KR100723522B1 - 헤드 갭 보상 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

헤드 갭 보상 방법 및 그 장치가 개시된다.

본 발명은 테스트 데이터를 디스크에 기록하는 단계, 상기 테스트 데이터를 독출하기 위한 싱크 윈도우의 크기를 소정의 싱크 마크 크기로 조절하는 단계, 상기 싱크 윈도우를 이용하여 리드 게이트의 위치를 변경시키면서 상기 테스트 데이터를 독출하고, 상기 리드 게이트의 위치에 따른 에러율을 연산하는 단계 및 상기 에러율이 가장 낮은 리드 게이트의 위치에 대응하는 헤드 갭을 연산하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, 헤드 갭 보상 과정에서 싱크 윈도우의 크기를 싱크 마크 크기 이하로 조절 한 후, 리드 게이트의 위치를 변경시키면서 독출 테스트를 진행함으로써, 정확하게 싱크 마크의 위치를 검출하고, 정확하게 헤드 갭을 연산할 수 있으며, 독출 동작의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

헤드 갭 보상 방법 및 그 장치{Method for head gap calibration and apparatus thereof}

도 1은 하드디스크 드라이브의 트랙에 기록되는 데이터 포맷을 보이는 것이다.

도 2a 및 도 2b는 서로 다른 자기기록 헤드를 각각 보이는 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 헤드 갭 보상장치의 블럭도이다.

도 4a는 본 발명에 따른 헤드 갭 보상방법의 흐름도이다.

도 4b는 도 4a의 다른 실시예에 대한 흐름도이다.

도 5는 싱크 윈도우의 크기를 조절하기 이전의 싱크 마크 검출 과정을 도시한 것이다.

도 6은 싱크 윈도우의 크기를 조절한 후의 싱크 마크 검출 과정을 도시한 것이다.

본 발명은 디스크 드라이브에 관한 것으로, 특히, 번인 테스트 공정 중 헤드 갭 보상 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

도 1은 하드디스크 드라이브의 트랙에 기록되는 데이터 포맷을 보이는 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이 각 트랙은 서보 섹터(102) 및 데이터 섹터(104)들을 구비한다. 서보 섹터(102)들은 디스크의 반경 방향으로 일직선상에 존재하며, 디스크 상에서 등각도만큼 떨어져 있다. 서보 섹터(102)들 사이에는 하나 이상의 데이터 섹터(104)들이 존재한다. 데이터 섹터(104)는 일정한 비트수를 가지며, 경우에 따라서 서보 섹터(102)가 데이터 섹터(104)를 분할하는 위치에 있을 수도 있다.

한편, 서보 섹터(102)와 데이터 섹터(104) 및 데이터 섹터(104)들은 소정의 거리(가이드 갭, 106)만큼 떨어져 있다. 가이드 갭(106)은 기록 헤드에 의해 서보 섹터 및 데이터 섹터가 지워지지 않도록 하기 위한 것이며, 헤드와 독출 헤드의 간격 및 디스크 상의 최소 선속도를 고려하여 설정된다.

서보 섹터의 시작 여부는 서보 섹터에 기록된 서보 어드레스 마크에 의해 검출된다. 한편, 데이터 섹터의 시작 위치를 알리기 위하여 데이터 섹터 펄스라는 것을 사용한다. 이 데이터 섹터 펄스는 리드/라이트 채널 회로(통상 채널 칩이라 함)에서 발생되며, 도 1에 도시된 바와 같이 서보 어드레스 마크를 기준으로 일정한 시간 간격 즉, 서보 섹터 의 종료 위치로부터 가이드 갭만큼 지연된 위치에서부터 데이터 섹터 간격으로 발생한다. 데이터 섹터 펄스를 발생하기 위한 데이터 섹터 펄스 타이밍은 존별로 다르며, 존 맵 테이블에 수록되어 있다.

따라서, 하드디스크 드라이브는 이 데이터 섹터 펄스를 기준으로 데이터 섹터에의 기록 및 독출 동작을 수행하게 된다.

하드디스크 드라이브에 있어서 유도성 기록 헤드 및 자기저항(MR)물질로 구 성되는 독출 헤드를 구비하는, 일반적으로 자기저항 헤드라고 일컬어지는 헤드가 사용된다. 기록 헤드와 독출 헤드는 디스크의 트랙 방향으로 소정의 갭만큼 떨어져 있으며 경우에 따라서는 디스크의 반경 방향으로도 어긋나있기도 하다.

도 2a 및 도 2b는 서로 다른 자기기록 헤드를 각각 보이는 것이다. 도 2a에 도시된 것은 기록 헤드와 독출 헤드가 디스크의 트랙 방향으로 갭(L)을 가지고 떨어져 있으며 또한 반경 방향으로 오프셋이 있는 경우를 보이는 것이고, 도 2b에 도시된 것은 기록 헤드와 독출 헤드가 디스크의 트랙 방향으로 갭(L)을 가지고 떨어져 있는 경우를 보이는 것이다.

한편, 하드디스크 드라이브에 있어서 디스크는 스핀들 모터에 의해 일정 각속도 예를 들어, 7,200 rpm으로 회전한다. 디스크가 일정 각속도로 회전하기 때문에 디스크 상에서의 위치에 따라 선속도는 달라진다.

이에 따라 기록 헤드와 독출 헤드 사이의 갭이 미치는 영향은 디스크 상에서의 위치에 따라 달라진다. 즉, 디스크의 내주보다는 외주에서 선속도가 빠르기 때문에 디스크의 내주보다는 외주에서 헤드 갭 시간이 작다. 여기서, 헤드 갭 시간이란 헤드 갭 만큼 이동하는 데 소요되는 시간을 말한다.

이와 같은 헤드 갭이 디스크 상에서 위치에 따라 달라지는 특성 때문에, 정확한 헤드 갭을 연산하고, 이를 고려하여 독출 동작을 수행하여야 독출 동작시의 에러를 줄일 수 있다.

그런데, 종래의 헤드 갭 보상방법은 통상의 독출 동작에서 사용되는 것과 동일한 크기의 싱크 윈도우(sync window)를 사용함으로써 정확한 헤드 갭을 연산할 수 없고, 이에 따라 독출 동작시의 에러율을 줄일 수 없는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 헤드 갭 보상 과정에서 싱크 윈도우의 크기를 싱크 마크 크기로 조절 한 후, 리드 게이트의 위치를 변경시키면서 독출 테스트를 진행함으로써, 정확하게 싱크 마크의 위치를 검출하고, 정확하게 헤드 갭을 연산할 수 있는 헤드 갭 보상 방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기의 헤드 갭 보상 방법이 적용된 헤드 갭 보상 장치를 제공하는데 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 테스트 데이터를 디스크에 기록하는 단계, 상기 테스트 데이터를 독출하기 위한 싱크 윈도우의 크기를 소정의 싱크 마크 크기로 조절하는 단계, 상기 크기가 조절된 싱크 윈도우를 이용하여 리드 게이트의 위치를 변경시키면서 상기 테스트 데이터를 독출하고, 상기 리드 게이트의 위치에 따른 에러율을 연산하는 단계 및 상기 에러율이 가장 낮은 리드 게이트의 위치에 대응하는 헤드 갭을 연산하는 단계를 포함한다.

상기의 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 테스트 데이터를 디스크에 기록하는 테스트 데이터 기록부, 상기 테스트 데이터를 독출하기 위한 싱크 윈도우의 크기를 소정의 싱크 마크 크기 이하로 조절하는 싱크 윈도우 조절부, 상기 싱크 윈도우를 이용하여 리드 게이트의 위치를 변경시키면서 상기 테스트 데이터를 독출하고, 상기 리드 게이트의 위치에 따른 에러율을 연산하는 독출 테스트 부 및 상기 에러율이 가장 낮은 리드 게이트의 위치에 대응하는 헤드 갭을 연산하는 헤드갭 연산부를 포함한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 헤드 갭 보상장치의 블럭도이다.

테스트 데이터 기록부(300)는 테스트 데이터를 리드/라이트 채널(310) 및 헤드(320)를 통해 테스트 데이터를 디스크(330)에 기록한다. 이때, 헤드(320)는 복수의 디스크(330) 면을 액세스 할 수 있는 복수의 헤드들(320)로 구성된다.

싱크 윈도우 조절부(340)는 테스트 데이터를 독출하기 위한 싱크 윈도우(Sync window)의 크기를 소정의 싱크 마크 크기로 조절한다. 이때, 싱크 윈도우(Sync window)는 서보 섹터를 프림블(Preamble)의 어느 시점부터 독출하기 시작하여 독출을 종료하기 까지의 시간 길이를 의미한다. 따라서, 싱크 윈도우의 크기가 크게 되면, 정확하게 싱크 마크의 위치를 도출할 수 없게된다. 이때, 소정의 싱크 마크의 크기는 서보 섹터의 기록시에 미리 정해진 싱크 마크에 대한 시간축 또는 주파수축의 폭이다.

바람직하게는, 싱크 윈도우 조절부(340)의 동작 개시는 테스트 데이터 기록부(300)의 동작 완료를 조건으로 할 수 있다.

바람직하게는, 싱크 윈도우 조절부(340)는 테스트 데이터를 독출하기 위한 싱크 윈도우(Sync window)의 크기를 소정의 싱크 마크 크기에 소정의 마진(margin)을 더한 크기로 조절할 수 있다.

독출 테스트부(350)는 헤드(320) 및 리드/라이트 채널(310)을 이용하여 디스 크(330)로부터 테스트 데이터 기록부(300)에 의해 기록된 테스트 데이터를 독출한다. 즉, 독출 테스트부(350)는 싱크 윈도우를 이용하여 리드 게이트(Read Gate)의 위치를 변경시키면서 테스트 데이터를 독출한다. 바람직하게는, 독출 테스트부(350)의 동작 개시는 싱크 윈도우 조절부(340)의 동작 완료를 조건으로 할 수 있다.

또한, 독출 테스트부(350)는 리드 게이트의 위치에 따른 에러율을 연산한다.

헤드갭 연산부(360)는 독출 테스트부(350)에서 연산된 에러율 중 가장 낮은 에러율을 선택하고, 선택된 에러율에 대응하는 리드 게이트의 위치를 이용하여 헤드 갭을 연산한다. 이때, 헤드 갭은 리드 게이트의 위치로부터 싱크 마크가 검출된 곳까지의 거리에 해당한다. 바람직하게는, 헤드갭 연산부(360)는 연산된 헤드 갭에 대한 정보를 저장하는 소정의 저장 공간을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 헤드갭 연산부(360)에 포함된 소정의 저장 공간은 드라이브의 최초 구동시에 위 저장 공간에 기록된 정보를 자동으로 드라이브 메모리에 로드(load)하는 구조일 수 있다.

결론적으로, 본 발명에 의하면, 싱크 위도우의 크기가 싱크 마크의 크기와 근접하게 되므로, 정확하게 싱크 마크의 위치를 검출할 수 있고, 이에 따라 정확하게 헤드 갭을 연산할 수 있다. 이렇게 연산된 헤드 갭은 드라이브에서 통상의 독출 동작시에 보상 요소(compensation factor)로 사용된다.

도 4a는 본 발명에 따른 헤드 갭 보상방법의 흐름도이다.

먼저, 테스트 데이터를 디스크에 기록한다(400 과정).

테스트 데이터가 디스크에 기록되면, 싱크 윈두우의 크기를 소정의 싱크 마크의 크기로 조절한다(410 과정). 이때, 소정의 싱크 마크의 크기는 서보 섹터의 기록시에 미리 정해진 싱크 마크에 대한 시간축 또는 주파수축의 폭이다.

다음, 리드 게이트 위치를 가변시키면서 독출 테스트를 진행한다(420 과정). 이때, 독출 테스트는 디스크에 기록된 테스트 데이터를 독출하는 것을 의미한다.

독출 테스트와 동시에 또는 독출 테스트가 종료한 후에, 리드 게이트 위치에 따른 에러율을 연산한다(430 과정). 이때, 에러율은 싱크 마크가 정확히 검출될수록 작게 된다.

마지막으로, 위 과정(430 과정)에서 연산된 에러율 중 가장 낮은 에러율을 선택하고, 선택된 에러율에 대응하는 리드 게이트의 위치를 이용하여 헤드 갭을 연산한다(440 과정).

도 4b는 도 4a의 다른 실시예에 대한 흐름도이다.

먼저, 헤드 갭 정보가 저장된 드라이브의 소정 영역으로부터 상기 헤드 갭 정보를 독출한다(450 과정). 이때, 헤드 갭 정보는 테스트 데이터를 디스크에 기록하고 상기 테스트 데이터를 독출하기 위한 싱크 윈도우의 크기를 소정의 싱크 마크 크기 이하로 조절하고 상기 싱크 윈도우를 이용하여 리드 게이트의 위치를 변경시키면서 상기 테스트 데이터를 독출하고 상기 리드 게이트의 위치에 따른 에러율을 연산하고, 상기 에러율이 가장 낮은 리드 게이트의 위치에 대응하도록 연산된 헤드 갭의 크기에 대한 정보이다.

헤드 갭 정보가 독출되면, 독출된 헤드 갭 정보를 이용하여 디스크로부터 데이터를 독출한다(460 과정). 이 과정은 헤드 갭 정보에 포함된 헤드 갭의 크기를 통상의 데이터 독출시의 보상 요소(compensation factor)로 사용하는 과정이다.

도 5는 싱크 윈도우의 크기를 조절하기 이전의 싱크 마크 검출 과정을 도시한 것이다.

도 5에서 보는 바와 같이, 싱크 윈도우의 크기가 싱크 마크의 크기의 2배에 해당하고 있어, 싱크 마크가 검출되더라도 정확히 어느 위치에 싱크 마크가 존재하는지 알 수 없다. 즉, 이때, 리드 게이트 위치를 1~7까지 변경시키더라도 독출시의 에러율이 모두 비슷하므로, 정확하게 싱크 마크의 위치를 알 수 없다.

도 6은 싱크 윈도우의 크기를 조절한 후의 싱크 마크 검출 과정을 도시한 것이다.

도 6에서 보는 바와 같이, 싱크 윈도우의 크기가 싱크 마크의 크기와 동일하므로, 싱크 마크의 위치를 정확하게 검출할 수 있다. 즉, 리드 게이트 위치에 따라 독출시의 에러율이 크게 변하게 되고, 이때, 에러율이 최소가 되는 리드 게이트의 위치 및 에러율이 최소가 되는 시간(또는 주파수)을 이용하면, 정확한 헤드 갭을 연산할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 헤드 갭 보상방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록할 수 있다.

본 발명은 소프트웨어를 통해 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체에 저장되거나 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 헤드 갭 보상 과정에서 싱크 윈도우의 크기를 싱크 마크 크기로 조절 한 후, 리드 게이트의 위치를 변경시키면서 독출 테스트를 진행함으로써, 정확하게 싱크 마크의 위치를 검출하고, 정확하게 헤드 갭을 연산할 수 있으며, 독출 동작의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 테스트 데이터를 디스크에 기록하는 단계;

   상기 테스트 데이터를 독출하기 위한 싱크 윈도우의 크기를 소정의 싱크 마크 크기로 조절하는 단계;

   상기 크기가 조절된 싱크 윈도우를 이용하여 상기 테스트 데이터를 독출하면서 에러율을 연산하는 단계; 및

   상기 에러율이 가장 낮은 리드 게이트의 위치에 대응하는 헤드 갭을 연산하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 헤드 갭 보상방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 싱크 윈도우의 크기를 소정의 싱크 마크 크기 이하로 조절하는 단계는

   상기 싱크 윈도우의 크기가 상기 소정의 싱크 마크의 신호 펄스를 모두 포함하는 크기인 것을 특징으로 하는 헤드 갭 보상방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 에러율을 연산하는 단계는

   리드 게이트의 위치를 변경시키면서 상기 싱크 윈도우를 이용하여 상기 테스트 데이터를 독출하고, 상기 리드 게이트 위치에 따른 에러율을 연산하는 단계인 것을 특징으로 하는 헤드 갭 보상방법.
4. 제 3 항에서,

   상기 리드 게이트의 위치에 따른 에러율을 연산하는 단계는

   상기 리드 게이트의 위치를 프림블 신호의 한 주기에 해당하는 간격으로 변경시키면서 상기 테스트 데이터를 독출하는 것을 특징으로 하는 헤드 갭 보상방법.
5. 테스트 데이터를 디스크에 기록하는 테스트 데이터 기록부;

   상기 테스트 데이터를 독출하기 위한 싱크 윈도우의 크기를 소정의 싱크 마크 크기 이하로 조절하는 싱크 윈도우 조절부;

   상기 싱크 윈도우를 이용하여 리드 게이트의 위치를 변경시키면서 상기 테스트 데이터를 독출하고, 상기 리드 게이트의 위치에 따른 에러율을 연산하는 독출 테스트부; 및

   상기 에러율이 가장 낮은 리드 게이트의 위치에 대응하는 헤드 갭을 연산하는 헤드갭 연산부를 포함함을 특징으로 하는 헤드 갭 보상장치.

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