 경우의 디스크 단면을 나타내는 도면이다. 도 7의 B에서의 각 존의 겉보기 종료 트랙 번호 α1, α2, α3은 각각 다음과 같이 산출된다.
Figure 112004037387310-pat00006
이다. 이와 같이, 호스트(22)부터는 존(z1)에 1800개의 트랙, 존(z2)에 4000개의 트랙, 존(z3)에 2200개의 트랙이 존재하는 것처럼 보인다.
이것은, 존(z1)에서는 등트랙 피치로 2000개의 트랙이 존재 가능한 영역에 1800개의 트랙 밖에 없게 되어 등트랙 피치보다 트랙 피치가 더 넓다. 존(z3)에서는 등트랙 피치로 2000개의 트랙이 존재 가능한 영역에 2200개의 트랙이 있게 되어 등트랙 피치보다 트랙 피치가 더 좁다. 이와 같이 계수와 1의 대소 관계에 의해 트랙 피치를 실제의 서보 정보에 기초하여 트랙 피치에서 변경될 수 있다.
또한, 예컨대 호스트(22)에서 트랙 번호 5912에의 탐색 명령이 발행되었다고 할 때, 호스트(22)가 지정하는 상기 트랙 번호는 겉보기 트랙 번호이기 때문에, 도 6의 단계 S2에 따라 우선 실제의 서보 정보에 기초하는 트랙 번호로 변환한다.
트랙 번호 5912에 대응하는 실제의 트랙 번호는 도 7의 A의 변환표로부터 존 ｚ3에 속하는 것을 알 수 있으므로 식 (A)에 의해,
Figure 112004037387310-pat00007
이고, 소수점 둘째 자리 이하를 사사오입하여 6101.8가 실제의 서보 정보에 기초하는 트랙 번호이다. 그래서, RDC(24)는 헤드를 이동시키면서 판독되는 서보 정보의 트랙 번호에 의해 트랙 번호 6101과 트랙 번호 6102 사이의 위치에서 양 트랙으로부터의 버스트 신호의 비율이 이 소수점에 대응하는 위치에 헤드를 이동시키면, 탐색 처리가 완료된다.
전술한 본 발명의 실시 형태에 따르면, 트랙 피치로 서보 정보가 기록된 디스크에 대하여 임의의 존을 설정하여, 존마다 트랙 피치를 변경할 수 있다. 또한, 정보의 기록이나 판독은 존마다 변경된 트랙 피치를 이용하여 행하지만 탐색 처리는 실제로 기록된 서보 정보를 이용하여 행하기 때문에 종래의 탐색 처리의 프로그램을 변경하지 않고 사용할 수 있고, 또한 탐색 처리가 안정된다.
이에 따라, 디스크에의 서보 정보의 기록을 등트랙 피치로 행할 수 있고, 서보 정보 기록 시에 헤드마다 각 존의 트랙 피치 최적치를 계산할 필요가 없기 때문에, 서보 정보 기록 처리의 시간을 종래보다 단축시킬 수 있다. 또한, 헤드의 성능이 소정의 기준 이상 혹은 기준 이하이더라도 한번 트랙 피치로 기록된 서보 정보를 재차 재기록하는 일없이 헤드의 성능에 따라 존마다 최적의 트랙 피치가 설정된 변환표를 제품 출하전에 플래시 ROM에 저장함으로써 임의의 트랙 피치를 실현할 수 있고, 헤드의 수율을 개선하는 것이 가능하다. 펌웨어에 의해서 사용되는 변환표의 저장 작업은 서보 정보를 재기록하는 작업보다 단시간에 완료된다.
또, 본 발명의 실시 형태에서는 버스트 신호를 이용하여 소수점 트랙 번호를 갖는 트랙에 헤드를 추종시키지만 다른 방법이라도 가능하고, 본 발명은 그 경우에도 적용이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 있어서는 호스트로부터의 명령에 포함되는 원하는 위치인 겉보기 트랙 번호를 처음에 실제 서보 정보에 기초하는 트랙 번호로 변환하여, 변환후의 트랙 번호와 서보 정보로부터 복조되는 트랙 번호(소수점의 경우를 포함한다)를 비교하여 탐색 처리를 했지만, 서보 정보의 복조 방법을 개량하여, 서보 정보로부터 복조 되는 트랙 번호(소수점의 경우를 포함한다)를 그 때마다 실제의 서보 정보에 기초하는 트랙 번호로 변환하여, 변환후의 트랙 번호와 호스트 로부터의 명령에 포함되는 원하는 위치 인 겉보기 트랙 번호를 비교하여 탐색 처리를 하는 것도 가능하다.
또한, 서보 정보를 디스크에 기록하기 위해서는 HDD에 디스크를 설치한 뒤, 도시하지 않은 ROM에 저장된 프로그램에 기초로 하여 HDD의 헤드에 의해 서보 정보가 기록되는 경우와, 서보 정보를 기록하기 위한 전용 장치인 서보 트랙 라이터(Servo Track Writer, 이하 STW로 약칭)로써 HDD에 내장하는 이전의 디스크에 대하여 STW로 구비된 헤드에 의해 서보 정보가 기록되는 경우가 있다. 특히 도시하지 않았지만, STW에도 서보 정보를 기록하기 위한 헤드, 피봇을 축으로서 보이스 코일 모터에 의해 이동되는 헤드 아암, 내측 스토퍼, 외측 스토퍼, 부착된 디스크를 회전시키기 위한 스핀들이 도 2와 같이 구비되어 있고, 본 발명은 어느 방법에 의해 서보 정보가 기록된 디스크를 갖는 기록 장치에 관해서도 적용 가능하다.
또한, 실시 형태의 설명에 있어서는 스토퍼의 위치를 기준으로 하고 있지만, 이것에 한정되지 않고 특정한 트랙을 기준으로 한 경우도 적용 가능하다.
본 발명의 실시 형태에 있어서, 서보 정보의 기록을 등트랙 피치로 행할 수 있으며, 또한 소프트웨어에 의한 에뮬레이션하기 위해서 한번 기록한 서보 정보를 재기록할 필요도 없으며, 서보 정보의 기록 처리의 시간을 종래보다 단축할 수 있다. 또한, 헤드의 성능에 따라서 트랙 피치를 임의로 설정하거나, 디스크를 복수의 존에 분할하여 각 존마다 트랙 피치를 설정할 수 있기 때문에 헤드의 수율을 유지할 수 있게 된다.

Claims (5)

  1. 반경 방향에 등간격으로 배치되는 위치 정보와, 상기 위치 정보에 대응하는 복수의 가상 트랙과, 소정 수의 상기 가상 트랙을 각각 포함하는 동심원형의 복수의 존이 형성된 원반형 기록 매체 상에서 헤드의 이동을 제어하는 헤드 제어 방법으로서,
    상기 복수의 존의 각각에 있어서, 실제의 기록 또는 판독이 행해지는 실트랙의 간격을 상기 가상 트랙 간격으로 나누어 얻어지는 계수를 미리 설정하고,
    상기 계수를 상기 원반형 기록 매체의 가장 외측 또는 상기 원반형 기록 매체의 가장 내측의 상기 가상 트랙으로부터 기록 또는 판독을 행하는 가상 트랙까지 더함으로써 기록 또는 판독을 행하는 상기 헤드의 위치를 구하며,
    구해진 헤드 위치에 대응하는 재생 신호를 생성하는 상기 위치 정보의 위치로 상기 헤드를 이동시키고,
    구해진 헤드 위치에의 데이터의 기록 또는 판독을 행하는 것을 특징으로 하는 헤드 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 계수는 위치 정보들 사이의 간격과 상기 존을 등분할한 위치들의 간격의 비율인 것을 특징으로 하는 헤드 제어 방법.
  3. 반경 방향에 등간격으로 배치되는 위치 정보와, 상기 위치 정보에 대응하는 복수의 가상 트랙과, 소정 수의 상기 가상 트랙을 각각 포함하는 동심원형의 복수의 존이 형성된 원반형 기록 매체와,
    상기 원반형 기록 매체에 정보를 기록 또는 기록된 정보를 판독하기 위한 헤드와,
    상기 헤드를 상기 원반형 기록 매체 상에서 이동시키는 헤드 구동부와,
    상기 헤드의 위치를 제어하는 제어부와,
    제어에 필요한 정보를 저장하는 기억부를 포함하는 기억 장치로서,
    상기 복수의 존의 각각에 있어서는 실제의 기록 또는 판독이 행해지는 실트랙의 간격이 일정하며, 상기 실트랙의 간격을 상기 가상 트랙의 간격으로 나누어 얻어지는 계수가 미리 설정되고,
    상기 기억부에는 상기 존마다 상기 계수가 미리 저장되며,
    상기 제어부는 상기 계수를 상기 원반형 기록 매체의 가장 외측 또는 상기 원반형 기록 매체의 가장 내측의 상기 가상 트랙으로부터 기록 또는 판독을 행하는 가상 트랙까지 더함으로써 기록 또는 판독을 행하는 상기 헤드의 위치를 구하고,
    상기 헤드 구동부는 구해진 헤드 위치에 대응하는 재생 신호를 생성하는 상기 위치 정보의 위치에 상기 헤드를 이동하며,
    상기 헤드는 구해진 헤드 위치에의 데이터의 기록 또는 판독을 행하는 것을 특징으로 하는 기록 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 계수는 위치 정보들 사이의 간격과, 상기 존을 등간격으로 분할한 위치들 사이의 간격의 비율인 것을 특징으로 하는 기록 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 기록 장치는 복수의 헤드를 구비하고,
    상기 기억부에는 상기 비율이 상기 복수의 헤드마다 설정되는 것을 특징으로 하는 기록 장치.
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