KR100640621B1 - 디스크 드라이브의 자기 헤드 비행 높이 조정 장치 및 방법 - Google Patents

디스크 드라이브의 자기 헤드 비행 높이 조정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스크 드라이브 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 디스크 드라이브의 데이터 라이트 모드 및 데이터 리드 모드에서 디스크와 자기 헤드 사이의 간격을 일치시키기 위하여 자기 헤드의 비행 높이를 조정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 디스크 드라이브의 자기 헤드 비행 높이 조정 장치는 데이터 저장 장치에 있어서, 정보를 저장하는 디스크, 상기 디스크 상의 자계를 감지하는 자기 판독 소자 및 상기 디스크를 자화시키는 자기 기록 소자를 포함하고, 상기 디스크 표면과 상기 자기 판독 소자 및 자기 기록 소자들 사이에 공기 베어링 표면을 생성시키는 구조를 갖고, 상기 공기 베어링 표면을 생성시키는 구조물을 가열시키는 히터를 포함하는 자기 헤드 및 상기 디스크와 상기 자기 헤드의 간격을 기록 모드 및 판독 모드에서 동일하게 유지시키도록 결정된 전류를 상기 히터에 인가하는 전류 공급 회로를 포함함을 특징으로 한다.

Description

디스크 드라이브의 자기 헤드 비행 높이 조정 장치 및 방법{Apparatus and method for adjusting a flying height of magnetic head in disk drive}
도 1은 본 발명이 적용되는 디스크 드라이브의 헤드 디스크 어셈블리의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자기 헤드에 추가할 히터의 위치를 결정하는 방법을 설명하기 위한 자기 헤드의 단면도 및 히터의 위치에 따른 공기 베어링 표면 팽창의 관계를 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명이 적용되는 디스크 드라이브의 전기적인 회로 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 판독 모드에서 자기 헤드의 비행 높이를 조정하기 위하여 히터에 공급할 전류를 결정하는 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 기록 모드에서 자기 헤드의 비행 높이를 조정하기 위하여 히터에 공급할 전류를 결정하는 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 판독 모드 및 기록 모드에서 히터 파워의 변화에 대한 자기 헤드의 비행 높이에 해당되는 공간 여유(Spacing Gain)의 관계를 보여주는 그래프이다.
도 7A는 본 발명에 따른 자기 헤드의 히터에 전류를 공급하기 전의 판독 모드 및 기록 모드에서의 자기 헤드의 비행 높이의 차를 보여주는 도면이다.
도 7B는 본 발명에 따라 결정된 전류를 자기 헤드의 히터에 공급한 후의 판독 모드 및 기록 모드에서의 자기 헤드의 비행 높이가 일치됨을 보여주는 도면이다.
본 발명은 디스크 드라이브 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 디스크 드라이브의 데이터 라이트 모드 및 데이터 리드 모드에서 디스크와 자기 헤드 사이의 간격을 일치시키기 위하여 자기 헤드의 비행 높이를 조정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명과 관련되어 공개된 기술 문헌으로는 미국 공개특허 2002-122268 및 대한민국 공개특허 2004-52031 등이 있다. 미국 공개특허 2002-122268에는 형상기억 합금을 사용하여 온도에 따른 폴 팁의 열팽창에 따른 헤드와 디스크의 접촉을 방지하는 기술이 제시되어 있으며, 대한민국 공개특허 2004-52031에는 자기 헤드의 열적 폴 팁 팽창(Thermal Pole Tip Protrusion; TPTP) 특성을 측정하여 기록 전류를 제어하는 기술이 제시되어 있다.
일반적으로, 데이터 저장 장치의 하나인 하드 디스크 드라이브는 자기 헤드에 의해 디스크에 기록된 데이터를 재생하거나, 디스크에 사용자 데이터를 기록함으로써 컴퓨터 시스템 운영에 기여하게 된다. 이와 같은 하드 디스크 드라이브는 점차 고용량화, 고밀도화 및 소형화되면서 디스크 회전 방향의 밀도인 BPI(Bit Per Inch)와 반경 방향의 밀도인 TPI(Track Per Inch)가 증대되는 추세에 있으므로 그에 따라 더욱 정교한 메커니즘이 요구된다.
하드 디스크 드라이브에서 기록용 자기 헤드는 금속 재료를 사용하고 자기 헤드를 지지하는 슬라이더는 비금속 물질을 사용하고 있다. 데이터 라이트 시에 기록 전류가 코일 통하여 흐르면 주울 열이 발생된다. 그런데 금속/비금속 간의 열팽창 계수의 차이로 인하여 폴(pole) 주변 부위가 팽창하게 되는데 이러한 현상을 열적 폴 팁 팽창(Thermal Pole Tip Protrusion; TPTP) 현상이라 한다. 이와 같은 TPTP 현상으로 인하여 헤드와 디스크 사이의 간격인 헤드의 비행 높이(Flying Height)가 낮아지게 된다.
따라서, 라이트 모드와 리드 모드에서 자기 헤드의 비행 높이에 차이가 발생되어 라이트 모드 및 리드 모드에서 재생되는 서보 패턴 신호의 크기에 차이가 발생되어 서보 제어 성능에 영향을 끼치는 문제점이 발생된다. 또한 라이트 시작 시점에 폴 팁의 열적 팽창이 완전하게 일어나지 않아 라이트 에러가 발생되는 경향이 있으며, 이러한 현상은 저온에서 현저하게 발생된다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 디스크 드라이브의 자기 헤드에 히터를 추가하고, 히터에 흐르는 전류를 조절하여 라이트 모드 및 리드 모드에서 동일한 자기 헤드 비행 높이를 갖도록 제어하는 디스크 드라이브의 자기 헤드 비행 높이 조정 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 자기 헤드 비행 높이 조정 장치는 데이터 저장 장치에 있어서, 정보를 저장하는 디스크, 상기 디스크 상의 자계를 감지하는 자기 판독 소자 및 상기 디스크를 자화시키는 자기 기록 소자를 포함하고, 상기 디스크 표면과 상기 자기 판독 소자 및 자기 기록 소자들 사이에 공기 베어링 표면을 생성시키는 구조를 갖고, 상기 공기 베어링 표면을 생성시키는 구조물을 가열시키는 히터를 포함하는 자기 헤드 및 상기 디스크와 상기 자기 헤드의 간격을 기록 모드 및 판독 모드에서 동일하게 유지시키도록 결정된 전류를 상기 히터에 인가하는 전류 공급 회로를 포함함을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 자기 헤드 비행 높이 조정 방법은 히터가 내장된 자기 헤드를 포함하는 디스크 드라이브의 자기 헤드 비행 높이 조정 방법에 있어서, 기록 모드 및 판독 모드에서 각각 상기 히터에 인가되는 전류를 가변시키면서 상기 히터의 소비 전력의 변화에 대한 디스크와 자기 헤드의 간격의 그래프를 산출하는 단계 및 상기 그래프로부터 상기 디스크와 상기 자기 헤드의 목표 간격에 대응되는 기록 모드에서 상기 히터에 인가할 전류 값과 판독 모드에서 상기 히터에 인가할 전류 값을 각각 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
하드 디스크 드라이브는 기구적인 부품들로 구성된 HDA(Head Disk Assembly) 와 전기 회로의 결합으로 이루어진다.
도 1은 본 발명이 적용되는 하드 디스크 드라이브의 HDA(Head Disk Assembly; 10)의 구성을 보여준다. HDA(10)는 스핀들 모터(14)에 의하여 회전되는 적어도 하나의 이상의 자기 디스크(12)를 포함하고 있다. HDA(10)는 디스크 표면에 인접되게 위치한 변환기(도면에 미도시)를 또한 포함하고 있다.
변환기는 각각의 디스크(12)의 자계를 감지하고 자화시킴으로써 회전하는 디스크(12)에서 정보를 읽거나 기록할 수 있다. 전형적으로 변환기는 각 디스크 표면에 결합되어 있다. 비록 단일의 변환기로 설명되어 있지만, 이는 디스크(12)를 자화시키기 위한 기록용 변환기(일명, writer)와 디스크(12)의 자계를 감지하기 위한 분리된 읽기용 변환기(일명, reader)로 이루어져 있다고 이해되어야 한다. 읽기용 변환기는 자기 저항(MR : Magneto-Resistive) 소자로부터 구성되어 진다.
변환기는 자기 헤드(16)에 통합되어 질 수 있다. 자기 헤드(16)는 변환기와 디스크 표면사이에 공기 베어링(air bearing)을 생성시키는 구조로 되어 있다. 자기 헤드(16)는 헤드 스택 어셈블리(HSA:22)에 통합되어 있다. 헤드 스택 어셈블리(22)는 보이스 코일(26)을 갖는 엑츄에이터 암(24)에 부착되어 있다. 보이스 코일(26)은 보이스 코일 모터(VCM : Voice Coil Motor 30)를 특정하는 마그네틱 어셈블리(28)에 인접되게 위치하고 있다. 보이스 코일(26)에 공급되는 전류는 베어링 어셈블리(32)에 대하여 엑츄에이터 암(24)을 회전시키는 토오크를 발생시킨다. 엑츄에이터 암(24)의 회전은 디스크 표면을 가로질러 변환기를 이동시킬 것이다.
정보는 전형적으로 디스크(12)의 환상 트랙 내에 저장된다. 각 트랙(34)은 일반적으로 복수의 섹터를 포함하고 있다. 각 섹터는 데이터 필드(data field)와 서보 필드(servo field)를 포함하고 있다. 서보 필드에는 프리앰블(Preamble), 서보 어드레스/인덱스 마크(SAM/SIM), 그레이 코드 및 버스트(A,B,C,D) 신호가 기록된다. 변환기는 다른 트랙에 있는 정보를 읽거나 기록하기 위하여 디스크 표면을 가로질러 이동된다.
본 발명에 적용되는 자기 헤드(16)는 디스크(12) 표면과 리더(reader) 및 라이터(writer) 사이에 공기 베어링 표면을 생성시키는 구조를 갖고, 공기 베어링 표면을 생성시키는 구조물을 가열시키는 히터(heater)를 포함한다. 히터는 코일로 제작할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 히터용 코일의 위치 Z를 변경시키면서 히터용 코일에 전류를 인가하여 자기 헤드의 공기 베어링 표면이 팽창되는 것을 측정하여 최적의 팽창 조건을 갖는 위치를 결정한다. 그래프에서 리더 위치(SV) 및 라이터 위치(RG) 사이에서 비교적 균일하게 팽창되는 1번 위치(SF의 뒤쪽 위치)에 히터용 코일을 설치한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 디스크 드라이브는 디스크(12), 자기 헤드(16), 프리 앰프(210), 기록/판독 채널(220), 버퍼(230), 컨트롤러(240), ROM(250A), RAM(250B), 호스트 인터페이스(260), 보이스 코일 모터(VCM) 구동부(270) 및 히터 전류 공급 회로(280)를 구비한다.
ROM(250A)에는 디스크 드라이브를 제어하는 펌웨어 및 제어 정보들이 저장되어 있으며, RAM(250B)에는 드라이브 구동 초기에 ROM(250A) 또는 디스크(12)에서 읽어낸 디스크 드라이브 구동에 필요한 정보들이 저장된다.
컨트롤러(240)는 호스트 인터페이스(260)를 통하여 호스트 기기로부터 수신되는 명령을 분석하고, 분석된 결과에 상응하는 제어를 실행한다. 콘트롤러(240)는 보이스 코일 모터의 여기 및 자기 헤드(16)의 움직임을 제어하기 위하여 보이스 코일 모터(VCM) 구동 회로(270)로 제어신호를 공급한다.
우선, 일반적인 디스크 드라이브의 동작을 설명하면 다음과 같다.
데이터 읽기(Read) 모드에서, 디스크 드라이브는 디스크(12)로부터 자기 헤드(16)의 읽기용 변환기에 의하여 감지된 전기적인 신호를 프리 앰프(210)에서 일차적으로 증폭시킨다. 그리고 나서, 기록/판독 채널(220)에서는 자동이득제어 회로(도면에 미도시)에 의하여 이득을 제어하여 프리 앰프(210)에서 증폭된 신호를 일정한 레벨로 증폭시키고, 자동이득제어 회로에 의하여 일정한 레벨로 증폭된 아날로그 신호를 호스트 기기(도면에 미도시)가 판독할 수 있는 디지털 신호로 부호화시키고, 스트림 데이터로 변환하여 버퍼(230)에 일시 저장시킨 후에 호스트 인터페이스(260)를 통하여 호스트 기기로 전송한다.
다음으로 쓰기(Write) 모드에서, 디스크 드라이브는 호스트 인터페이스(260)를 통하여 호스트 기기로부터 데이터를 입력받아 버퍼(230)에 일시 저장시킨 후에, 버퍼(230)에 저장된 데이터를 순차적으로 출력하여 기록/판독 채널(220)에 의하여 기록 채널에 적합한 바이너리 데이터 스트림으로 변환시킨 후에 프리 앰프(210)에 의하여 증폭된 기록 전류를 자기 헤드(16)의 기록용 변환기를 통하여 디스크(12)에 기록시킨다.
기록/판독 채널(220)은 서보 필드에 기록된 프리앰블(Preamble), 서보 어드 레스/인덱스 마크(SAM/SIM), 그레이 코드 및 버스트(A,B,C,D)를 재생하면서 트랙 시크 및 트랙 추종 제어에 필요한 정보를 컨트롤러(240)에 제공한다. 특히, 기록/판독 채널(220)은 프리앰블 신호로 자동이득제어 회로의 서보 이득 값을 결정한다.
히터 전류 공급 회로(280)는 자기 헤드(16)에 내장된 히터에 전류를 공급한다. 히터에 공급하는 전류는 기록 모드 및 판독 모드에서 각각 다른 값으로 설정되며, 기록 모드 및 판독 모드에서 디스크(12)와 자기 헤드(16)의 간격을 일치시키도록 결정된다.
그러면, 기록 모드 및 판독 모드에서 히터에 공급할 전류를 결정하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
우선, 판독 모드에서 자기 헤드(16)의 비행 높이를 조정하기 위하여 자기 헤드(16)의 히터에 공급하는 전류를 결정하는 방법에 대하여 도 4의 흐름도를 중심으로 설명하기로 한다.
자기 헤드(16)를 디스크 상의 테스트 트랙(test track)으로 이동시키기 위한 시크(seek) 제어를 실행한다(S401).
다음으로, 테스트 트랙에서의 선속도를 측정한다(S402). 선속도는 서보 섹터가 검출되는 시간 간격 검출하여, 서보 섹터 간격의 길이를 시간 간격으로 나누면 얻을 수 있다.
그리고 나서, 테스트 트랙에서 데이터 판독(READ) 모드를 실행한다(S403).
데이터 판독 모드를 실행하면서 일정 시간 후에 히터 전류 공급 회로(280)에서 초기 값으로 자기 헤드(16)의 히터에 공급되는 전류를 0(zero)으로 설정하여 히 터의 소비 전력(PWR)을 0(zero)으로 결정한다(S404).
다음으로, 기록/판독 채널(220)의 자동이득제어 회로의 AGC 이득 값을 측정한다(S405). 자동이득제어 회로의 이득 값은 데이터 필드를 재생하면서 설정된 AGC 이득 값 또는 서보 필드를 재생하면서 설정된 AGC 이득 값을 의미한다. 본 발명의 일실시 예에서는 서보 AGC 이득 값(TAA)을 이용한다.
AGC 이득 값을 측정한 후에 자기 헤드(16)가 디스크(12)에 접촉되는지를 판정한다(S406). 자기 헤드(16)가 디스크(12)에 접촉되는지는 위치 에러 신호를 모니터링하여 위치 에러 신호의 레벨이 임계 값을 초과는 경우에 자기 헤드(16)가 디스크(12)에 접촉되는 것으로 판정한다.
단계406(S406)의 판정 결과 자기 헤드(16)가 디스크(12)에 접촉되지 않은 경우에는 히터 전류 공급 회로(280)에서 자기 헤드(16)의 히터에 공급되는 전류를 일정 값만큼 높여 소비 전력(PWR)을 ΔP만큼 증가시킨 후에 단계405(S405)를 다시 실행한다(S408). 물론, 이 경우에도 히터의 소비 전력을 증가시키고 나서 일정 시간 경과 후에 AGC 이득을 측정한다.
단계406(S406)의 판정 결과 자기 헤드(16)가 디스크(12)에 접촉된 경우에는 Wallace 공간 손실 방정식(Wallace spacing loss equation by amplitude)을 이용하여 히터의 소비전력(PWR) 변화에 대한 디스크(12) 상에서의 자기 헤드(16)의 비행 높이 그래프를 다음과 같이 산출한다(S408).
Wallace 공간 손실 방정식은 수학식 1과 같다.
Δd = (λ/2π)*Ls
여기에서,
Δd = 디스크와 자기 헤드 사이의 자기 공간의 변화량
λ= 기록 파장 = 선속도/기록 주파수
Ls = Ln(TAA1/TAA2) 이며,
TAA1은 이전 AGC 이득 값이고, TAA2는 현재 AGC 이득 값이다.
따라서, 수학식 1을 이용하여 AGC 이득 값의 변화에 대한 디스크와 자기 헤드 사이의 자기 공간의 변화량을 구할 수 있다. 그런데 히터의 소비전력(PWR)의 변화에 따른 AGC 이득 값들을 측정하였으므로 소비전력의 변화에 따른 디스크와 자기 헤드 사이의 자기 공간의 변화량을 구할 수 있게 된다. 이에 따라서, 도 6에 도시된 바와 같은 판독 모드(Read Mode)에서 히터 파워의 변화에 대한 헤드의 비행 높이에 해당되는 공간 여유(Spacing Gain)의 그래프를 얻을 수 있다.
최종적으로 도 6의 그래프로부터 판독 모드에서 목표로 하는 헤드 비행 높이에 대응되는 히터의 소비 전력(PWR) 값을 결정하고, 결정된 소비 전력(PWR)에 따라서 판독 모드에서 자기 헤드(16)의 히터에 공급할 전류 값을 결정한다(S409).
다음으로, 기록 모드에서 자기 헤드(16)의 비행 높이를 조정하기 위하여 자기 헤드(16)의 히터에 공급하는 전류를 결정하는 방법에 대하여 도 5의 흐름도를 중심으로 설명하기로 한다.
자기 헤드(16)를 디스크 상의 테스트 트랙(test track)으로 이동시키기 위한 시크(seek) 제어를 실행한다(S501).
다음으로, 테스트 트랙에서의 선속도를 측정한다(S502). 선속도는 서보 섹터가 검출되는 시간 간격 검출하여, 서보 섹터 간격의 길이를 시간 간격으로 나누면 얻을 수 있다.
기록 모드와 판독 모드에서 테스트 트랙을 동일하게 설정하는 경우에는 단계502(S502)를 생략하고, 판독 모드에서 측정한 선속도를 이용한다.
다음으로, 테스트 트랙에서 데이터 기록(WRITE) 모드를 실행한다(S503).
데이터 기록 모드를 실행하면서 일정 시간 후에 히터 전류 공급 회로(280)에서 초기 값으로 자기 헤드(16)의 히터에 공급되는 전류를 0(zero)으로 설정하여 히터의 소비 전력(PWR)을 0(zero)으로 결정한다(S504).
다음으로, 기록/판독 채널(220)의 자동이득제어 회로의 AGC 이득 값을 측정한다(S505). 자동이득제어 회로의 이득 값은 서보 필드를 재생하면서 설정된 서보 AGC 이득 값(TAA)을 의미한다.
AGC 이득 값을 측정한 후에 자기 헤드(16)가 디스크(12)에 접촉되는지를 판정한다(S506). 자기 헤드(16)가 디스크(12)에 접촉되는지는 위치 에러 신호를 모니터링하여 위치 에러 신호의 레벨이 임계 값을 초과는 경우에 자기 헤드(16)가 디스크(12)에 접촉되는 것으로 판정한다.
단계506(S506)의 판정 결과 자기 헤드(16)가 디스크(12)에 접촉되지 않은 경우에는 히터 전류 공급 회로(280)에서 자기 헤드(16)의 히터에 공급되는 전류를 일정 값만큼 높여 소비 전력(PWR)을 ΔP만큼 증가시킨 후에 단계505(S505)를 다시 실행한다(S508). 물론, 이 경우에도 히터의 소비 전력을 증가시키고 나서 일정 시간 경과 후에 AGC 이득을 산출한다.
단계506(S506)의 판정 결과 자기 헤드(16)가 디스크(12)에 접촉된 경우에는 수학식 1의 Wallace 공간 손실 방정식(Wallace spacing loss equation by amplitude)을 이용하여 히터의 소비전력(PWR) 변화에 대한 디스크(12) 상에서의 자기 헤드(16)의 비행 높이 그래프를 산출한다(S508).
판독 모드에서 설명한 바와 같은 방식으로 도 6에 도시된 바와 같은 기록 모드(Write Mode)에서 히터 파워의 변화에 대한 헤드의 비행 높이에 해당되는 공간 여유(Spacing Gain)의 그래프를 얻을 수 있다.
최종적으로 도 6의 그래프로부터 판독 모드에서와 동일한 목표의 헤드 비행 높이에 대응되는 히터의 소비 전력(PWR) 값을 결정하고, 결정된 소비 전력(PWR)에 따라서 기록 모드에서 자기 헤드(16)의 히터에 공급할 전류 값을 결정한다(S509).
이와 같이 판독 모드 및 기록 모드에서 각각 결정된 자기 헤드(16)의 히터에 공급할 전류 값에 상응하는 전류를 히터 전류 공급 회로(280)에서 생성시켜 히터에 인가함으로써 판독 모드 및 기록 모드에서 디스크(12)와 자기 헤드(16) 사이의 간격을 동일하게 조정할 수 있게 되었다.
즉, 자기 헤드(16)의 히터에 전류를 공급하지 않는 경우에는 도 7A에 도시된 바와 같이 판독 모드 및 기록 모드에서 디스크(12) 상에서의 자기 헤드(16)의 비행 높이에 차이가 발생되었지만, 도 4 및 도 5의 흐름도에 의하여 각각 결정된 판독 모드 및 기록 모드에서의 히터 전류를 히터 전류 공급 회로(280)에서 발생시키는 경우에는(즉, FOD (Flying on Demand) 전압을 발생시킨 경우) 도 7B에 도시된 바와 같이 판독 모드 및 기록 모드에서 디스크(12) 상에서의 자기 헤드(16)의 비행 높이를 일치시킬 수 있게 된다.
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, 광 섬유 매체, 무선 주파수(RF) 망, 등이 있다. 컴퓨터 데이터 신호는 전자 망 채널, 광 섬유, 공기, 전자계, RF 망, 등과 같은 전송 매체 위로 전파될 수 있는 어떠한 신호도 포함된다.
첨부된 도면에 도시되어 설명된 특정의 실시 예들은 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. 즉, 본 발명은 하드디스크 드라이브를 포함하는 각종 디스크 드라이브에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 종류의 데이터 저장 장치에 적용될 수 있음은 당연한 사실이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 자기 헤드에 히터를 추가하고 판독 모드 및 기록 모드에서 각각 히터에 공급되는 전류를 조절하여 판독 모드 및 기록 모드에서 디스크 상에서의 자기 헤드의 비행 높이를 일치시킴으로써, 디스크 드라이브의 서보 제어 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 데이터 판독 및 기록 시의 에러 발생률을 낮출 수 있는 효과가 발생된다.

Claims (10)

  1. 정보를 저장하는 디스크;
    상기 디스크 상의 자계를 감지하는 자기 판독 소자 및 상기 디스크를 자화시키는 자기 기록 소자를 포함하고, 상기 디스크 표면과 상기 자기 판독 소자 및 자기 기록 소자들 사이에 공기 베어링 표면을 생성시키는 구조를 갖고, 상기 공기 베어링 표면을 생성시키는 구조물을 가열시키는 히터를 포함하는 자기 헤드; 및
    상기 디스크와 상기 자기 헤드의 간격을 기록 모드 및 판독 모드에서 동일하게 유지시키도록 결정된 전류를 상기 히터에 인가하는 전류 공급 회로를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 자기 헤드 비행 높이 조정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 히터는 코일을 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 자기 헤드 비행 높이 조정 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 히터가 내장된 자기 헤드를 포함하는 디스크 드라이브의 자기 헤드 비행 높이 조정 방법에 있어서,
    기록 모드 및 판독 모드에서 각각 상기 히터에 인가되는 전류를 가변시키면서 상기 히터의 소비 전력의 변화에 대한 디스크와 자기 헤드의 간격의 그래프를 산출하는 단계; 및
    상기 그래프로부터 상기 디스크와 상기 자기 헤드의 목표 간격에 대응되는 기록 모드에서 상기 히터에 인가할 전류 값과 판독 모드에서 상기 히터에 인가할 전류 값을 각각 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 자기 헤드 비행 높이 조정 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 판독 모드에서 상기 히터의 소비 전력의 변화에 대한 디스크와 자기 헤드의 간격의 그래프를 산출하는 프로세스는
    소정의 테스트 트랙에서 선속도 및 기록 주파수를 검출하는 단계;
    상기 테스트 트랙에서 데이터 판독 모드를 실행하는 단계;
    상기 자기 헤드와 상기 디스크가 접촉될 때까지 상기 히터에 인가되는 전류를 소정 단위로 증가시키면서 재생되는 신호에 대한 자동이득제어 회로의 이득 값을 검출하는 단계; 및
    상기 히터의 소비 전력의 변화에 대한 상기 디스크와 상기 자기 헤드의 간격의 그래프를 다음의 수학식
    Δd = (λ/2π)*Ls
    (여기에서,
    Δd = 디스크와 자기 헤드 사이의 자기 공간의 변화량
    λ= 기록 파장 = 선속도/기록 주파수
    Ls = Ln(TAA1/TAA2) 이며,
    TAA1은 이전 AGC 이득 값이고, TAA2는 현재 AGC 이득 값임)
    에 근거하여 산출하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 자 기 헤드 비행 높이 조정 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 기록 모드에서 상기 히터의 소비 전력의 변화에 대한 디스크와 자기 헤드의 간격의 그래프를 산출하는 프로세스는
    소정의 테스트 트랙에서 선속도 및 기록 주파수를 검출하는 단계;
    상기 테스트 트랙에서 데이터 기록 모드를 실행하는 단계;
    상기 자기 헤드와 상기 디스크가 접촉될 때까지 상기 히터에 인가되는 전류를 소정 단위로 증가시키면서 재생되는 신호에 대한 자동이득제어 회로의 이득 값을 검출하는 단계; 및
    상기 히터의 소비 전력의 변화에 대한 상기 디스크와 상기 자기 헤드의 간격의 그래프를 다음의 수학식
    Δd = (λ/2π)*Ls
    (여기에서,
    Δd = 디스크와 자기 헤드 사이의 자기 공간의 변화량
    λ= 기록 파장 = 선속도/기록 주파수
    Ls = Ln(TAA1/TAA2) 이며,
    TAA1은 이전 AGC 이득 값이고, TAA2는 현재 AGC 이득 값임)
    에 근거하여 산출하는 단계; 및
    상기 그래프에서 디스크와 자기 헤드의 목표 간격에 대응되는 소비 전력을 구하고, 상기 구해낸 소비 전력으로부터 기록 모드에서의 상기 히터에 공급할 전류 를 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 자기 헤드 비행 높이 조정 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 자기 헤드와 상기 디스크의 접촉 판단은 위치 에러 신호를 모니터링하여 상기 위치 에러 신호의 레벨이 소정의 임계 값을 초과는 경우에 상기 자기 헤드가 상기 디스크에 접촉되는 것으로 판정함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 자기 헤드 비행 높이 조정 방법.
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