KR100734331B1 - 앰플리튜드 드롭의 보상방법 - Google Patents
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Abstract
앰플리튜드 드롭의 보상방법이 개시된다. 본 발명에 따른 앰플리튜드 드롭의 보상방법은 컨밴션 패턴이 존재하는 구간에서의 제1 서보 패턴 적분 값을 구하는 단계, 암모나이트 패턴이 존재하는 구간에서의 제2 서보 패턴 적분 값을 구하는 단계, 제1 및 제2 적분 값의 비례 값을 구하는 단계, 및 비례 값과 컨밴션 패턴이 존재하는 구간에서의 가변 이득 증폭기 값의 곱에 비례하도록 암모나이트 패턴이 존재하는 구간에서의 가변 이득 증폭기 값을 구하는 단계를 구비한다. 본 발명에 따른 앰플리튜드 드롭의 보상방법은 각각의 존에 따라 최적화된 가변 이득 증폭기 값을 구함으로써, 앰플리튜드의 드롭을 보상하여 정확한 위치제어를 할 수 있다.
Description
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 서보 패턴을 트랙에 기록하는 방법에 있어서, 암모나이트 방식에 따른 서보 패턴의 기록을 나타내는 도면이다.
도 2a는 트랙마다 서보 패턴이 기록되는 방식을 설명하는 도면이다.
도 2b는 암모나이트 방식에 따라서 기록된 암모나이트 패턴을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2b의 암모나이트 패턴의 적분 값을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 앰플리튜드 드롭의 보상방법을 나타내는 도면이다.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
105 : 하드 디스크의 트랙(track)
210, 220 : 트랙(track)의 일부분
본 발명은 앰플리튜드 드롭의 보상방법에 관한 것으로서, 특히 패턴의 적분 값을 이용하여 앰플리튜드의 드롭을 보상하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 서보 패턴을 트랙에 기록하는 방법에 있어서, 암모나이트 방식에 따른 서보 패턴의 기록을 나타내는 도면이다.
디스크는 제조 시에 어떠한 정보도 기록되어 있지 않은 상태에 있다. 따라서, 디스크에 정보를 저장하고 독출 하기위하여 필요한 위치 정보 등은 사용자에 의하여 기록되어야 한다. 여기서, 서보(Servo)란 디스크의 위치를 제어하기 위하여 필요한 정보를 뜻한다. 서보(Servo)에는 몇 번째 트랙(track)인지, 트랙간의 간격은 어떻게 되는지 등의 디스크 위치 정보가 들어있다.
하드 디스크 드라이브(HDD- Hard Disk Drive)에서는 디스크의 위치 정보를 기록하기 위하여 STW(Servo Track Write), SPSTW(Self Pass Servo Track Write), 스파이럴 서보 패턴 라이트(Ammonite)등의 여러 가지 방법을 이용하고 있다. 따라서, 이러한 방식을 이용하여 디스크의 동심원 형태로 된 트랙(track)(105)영역에 서보 패턴을 기록하게 된다.
여기서, STW와 SPSTW는 동심원 형태로 된 트랙(105)의 각각에 모두 서보 패턴을 기록하는 방식이다. 따라서, 디스크 한개 당 트랙이 13000개 존재하고, 한 트랙당 2번씩 서보 패턴을 기록하여야 한다면, 모두 26000번의 서보 패턴을 기록해야 하게 된다.
암모나이트 방식이란, 최외주 영역(OD-Out Diameter)부터의 일부 트랙에서는 전술한 STW와 동일하게 트랙의 각각에 모두 서보 패턴을 기록하고, 최내주 영역(ID-Inner Diameter)방향으로부터 시작된 나머지 트랙은 암모나이트 모양과 같은 나선형의 형태로 서보 패턴을 기록하는 방식이다. 따라서, 최외주 영역(OD) 방향에서부터 3000트랙은 각각의 트랙에 모두 서보 패턴을 기록하고, 나머지 10000개의 트랙에는 나선형의 형태로 약 300번 정도만 서보 패턴을 기록하면 된다. 기록해야할 서보 패턴의 횟수가 STW 및 SPSTW에 비하여 혁신적으로 줄어들게 되므로, 서보 패턴을 기록하는데 필요한 시간 및 비용이 많이 감소하게 된다.
도 1을 참조하면, 디스크의 가장 바깥쪽을 최외주 영역(OD-Out Diameter)이라하고, 가장 안쪽을 최내주 영역(ID-Inner Diameter)이라 한다.
암모나이트 방식은 최외주 영역(OD)을 시작으로 일부 영역(101)의 트랙(105)은 트랙마다 서보 패턴(servo pattern)을 기록하고, 나머지 영역(110)은 나선형(암모나이트 모양)으로 서보 패턴 기록장치가 이동하면서 지나가게 되는 트랙에만 서보 패턴을 기록하게 된다. 여기서, 종래의 STW 방식과 동일하게 디스크의 동심원마다 기록되는 서보 패턴을 컨밴션 패턴(Convention pattern)이라 하고, 최내주 영역(ID) 부근의 나선형으로 기록되는 서보 패턴을 암모나이트 패턴(Ammonite pattern)이라 한다.
도 2a는 트랙마다 서보 패턴이 기록되는 방식을 설명하는 도면이다.
도 2a를 참조하면, STW 및 SPSTW 방식에서는 트랙(track)(210)의 수평면에 대하여 평행이 되도록 이동(212)하면서 서보 패턴을 기록하게 된다. 이에 비하여 암모나이트 방식(Ammonite)에서는 트랙(220)을 가로질러 사선방향으로 이동(222)하면서 서보 패턴을 기록하게 된다. 따라서, STW 방식에서는 도면의 빗금친 부분(214)에 서보 패턴이 기록되며, 암모나이트 방식에서는 도면의 빗금친 부분(224) 에 서보 패턴이 기록되는 것이다.
도 2b는 암모나이트 방식에 따라서 기록된 암모나이트 패턴을 나타내는 도면이다.
도 2b를 참조하면, 상기 도2a의 암모나이트 방식에 의하여 기록된 서보 패턴은 마름모꼴 형태로 기록되게 된다. 기록에 시작점(t=0) 근처인 A 지점에서는 패턴이 조금만 기록되고, 트랙의 중간부분으로 이동하면 트랙의 폭 전체에 대하여 기록하게 되므로 기록된 서보 패턴(Ammonite pattern)의 폭은 넓어지게 된다. 트랙의 중심으로 이동한 B 지점에서는 패턴 폭이 최대가 되는 것이다. 그러다 마지막으로 트랙의 끝부분 근처인 B 지점에서는 패턴의 폭이 시작점에서와 같이 0에 가까운 값이 된다.
이와 같이 서보패턴을 기록할 때 암모나이트 방식을 이용하여, 암모나이트 패턴을 형성하게 되면, 암모나이트 패턴의 폭은 가변적이게 된다.
상술한 암모나이트 패턴은 증폭하여 신호를 전송하는데 이용된다. 종래에는 일정한 VGA(Variable Gain Amplifier) 값으로 패턴을 증폭하였다. 따라서, 패턴의 폭이 가변적인 암모나이트 패턴의 경우 패턴의 증폭값 역시 가변적이게 된다. 그러나, 전송되는 신호는 일정 크기 이상으로 증폭되어야 한다. 따라서, 고정된 값을 가지는 이득으로 암모나이트 패턴을 VGA(Variable Gain Amplifier) 처리하면, 패턴의 끝부분은 증폭을 하더라도 작은 값을 가지게 되고 중간 부분은 필요 이상으로 큰 값을 가지게 된다. 이렇게 되면, 전 패턴 구간의 신호를 유효하게 전달할 수 없는 문제가 발생하게 된다. 패턴의 폭이 0에 가까워지는 끝부분에 있어서는 앰플리 튜드의 보상이 필요하게 되는 것이다.
종래에는 앰플리튜드의 보상을 하지 않고 증폭하는 방법을 이용하였다. 이러한 종래 방법은 가변 이득 증폭기(VGA) 값을 고정된 값으로 사용하여, 가변적인 암모나이트 패턴의 전 구간을 일정 배수로 증폭시키는 것이다.
상술한 종래 방법은 외주 영역(OD)에서 존재하는 컨밴션 패턴에서의 가변 이득 증폭기(VGA) 값을 내주 영역(ID)에 존재하는 암모나이트 패턴에도 그대로 이용한다. 그러면, 최내주 영역(ID)으로 갈수록 들어오는 신호의 크기가 작아지는 현상이 있더라도 동일한 배수로 증폭을 하게 되므로 신호의 크기가 작아지는 부분에서는 증폭이 제대로 이뤄지지 못하게 된다. 따라서, 다음단으로 전송되어야 할 신호가 유효하지 못하게 되는 문제가 발생하는 것이다. 예를 들어, 100mV의 신호가 요구되는데 증폭을 하더라도 60mV의 값을 갖는다면, 신호의 전송이 유효하게 이뤄질 수 없는 문제가 발생하는 것이다. 이로 인하여, 위치의 정보를 가지는 패턴의 증폭신호가 잘못 전달 될 수 있으며, 따라서 정확한 위치 제어가 힘들어지는 문제가 발생하게 된다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 정확한 위치제어를 할 수 있도록 하는 앰플리튜드 드롭의 보상방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 앰플리튜드 드롭의 보상방법은 컨밴션 패턴이 존재하는 구간에서의 제1 서보 패턴 적분 값을 구 한다.
암모나이트 패턴이 존재하는 구간에서의 제2 서보 패턴 적분 값을 구한다.
그리고, 제1 및 제2 적분 값의 비례 값을 구한다.
위에서 구한 비례 값과 컨밴션 패턴이 존재하는 구간에서의 가변 이득 증폭기 값의 곱에 비례하도록 암모나이트 패턴이 존재하는 구간에서의 가변 이득 증폭기 값을 구한다.
여기서, 비례 값은 컨밴션 패턴이 존재하는 구간에서의 제1 서보 패턴 적분 값을 암모나이트 패턴이 존재하는 구간에서의 제2 서보 패턴 적분 값으로 나눈 값이 되도록 한다.
또한, 암모나이트 패턴이 존재하는 구간의 가변 이득 증폭기 값은 상기 비례 값과 컨밴션 패턴이 존재하는 구간에서의 가변 이득 증폭기 값의 곱이 되도록 한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 3은 도 2b의 암모나이트 패턴의 적분 값을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 도 2b의 암모나이트 패턴은 t=0 시점부터 t=x까지 적분된 다. 따라서, 암모나이트 패턴의 폭이 0값에 가까운 t=0인 시점 근처인 A 지점에서의 적분 값은 매우 작은 값을 가지며, 적분 값의 증가율이 작다. 암모나이트 패턴의 폭이 가장 커지는 패턴의 중심인 B 지점에서는 적분 값의 증가폭이 커지게 된다. 다시, 패턴의 폭이 좁아지는 C 지점으로 가면 적분 값의 증가율은 다시 작아지게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 앰플리튜드 드롭의 보상방법을 나타내는 도면이다.
신호를 전송하기 위해서는 서보 패턴의 패턴 크기(폭)가 일정 값 이상이 되도록 증폭하여야 한다. 본 발명에서는 암모나이트 패턴의 증폭에 있어서, 고정된 가변 이득 증폭기(VGA) 값을 적용하지 않고, 변화하는 패턴에 따라서 가변적인 가변 이득 증폭기(VGA) 값을 적용하게 된다.
도 4를 참조하면, 컨밴션 패턴이 존재하는 외주 영역(OD)에서 제1 서보 패턴 적분 값을 구한다(405). 컨밴션 패턴의 적분 값을 'X'라 한다. 컨밴션 패턴은 전 구간에 걸쳐서 동일한 폭을 가지게 된다(미도시), 따라서 이의 적분 값은 일정한 기울기를 가지며 증가하게 된다.
암모나이트 패턴이 존재하는 구간(도 1의 110)의 각 존마다 대표 트랙을 선정하고, 암모나이트 패턴의 적분 값인 제2 서보 패턴 적분 값을 구한다(410). 여기서, 암모나이트 패턴의 적분값을 'Y'라 한다. 존(zone)이란 디스크의 구역을 나타낸다. 현재 가장 널리 사용되는 디스크에 있어서, 데이터 존(Data zone)은 24개이고, 서보 존(Servo zone)는 4개를 가진다. 데이터 존은 저장하고자 하는 정보가 기록되는 영역이고, 서보 존은 디스크의 위치정보(데이터가 저장된 위치)가 기록되는 영역이다. 트랙(track)은 디스크 중심점을 중심으로 하여 동심원형태로 나눠진 기록 공간이다. 대표 트랙의 선정은 임의 샘플(sample)을 선정하여 이뤄지게 된다. 암모나이트 패턴의 적분 값은 도 3에 도시된 형태로 구해질 수 있다.
그리고, 컨밴션 패턴의 적분 값과 암모나이트 패턴의 적분 값의 비례 값을 구한다(415). 여기서, 비례 값은 제1 서보 패턴 적분 값을 상기 제2 서보 패턴 적분 값으로 나눈 값이 되도록 한다. 따라서, 비례 값은 'X/Y'가 된다.
위에서 구한 비례 값(X/Y)과 컨밴션 패턴이 존재하는 구간의 가변 이득 증폭기(VGA) 값의 곱에 비례하도록 하는 각 존에서의 가변 이득 증폭기(VGA) 값을 구한다(420). 여기서 각 존은 410 단계와 동일하게 암모나이트 패턴이 존재하는 구간의 존을 일컫는다.
컨밴션 패턴은 전 구간에 걸쳐서 동일한 패턴 폭을 가진다. 따라서 적용되는 가변 이득 증폭기(VGA) 값은 일정하게 된다. 컨밴션 패턴을 전 구간에 걸쳐서 적분을 하게 되면 일정 기울기로 증가하는 적분 값이 나온다. 적분 값은 구간에 따른 패턴의 변화를 나타낸다. 패턴의 변화가 없으면, 적분 값의 기울기는 일정하나, 패턴의 폭이 변하면 적분 값의 기울기 역시 변화하게 되는 것이다.
여기서, 컨밴션 패턴의 적분 값과 컨밴션 패턴에 적용하는 가변 이득 증폭기(VGA) 값을 곱한 값과, 암모나이트 패턴의 적분 값과 암모나이트 패턴에 적용하는 가변 이득 증폭기(VGA) 값을 곱한 값이 같아지게 되는 암모나이트 패턴에 적용하는 가변 이득 증폭기(VGA)값을 구하게 된다.
컨밴션 패턴은 전 구간에 걸쳐서 일정한 폭을 가지므로, 일정한 가변 이득 증폭기(VGA) 값을 적용하면, 전송에 필요한 증폭 신호를 얻을 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 컨밴션 패턴의 적분 값은 패턴의 변화여부를 나타내는 정보를 가진다. 따라서, 컨밴션 패턴의 적분 값과 컨밴션 패턴에 적용하는 가변 이득 증폭기(VGA) 값을 곱한 값(이때 곱의 값은 전 구간에 걸쳐 구하게 된다.)을 기준으로 하여, 암모나이트 패턴의 가변 이득 증폭기 값을 결정하게 되면, 패턴의 전 구간에 걸쳐서 신호 전송에 필요한 증폭 값을 얻을 수 있는 것이다.
아래의 [수학식 1] 및 [수학식 2]는 상술한 암모나이트 패턴의 가변 이득 증폭기(VGA) 값을 나타낸다.
[수학식 1]
X* 컨밴션 패턴의 VGA 값 = Y* 암모나이트 패턴의 VGA 값
[수학식 2]
암모나이트 패턴의 VGA 값 =K* X/Y * 컨밴션 패턴의 VGA 값
여기서, K는 1을 값을 가지는 것이 바람직하다. 그러나, 패턴 생성 등의 공정의 오차를 고려하면 정확한 1값을 가지지 않는 경우가 발생한다. 이러한 공정상의 오차에 따라서 상수 K 값을 설정하게 된다.
또한, 컨밴션 패턴의 가변 이득 증폭기(VGA) 값은 고정되어있는 값이므로, 별도로 구하는 단계를 구비하지 않고 정해진 값을 적용시키면 된다.
상술한 [수학식 2]와 같이 암모나이트 패턴의 가변 이득 저항(VGA) 값을 계산하면, 변화하는 암모나이트 패턴의 각각의 구간에서 유연하게 적용되는 가변 이득 저항(VGA) 값을 구할 수 있게 된다. 패턴의 폭이 좁은 구간에서는 가변 이득 저 항(VGA) 값을 크게 갖고, 패턴의 폭이 넓은 구간에서는 가변 이득 저항(VGA) 값을 작게 가지게 되는 것이다.
암모나이트 방식에 의해 기록된 서보 패턴(암모나이트 패턴)은 최외주 영역(ID)의 트랙(track)으로 갈수록 신호의 폭(amplitude)이 작가지게 된다. 작은 폭을 가지는 암모나이트 패턴은 적분 값도 작아지므로, 적용되는 가변 이득 증폭기(VGA) 값은 증가하게 되는 것이다.
상술한 바와 같이 패턴 폭의 변화에 따라서, 유연하게 변하는 가변 이득 증폭기(VGA) 값을 적용하면, 패턴 폭(amplitude)의 감소를 보상할 수 있다. 이에 따라, 유효하게 증폭된 서보 패턴 관련 신호를 전송할 수 있게 되므로 정확한 위치제어를 할 수 있게 되는 것이다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 앰플리튜드 드롭의 보상방법은 존에 따라 최적화된 가변 이득 증폭기 값을 구함으로써, 앰플리튜드의 드롭을 보상하여 정확 한 위치제어를 할 수 있는 장점이 있다.
Claims (5)
- 컨밴션 패턴이 존재하는 구간에서의 제1 서보 패턴 적분 값을 구하는 단계;암모나이트 패턴이 존재하는 구간에서의 제2 서보 패턴 적분 값을 구하는 단계;상기 제1 및 제2 적분 값의 비례 값을 구하는 단계; 및상기 비례 값과 상기 컨밴션 패턴이 존재하는 구간에서의 가변 이득 증폭기 값의 곱에 비례하도록, 상기 암모나이트 패턴이 존재하는 구간에서의 가변 이득 증폭기 값을 구하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 앰플리튜드 드롭의 보상방법.
- 제1항에 있어서, 상기 비례 값은상기 제1 서보 패턴 적분 값을 상기 제2 서보 패턴 적분 값으로 나눈 값임을 특징으로 하는 앰플리튜드 드롭의 보상방법.
- 제2항에 있어서,상기 암모나이트 패턴이 존재하는 구간의 상기 가변 이득 증폭기 값은상기 비례 값과 상기 컨밴션 패턴이 존재하는 구간에서의 상기 가변 이득 증폭기 값의 곱인 것을 특징으로 하는 앰플리튜드 드롭의 보상방법.
- 제3항에 있어서, 상기 제2 서보 패턴 적분 값을 구하는 단계는,각 존마다 임의의 암모나이트 패턴 샘플을 선정하고, 상기 샘플 패턴을 적분하여 상기 제2 서보 패턴 적분 값을 구하는 것을 특징으로 하는 앰플리튜드 드롭의 보상방법.
- 제3항에 있어서, 상기 컨밴션 패턴의 가변 이득 증폭기(VGA) 값은사용자가 각각의 하드 디스크 드라이브에서 적용하는 고정된 값임을 특징으로 하는 앰플리튜드 드롭의 보상방법.
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