KR100712550B1 - 하드디스크 드라이브의 고밀도 기록 방법 - Google Patents

하드디스크 드라이브의 고밀도 기록 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자기 기록 매체의 자화 상태를 변환함에 의해 데이터를 기록하는 자기 기록 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 재생 헤드의 특성을 이용하여 3치 데이터의 기록을 가능하게 하는 자기 기록 방법, 이에 적합한 프리앰프 회로, 그리고 이를 적용한 자기 기록 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 자기 기록 방법은 자기 기록 매체에 데이터의 제1값에 상응하며 제1자화 상태가 적어도 최소 기록폭 동안 연속되는 제1영역, 데이터의 제2값에 상응하며 제1자화 상태와 반대로 자화되는 제2자화 상태가 적어도 최소 기록폭 동안 연속되는 제2영역 그리고 데이터의 제3값에 상응하며 재생 헤드에 의해 검출되는 자화의 크기가 실질적으로 0이 되는 상태를 가지는 제3영역을 형성함에 의해 3치의 데이터를 기록하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자기 기록 방법은 재생 헤드의 검출폭보다 작은 폭을 가지는 신호는 재생 헤드에 의해 검출되지 않는 특성을 이용하여 3치 신호를 기록할 수 있도록 하는 효과를 가진다.

Description

하드디스크 드라이브의 고밀도 기록 방법{High-density recording method of hard disk drive}
도 1은 하드디스크 드라이브를 보이는 것이다.
도 2는 종래의 수직 기록 방식에 의한 기록 방법을 도식적으로 보이는 것이다.
도 3은 재생 헤드의 검출폭과 최소 기록폭과의 관계를 보이는 그래프이다.
도 4는 종래의 하드디스크 드라이브의 기록/재생 과정을 도식적으로 보이는 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 기록 방법을 도식적으로 보이는 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 기록 방법에 있어서의 기록 전류를 보이는 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 기록 방법에 적합한 프리앰프 회로의 구성을 보이는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브를 제어하는 제어장치의 블록도이다.
본 발명은 자기 기록 매체의 자화 상태를 변환함에 의해 데이터를 기록하는 자기 기록 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 재생 헤드의 특성을 이용하여 3치 데이터의 기록을 가능하게 하는 자기 기록 방법, 이에 적합한 프리앰프 회로, 그리고 이를 적용한 자기 기록 장치에 관한 것이다.
하드디스크 드라이브는 정보 저장을 위해 사용되는 기록 장치이다. 통상적으로 정보는 자기 디스크의 동심원형 트랙들 위에 기록된다. 디스크는 스핀 모터에 회전 가능하도록 탑재되고, 정보는 보이스 코일 모터(voice coil motor; VCM)에 의해 회전되는 액튜에이터(actuator)에 탑재된 헤드에 의해 액세스 된다. 보이스 코일 모터는 보이스 코일 모터 구동 전류에 의해 액튜에이터를 회전시키며, 그 결과 헤드가 디스크를 가로질러 이동된다.
헤드는 디스크의 표면으로부터 나오는 자기장의 변화를 감지하여 디스크 표면에 기록된 정보를 판독한다. 한편, 데이터를 기록하기 위해 기록 전류가 헤드로 공급되며, 기록 전류에 의해 헤드로부터 자계가 발생된다. 이 자계에 의해 디스크 표면이 자화되어 데이터가 디스크에 기록된다.
하드디스크 드라이브에 있어서, 디스크는 자기적으로 바이너리 정보를 기록한다. 예를 들어, 수평 기록 방법에 의한 하드디스크 드라이브에 있어서, 자기 디스크는 트랙의 중심선을 따라 서로 반대되는 두 방향 중의 어느 한 방향으로 자화된다. 한편, 수직 기록 방법에 의한 하드디스크 드라이브에 있어서 디스크 표면에서 수직선상으로 위 혹은 아래 방향 중의 어느 한 방향으로 자화된다. 즉, 종래의 하드디스크 드라이브에 있어서는 바이너리(binary) 기록 방법 즉, 2치 기록 방법에 의해 데이터를 기록한다.
도 1은 하드디스크 드라이브를 보이는 것이다. 도 1을 참조하면, 하드 디스크 드라이브(100)는 스핀들 모터(14)에 의하여 회전되는 적어도 하나의 디스크(12)를 포함하고 있다. 하드 디스크 드라이브(100)는 디스크(12)의 표면에 인접되게 위치한 헤드(16)를 또한 포함하고 있다.
헤드(16)는 디스크(12)의 표면에 형성된 자계를 감지하거나 디스크(12)의 표면을 자화시킴에 의해 디스크(12)로부터 정보를 읽거나 기록할 수 있다. 비록 도 1에 있어서 단일의 헤드로 도시되어 있지만, 이는 디스크(12)를 자화시키기 위한 기록용 헤드(기록 헤드)와 디스크(12)의 자계를 감지하기 위한 분리된 읽기용 헤드(재생 헤드)로 이루어져 있다고 이해되어야 한다. 헤드(16)는 슬라이더(미도시)에 통합된다. 슬라이더는 헤드(16)와 디스크(12)의 표면 사이에 공기 베어링(air bearing)을 생성시키는 구조로 되어 있고, 서스펜션(20)에 결합되어 있다.
서스펜션(20)은 헤드 스택 어셈블리(HSA; head stack assembly, 22)에 결합되어 있다. 헤드 스택 어셈블리(22)는 보이스 코일(26)을 갖는 액튜에이터 암(24)에 부착되어 있다. 보이스 코일(26)은 그것과 더불어 VCM(30)을 특정하는 마그네틱 어셈블리(28)에 인접되게 위치하고 있다. 보이스 코일(26)에 공급되는 VCM 구동 전류는 베어링 어셈블리(32)에 대하여 액튜에이터 암(24)을 회전시키는 토오크를 발생시킨다. 액튜에이터 암(24)의 회전은 디스크(12)의 표면을 가로질러 헤드(16)를 이동시킨다.
도 2는 종래의 수직 기록 방식에 의한 기록 방법을 도식적으로 보이는 것이 다. 헤드(16)는 자기 유도 방식에 의해 디스크의 기록층(36)에 신호를 기록하는 기록 헤드(32) 및 디스크의 기록층(36)에 기록된 신호를 전기적인 신호로서 읽어내는 재생 헤드(34)를 구비한다.
기록 헤드(32)는 디스크의 기록층(36)에 기록하고자 하는 데이터의 값 즉, 1 및 0에 상응하는 수직 방향의 자계를 인가하여 신호를 기록한다. 도 2에 있어서 기록층(36)의 자화 상태가 위쪽 화살표와 아래쪽 화살표로 도시되고 있다. 디스크의 기록층(36)은 예를 들어, 위쪽 화살표로 표기되는 자화 상태(제1자화 상태) 및 아래쪽 화살표로 표기되는 자화 상태(제2자화 상태)를 가질 수 있다.
재생 헤드(34)는 디스크의 기록층(36)에 기록된 신호의 자속 밀도 및 방향을 검출하여 전기적인 신호로 변환한다. 이러한 재생 헤드(34)의 예로서 GMR(Giant Magnetic Resistive) 또는 TuMR(Tunneling Magnetic Resistive)가 있다.
재생 헤드(34)의 검출폭(PW50)은 디스크의 기록층(36)에 기록된 신호의 최소 기록폭(PWmin) 즉, 신호가 기록되는 최소 길이보다 크게 설계된다. 왜냐하면, 재생 헤드(34)의 검출폭이 최소 기록폭(PWmin) 보다 작은 경우에는 재생 헤드(34)에 의해 자속의 크기 및 방향을 판별할 수 없기 때문이다.
도 3은 재생 헤드의 검출폭과 최소 기록폭과의 관계를 보이는 그래프이다.
재생 헤드의 검출폭 PW50는 최소 기록폭(PWmin)에 상응하는 재생 신호의 피크치의 50%에 해당하는 크기들 사이의 펄스폭으로 나타내어진다. 도 3에 도시된 것은 최소 기록폭(PWmin)에 상응하는 재생 신호이다. 도 3을 참조하면, 재생 헤드의 검출폭(PW50)는 재생 신호의 기립 구간에서 피크치의 50%에 해당하는 위치와 하강 구간에서 역시 피크치의 50%에 해당하는 위치와의 거리 (PW50; Pulse Width at 50% of peak intensity)로 정의된다. 따라서, PW50 > PWmin의 관계를 만족한다.
이러한 관계를 참조하면, 하드디스크 드라이브의 기록 밀도는 재생 헤드의 검출폭(PW50)에 의해 결정된다는 것을 알 수 있다.
도 4는 종래의 하드디스크 드라이브의 기록/재생 과정을 도식적으로 보이는 것이며, 수평 기록 방식에 대한 것이다. 도 4를 참조하면, (a)는 데이터 클럭을 나타내고, (b)는 기록 전류를 나타내며, (c)는 디스크의 기록층(36)의 자화 천이 상태를 나타내고, (d)는 재생 헤드(34)에 의해 검출된 재생 신호를 나타내고, (e)는 (d)의 재생 신호를 1차 미분하여 얻어지는 미분 신호를 나타내며, (f)는 클럭 신호를 나타내며 그리고 (g)는 데이터 출력을 나타낸다.
데이터 클럭(도 4의 (a))의 주기(T)는 최소 기록폭(PWmin) 및 재생 헤드의 검출폭(PW50)에 의해 결정된다. 기록 전류(도 4의 (b))는 기록하고자 하는 데이터에 상응하는 자계를 발생한다. 기록 전류(도 4의 (b))에 있어서, 1로 표기되는 구간에서는 기록 헤드(32)에 소정의 크기를 가지는 정방향(제1방향)의 전류가 인가되고, 0으로 표기되는 구간에서는 정방향(제1방향)과 반대가 되는 역방향(제2방향)의 전류가 인가된다. 이러한 정방향 및 역방향의 전류에 의해 기록 헤드(32)로부터 서로 반대되는 방향의 자계가 발생된다.
디스크의 기록층(36)은 기록 헤드(34)에서 발생되는 자계에 의해 도 4(c)에 도시된 바와 같이 자화된다. 예를 들어, 데이터가 "1"의 값을 가지는 구간에서는 오른쪽 방향(정방향)으로 연속하여 자화되고, 데이터가 "0"의 값을 가지는 구간에 서는 왼쪽 방향(역방향)으로 연속하여 자화된다. 여기서, 데이터가 "1"의 값을 가지는 구간과 데이터가 "0"의 값을 가지는 구간의 길이는 적어도 최소 기록폭(PWmin)보다 크며(통상 1T ~11T T는 데이터 클럭의 주기), 또한 적어도 최소 기록폭(PWmin) 동안 오른쪽 방향 혹은 왼쪽 방향으로 연속되어 자화된다.
디스크의 기록층(36)의 자화 상태는 재생 헤드(34)에 의해 검출된다. 재생 신호는 디스크의 기록층(36)에서 자화 상태가 서로 반전되는 위치(이하 천이 위치)에서 반전된다.
따라서, 도 4(d)의 재생 신호를 미분하여 얻어지는 미분 신호(도 4의 (e))의 제로크로스 포인트로부터 천이 위치를 검출할 수 있다. 즉, 도 4(e)의 미분 신호를 파형 정형하고 이를 데이터 클럭과 같은 주기(T)를 가지는 클럭 신호(도 4(f))에 동기하여 샘플링함에 의해 도 4(g)에 도시되는 바와 같은 데이터 출력을 얻을 수 있다.
상술한 바와 같은 종래의 기록 방법에 있어서 디스크의 자기 기록층(36)은 적어도 최소 기록폭(PWmin) 동안 오른쪽 방향(정방향) 혹은 왼쪽 방향(역방향)으로 연속적으로 자화된다. 즉, 디스크의 기록층(36)에 있어서 최소 기록폭(PWmin)에 해당하는 영역들은 단지 정방향 혹은 역방향의 자화 상태만을 가질 수 있고, 다른 상태를 가질 수가 없다.
따라서, 종래의 기록 방법에 있어서의 기록 밀도 증가는 최소 기록폭(PWmin)의 감소 즉, 재생 헤드의 검출폭 개선, 디스크의 품질 개선 등에 의해서만 가능하였음을 알 수 있다. 이에 따라, 종래의 기록 방법은 재생 헤드의 검출폭에 의해 결 정되는 기록 밀도보다 높은 기록 밀도로 기록할 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 3치 데이터를 기록할 수 있도록 하여 코딩 효율을 높이도록 함으로써 결과적으로 기록 밀도를 높이는 자기 기록 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 자기 기록 방법에 적합한 프리앰프 회로를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기의 자기 기록 방법을 적용한 자기 기록 장치를 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 자기 기록 방법은
자기 기록 매체의 자화 상태를 변환시킴에 의해 적어도 재생 헤드의 검출폭에 상응하는 최소 기록폭을 가지는 데이터를 기록하는 자기 기록 방법에 있어서,
상기 자기 기록 매체에 상기 데이터의 제1값에 상응하며 제1자화 상태가 적어도 최소 기록폭 동안 연속되는 제1영역, 상기 데이터의 제2값에 상응하며 상기 제1자화 상태와 반대로 자화되는 제2자화 상태가 적어도 최소 기록폭 동안 연속되는 제2영역 그리고 상기 데이터의 제3값에 상응하며 상기 재생 헤드에 의해 검출되는 자화의 세기가 0이 되는 상태를 가지는 제3영역을 형성함에 의해 3치의 데이터를 기록하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 제3영역에 있어서 재생 헤드에 의해 검출되는 평균 자속의 크기는 0이 되는 것이 바람직하다.
상기의 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 프리앰프 회로는
적어도 재생 헤드의 검출폭에 상응하는 최소 기록폭을 가지는 데이터를 기록하기 위하여 기록 헤드에 기록 전류를 인가하는 프리앰프 회로에 있어서,
소정의 크기를 가지는 직류 신호를 발생하는 직류 신호 발생기;
상기 데이터가 제1값을 가지는 구간에서 상기 직류 신호가 상기 기록 헤드에 제1방향으로 인가되도록 제어하는 제1스위치 회로;
상기 데이터가 제2값을 가지는 구간에서 상기 직류 신호가 상기 기록 헤드에 상기 제1방향과 반대되는 제2방향으로 인가되도록 제어하는 제2스위치 회로;
최소 기록폭에 상응하는 기록 주파수보다 높은 주파수를 가지는 고주파 신호를 발생하는 고주파 신호 발생기; 및
상기 데이터가 제3값을 가지는 구간에서 상기 고주파 신호가 상기 기록 헤드에 인가하도록 제어하는 제3스위치 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자기 기록 장치는
자기 기록 매체를 자화시키기 위한 자계를 발생하는 기록 헤드; 및
소정 크기의 직류 신호를 발생하는 직류 신호 발생기 및 재생 헤드의 기록폭에 상응하는 기록 주파수보다 높은 주파수를 가지는 고주파 신호를 발생하는 교류 신호 발생기를 포함하며, 그리고 상기 기록 헤드에 기록될 데이터에 상응하는 기록 전류를 제공하는 프리앰프 회로를 포함하며,
여기서, 상기 프리앰프 회로는
상기 디스크에 기록될 데이터가 제1값을 가지는 구간에서는 상기 직류 신호가 상기 기록 헤드에 제1방향으로 인가되도록 제어하고, 상기 기록될 데이터가 제2값을 가지는 구간에서는 상기 직류 신호가 상기 기록 헤드에 제2방향으로 인가되도록 제어하며, 그리고 상기 기록될 데이터가 제3값을 가지는 구간에서는 상기 고주파 신호가 상기 기록 헤드에 인가하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 기록 방법을 도식적으로 보이는 것으로서 수직 기록 방식에 대하여 적용된 예를 보이는 것이다. 도 5를 참조하면, (a)는 데이터 클럭을 나타내고, (b)는 종래의 기록 방법에 의한 디스크의 기록층(36)의 자화 상태를 나타내며, 그리고 (c)는 본 발명에 따른 기록 방법에 의한 디스크의 기록층(36)의 자화 상태를 나타낸다. 여기서, 최소 기록폭(PWmin)은 및 데이터 클록의 주파수(T)는 재생 헤드의 검출폭(PW50)에 의해 결정된다.
종래의 기록 방법을 보이는 도 5(b)를 참조하면, 디스크의 기록층(36)에 형성된 제1영역(52) 및 제2영역(54)들 각각에 있어서 자화 방향은 전체적, 통일적으로 일치하고 있음을 알 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 기록 방법을 보이는 도 5(c)를 참조하면, 디스크의 기록층(36)에 형성된 제1영역(62) 및 제2영역(64)들 각각에 있어서 자화 방향은 전체적, 통일적으로 일치하고 있지만, 제3영역(66)에 있어서는 일치하지 않고 있다. 이는 제3영역(66)에 있어서, 제1방향의 자계 및 제2방향의 자계를 최소 기록폭(PWmin)보다 작은 폭으로 교번시킴에 의해 제3영역(66)에서 발생되는 자속이 재생 헤드(34)에 의해 검출될 수 있을 정도의 세기를 가지지 못함을 의미한다. 즉, 제3영역(66)에서 재생 헤드(34)에 의해 검출되는 평균 자속의 크기는 0이 된다.
따라서, 제1영역 내지 제3영역들(62~66)에 따라 재생 헤드(34)의 출력은 1, -1, 그리고 0이 되어, 3치 데이터의 기록이 가능하게 되는 것을 알 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 기록 방식에 의하면, 3치 데이터를 기록할 수 있으므로, 종래의 바이너리 기록 방법에 비해 이론적으로 3배 이상으로 코딩 효율을 얻을 수 있게 한다. 그 결과 종래의 기록 방법에 비해 디스크 및 헤드의 성능향상이 없이도 3배의 기록 밀도 증가 E는 기록 용량의 증가가 가능하게 된다.
도 5(c)에 도시된 바와 같은 제3영역(66)은 재생 헤드(34)의 검출폭보다 짧은 펄스폭을 가지는 신호 즉 최고 기록 주파수보다 높은 주파수의 신호를 기록 헤드(32)에 인가함에 의해 형성될 수 있다. 이 고주파 신호에 있어서 제1자화 상태 및 제2자화 상태에 상응하는 전류들이 최소 기록폭(PWmin)보다 짧게 교번된다. 즉, 이 고주파 신호의 주파수는 하드디스크 드라이브의 최고 기록 주파수보다 높다.
본 발명의 예에 있어서, 이 고주파 신호의 주파수는 하드디스크 드라이브의 최고 기록 주파수보다 2배 이상이고, 바람직하게는 4배 이상이다.
도 6은 본 발명에 따른 기록 방법에 있어서의 기록 전류를 보이는 것이다.
도 6에 있어서, (a)는 데이터 클럭을 보이는 것이고, (b)는 기록할 데이터를 보이는 것이고, (c)는 본 발명에 따른 기록 방법에 있어서의 자화 상태를 보이는 것이고, (d)는 헤드에 의해 재생된 재생 신호를 보이는 것이고, (e)는 클럭 신호를 보이는 것이며, 그리고 (f)는 데이터 출력을 보이는 것이다.
도 6을 참조하면, 기록할 데이터는 (b)에 도시된 바와 같이 (1, 0, -1)의 값을 가지는 3치 데이터이며, (c)에 도시된 바와 같이 데이터의 값에 따라 기록층의 자화 상태가 달라지며, (d)에 도시된 바와 같이 재생 헤드로부터 (b)에 도시된 데이터에 상응하는 크기를 가지는 재생 신호가 얻어짐을 알 수 있다. 특히, 기록할 데이터가 0의 값을 가지는 구간에서는 재생 헤드에 검출할 수 없는 높은 주파수로 신호가 기록되므로 이 구간에서 0의 크기를 가지는 재생 신호가 얻어지는 것을 주목한다.
도 6의 (b)와 (c)를 참조하면, 기록할 데이터의 "1"에 해당하는 구간에서는 기록 헤드(32)에 정방향(제1방향)의 기록 전류가 인가되며, "0"에 해당하는 부분에서는 소정의 주파수를 가지는 고주파 신호가 인가되며, 그리고 "-1"에 해당하는 부분에서는 역방향(제2방향)의 기록 전류가 인가된다.
기록할 데이터의 "0"에 해당하는 구간에서 종래와 같이 기록 헤드(32)에 제1전류 및 제2전류가 최고 기록 주파수보다 빠르게 스위칭되게 하는 것도 가능하지만, 프리앰프의 설계 난이도를 고려할 때, 별도의 고주파 신호를 만들어두고 기록할 데이터의 "0"에 해당하는 구간에서만 이 고주파 신호가 기록 헤드(32)에 인가되도록 스위칭하는 것이 바람직하다.
하드디스크 드라이브에 있어서, 최고 기록 주파수보다 높은 고주파 신호를 사용하는 예로서는 버스트 신호의 선형성을 개선하도록 버스트 신호의 가장자리를 소거하기 위해 사용되는 고주파 신호, 기록 동작이 종료된 후 기록 헤드의 잔류 자계를 소거하기 위해 사용되는 디가우싱(degaussing) 신호 등을 들 수 있다.
또한, 이러한 고주파 신호를 발생하는 고주파 신호 발생기는 프리앰프 내에 포함되도록 설계하는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명에 따른 기록 방법에 적합한 프리앰프 회로의 구성을 보이는 블록도이다. 도 7에 도시된 프리앰프 회로는 소정 크기의 직류 신호를 발생하는 직류 전압 발생기(72), 기록 헤드(32)에 정방향(제1방향) 혹은 역방향(제2방향)의 기록 전류를 인가하기 위한 스위치들(74a, 74b, 76a, 76b), 기록 헤드(32)에 고주파 신호를 인가하기 위한 고주파 신호 발생기(78), 그리고 기록 헤드(32)에 고주파 신호를 인가하기 위한 스위치(80)를 구비한다. 여기서, 스위치들(74a, 74b) 및 스위치들(76a, 76b)은 본 발명의 요약에서의 제1스위치 회로 및 제2스위치 회로에 각각 상응한다.
데이터의 "1" 및 "-1"에 해당하는 구간에서, 직류 신호 발생기(72) 및 스위치들(74a, 74b, 76a, 76b)에 의해 기록 헤드(32)에 정방향 전류(82) 혹은 역방향 전류(84)가 인가된다.
기록 헤드(32)와 스위치들(74a, 74b, 76a, 76b)은 브리지 회로(bridge circuit)를 구성하고 있다. 따라서, 스위치들(74a, 74b, 76a, 76b)을 적절하게 개폐함에 의해 도 7에 도시된 바와 같이 기록 헤드(32)에 정방향 전류(82) 및 역방향 전류(84)를 인가하는 것이 가능하다. 여기서, 정방향 전류(82) 및 역방향 전류(84)는 디스크의 기록층(36)에 있어서의 제1자화 상태 및 제2자화 상태에 각각 상응한 다.
한편, 기록할 데이터의 "0"에 해당하는 구간에서 고주파 신호를 헤드에 인가하기 위하여 고주파 신호 발생기(78) 및 스위치(80)가 제공된다. 스위치(80)에 의해 기록 헤드(32)에 고주파 신호가 인가되는 동안 스위치들(74a, 74b, 76a, 76b)은 모두 차단된다. 즉, 제1스위치 회로(74a, 74b), 제2스위치 회로(76a, 76b) 그리고 스위치(80)들은 서로 배타적으로 동작한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브를 제어하는 제어장치(200)의 블록도이다.
제어장치(200)는 리드/라이트(R/W) 채널 회로(204) 및 리드 프리앰프 & 라이트 드라이버 회로(206)에 의하여 헤드(16)에 결합된 컨트롤러(202)를 포함하고 있다. 컨트롤러(202)는 디지털 신호 프로세서(DSP: Digital Signal Processor), 마이크로프로세서, 마이크로 컨트롤러 등이 된다.
컨트롤러(202)는 디스크(12)로부터 데이터를 리드하거나 또는 디스크(12)에 데이터를 기록하기 위하여 리드/라이트 채널(RW channel; 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(16)로부터 읽혀져 프리앰프버 회로(206)에서 증폭된 아날로그 신호를 호스트 컴퓨터(도면에 미도시)가 판독할 수 있는 디지털 신호로 변조시켜 호스트 인터페이스 회로(210)로 출력하거나 호스트 인터페이스 회로(210)를 통하여 수신된 데이터를 디스크에 기록할 수 있도록 기록 전류로 변환시켜 프리앰프 회로(206)로 출력시킨다.
컨트롤러(202)는 보이스 코일(126)에 구동 전류를 공급하는 VCM 구동부(208)에 또한 결합되어 있다. 컨트롤러(202)는 VCM(30)의 여기 및 헤드(16)의 움직임을 제어하기 위하여 VCM 구동부(208)로 제어신호를 공급한다.
컨트롤러(202)는 읽기 전용 메모리(ROM: Read Only Memory, 214) 또는 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리 및 랜덤 액세스 메모리(RAM: Random Access Memory, 216)에 결합되어 있다. 메모리(214, 216)는 소프트웨어 루틴을 실행시키기 위하여 컨트롤러(202)에 의하여 사용되는 명령어 및 데이터를 포함하고 있다.
도 8에 도시된 하드디스크 드라이브에 있어서, 기록될 데이터는 3치로 코딩된다. 이러한 코딩 동작은 R/W 채널(204)에 의해 수행된다. 3치 데이터는 프리앰프 회로(206)에 의해 디스크(12)에 기록된다. 프리앰프 회로(206)는 도 7에 도시되는 바와 같은 구성을 가질 수 있다. 설명의 간략화를 위하여 프리앰프 회로(206)의 읽기 동작을 위한 구성 및 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
프리앰프 회로(206)는 R/W 채널(204)에서 인가되는 데이터의 값에 따라 제1전류, 제2전류 혹은 제3전류(고주파 신호)를 기록 헤드(32)에 인가한다.
여기서, 프리앰프 회로(206)는 데이터가 제1값을 가지는 구간에서 직류 신호 발생기에서 발생된 직류 신호가 기록 헤드(32)에 제1방향으로 인가되도록 즉, 제1전류가 인가되도록 제어한다.
한편, 프리앰프 회로(206)는 데이터가 제2값을 가지는 구간에서 직류 신호 발생기에서 발생된 직류 신호가 기록 헤드(32)에 제2방향으로 인가되도록 즉, 제2전류가 인가되도록 제어한다.
그리고 프리앰프 회로(206)는 데이터가 제3값을 가지는 구간에서 고주파 신호가 기록 헤드(32)에 인가하도록 제어한다.
본 발명에 있어서 수직 자기 기록 장치 즉, 자기 기록 매체의 표면에 대하여 수직 방향인 자계에 의해 기록층을 자화시키는 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 원리는 수평 기록 장치 즉, 자기 기록 매체의 표면에 대하여 평행인 자계에 의해 기록층을 자화시키는 장치에 대해서도 동일하게 적용할 수 있음을 주지하여야 할 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 저장될 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, 플래시 메모리, 이레이져블 ROM(EROM: Erasable ROM), 플로피 디스크, 광 디스크, 하드 디스크, 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.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자기 기록 방법은 재생 헤드의 검출폭보다 작은 폭을 가지는 신호는 재생 헤드에 의해 검출되지 않는 특성을 이용하여 3치 신호를 기록할 수 있도록 함으로써 하드디스크 드라이브의 기록 밀도를 증가시킬 수 있는 효과를 가진다.

Claims (11)

  1. 자기 기록 매체의 자화 상태를 변환시킴에 의해 적어도 재생 헤드의 검출폭에 상응하는 최소 기록폭을 가지는 데이터를 기록하는 자기 기록 방법에 있어서,
    상기 자기 기록 매체에 상기 데이터의 제1값에 상응하며 제1자화 상태가 적어도 최소 기록폭 동안 연속되는 제1영역, 상기 데이터의 제2값에 상응하며 상기 제1자화 상태와 반대로 자화되는 제2자화 상태가 적어도 최소 기록폭 동안 연속되는 제2영역 그리고 상기 데이터의 제3값에 상응하며 상기 재생 헤드에 의해 검출되는 자화의 크기가 0이 되는 상태를 가지는 제3영역을 형성함에 의해 3치의 데이터를 기록하는 자기 기록 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 최소 기록폭보다 짧은 기록폭을 가지는 제1자화 상태 및 제2자화 상태가 교번되도록 하여 상기 제3영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 최소 기록폭보다 1/2 이하의 기록폭을 가지는 제1자화 상태 및 제2자화 상태가 교번되도록 하여 상기 제3영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 최소 기록폭보다 1/4 이하의 기록폭을 가지는 제1자화 상태 및 제2자화 상태가 교번되도록 하여 상기 제3영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3영역에 있어서 상기 재생 헤드에 의해 검출되는 평균 자속의 크기는 0이 되는 것을 특징으로 하는 자기 기록 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 자기 기록 매체는 수직 자기 기록 매체인 것을 특징으로 하는 자기 기록 방법
  7. 자기 기록 매체의 자화 방향을 변환시킴에 의해 데이터를 기록하는 자기 기록 방법에 있어서,
    상기 자기 기록 매체에 재생 헤드가 검출하는 자속의 크기가 -1이 되도록 자화되는 제1영역, 상기 제1영역과는 반대로 1이 되도록 자화되는 제2영역 그리고 0이 되도록 자화되는 제3영역을 형성함에 의해 3치 데이터를 기록하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 방법.
  8. 적어도 재생 헤드의 검출폭에 상응하는 최소 기록폭을 가지는 데이터를 기록하기 위하여 기록 헤드에 기록 전류를 인가하는 프리앰프 회로에 있어서,
    소정의 크기를 가지는 직류 신호를 발생하는 직류 신호 발생기;
    상기 데이터가 제1값을 가지는 구간에서 상기 직류 신호가 상기 기록 헤드에 제1방향으로 인가되도록 제어하는 제1스위치 회로;
    상기 데이터가 제2값을 가지는 구간에서 상기 직류 신호가 상기 기록 헤드에 상기 제1방향과 반대되는 제2방향으로 인가되도록 제어하는 제2스위치 회로;
    최소 기록폭에 상응하는 기록 주파수보다 높은 주파수를 가지는 고주파 신호를 발생하는 고주파 신호 발생기; 및
    상기 데이터가 제3값을 가지는 구간에서 상기 고주파 신호가 상기 기록 헤드에 인가하도록 제어하는 제3스위치 회로를 포함하는 프리앰프 회로.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 내지 제3스위치 회로들은 서로 배타적으로 작동하는 것을 특징으로 하는 프리앰프 회로.
  10. 자기 기록 매체를 자화시키기 위한 자계를 발생하는 기록 헤드; 및
    소정 크기의 직류 신호를 발생하는 직류 신호 발생기 및 재생 헤드의 기록폭에 상응하는 기록 주파수보다 높은 주파수를 가지는 고주파 신호를 발생하는 교류 신호 발생기를 포함하며, 그리고 상기 기록 헤드에 기록될 데이터에 상응하는 기록 전류를 제공하는 프리앰프 회로를 포함하며,
    여기서, 상기 프리앰프 회로는
    상기 디스크에 기록될 데이터가 제1값을 가지는 구간에서는 상기 직류 신호가 상기 기록 헤드에 제1방향으로 인가되도록 제어하고, 상기 기록될 데이터가 제2값을 가지는 구간에서는 상기 직류 신호가 상기 기록 헤드에 제2방향으로 인가되도록 제어하며, 그리고 상기 기록될 데이터가 제3값을 가지는 구간에서는 상기 고주파 신호가 상기 기록 헤드에 인가하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 기록 헤드는 상기 자기 기록 매체의 표면에 대하여 수직인 자계를 발생시키는 것을 특징으로 하는 자기 기록 장치.
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