KR100753880B1 - 자기 기록 장치 및 오프셋량을 측정하기 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

자기 기록 매체는 이산 영역 및 오프셋량 측정 영역을 포함한다. 이산 영역은 데이터가 기록될 수 있는 복수개의 트랙들을 구비하고 있으며, 이웃하는 상기 트랙들 사이에 배치되고 데이터가 기록될 수 없는 비자성 영역을 구비한다. 오프셋량 측정 영역은 복합 자기 헤드의 기록 헤드 및 재생 헤드 중 하나가 트랙 중앙부에 위치하고 있을 때, 상기 트랙 중앙부로부터 다른 나머지 하나의 헤드까지의 반경 방향으로의 상대 거리를 가리키는 오프셋량을 측정하기 위한 측정 데이터를 기록하기 위한 것이다. 복합 자기 헤드는 자기 기록 영역에 데이터를 기록하는 기록 헤드 및 상기 자기 기록 영역에 기록된 데이터를 읽는 재생 헤드를 포함한다.
하드 디스크 드라이브, 자기 헤드, 오프셋량, 재생 헤드, 기록 헤드

Description

자기 기록 장치 및 오프셋량을 측정하기 위한 방법{APPARATUS FOR MAGNETIC RECORDING AND METHOD FOR MEASURING THE OFFSET AMOUNT}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하드 디스크의 구조를 보여주는 개요도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 이산 영역, 오프셋량 측정 영역, 그리고 서보 영역의 자세한 구조를 보여주는 개요도이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 측정 패턴을 기록하는 프로세스의 절차를 보여주는 흐름도이다.
도 5는 도 4의 단계 S402 및 단계 S404의 자기 헤드의 위치를 보여주는 설명도이다.
도 6은 오프셋량을 측정하는 프로세스들의 절차를 보여주는 흐름도이다.
도 7은 재생 헤드에 의해 보여진 트랙 중앙부로부터 반경 내측을 향하여 거리 Tmax 만큼 자기 헤드가 이동된 상태를 보여주는 설명도이다.
도 8은 자기 헤드가 트랙 중앙부로부터 반경 내측 방향으로 거리 Tmax 만큼 이동된 위치에서부터 반경 외측 방향으로 거리 T0 만큼 이동된 상태를 보여주는 설명도이다.
도 9는 오프셋량과 진폭값의 관계를 그린 설명도이다.
도 10은 오프셋 저장 회로에 저장된 각각의 트랙에서의 최적 오프셋량의 예를 그린 설명도이다.
도 11은 오프셋 저장 회로에 저장된 각각의 트랙에서의 최적 오프셋량의 예를 담은 테이블로 보여지는 설명도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 하드 디스크의 구조를 보여주는 개요도이다.
도 13은 제2 실시예의 하드 디스크에서 이산 영역, 오프셋량 측정 영역, 그리고 서보 영역의 자세한 구조를 보여주는 개요도이다.
도 14는 측정 패턴을 기록하는 프로세스의 절차를 보여주는 흐름도이다.
도 15는 오프셋량을 측정하는 프로세스의 절차를 보여주는 흐름도이다.
도 16은 오프셋량과 트랙의 관계를 보여주는 설명도이다.
도 17은 오프셋량 측정 영역이 디스크의 중앙 부근의 트랙에 형성된 하드 디스크의 구조를 보여주는 개요도이다.
도 18은 오프셋 저장 회로에 저장된 각각의 트랙에서의 오프셋량의 예를 그린 설명도이다.
도 19는 오프셋량 측정 영역이 디스크의 반경 방향을 따라 형성된 하드 디스크의 구조를 보여주는 개요도이다.
도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 하드 디스크의 각가의 섹터의 구조를 보여주는 개요도이다.
도 21은 측정 패턴을 기록하는 프로세스의 절차를 보여주는 흐름도이다.
도 22는 도 21의 단계 S2102 및 단계 S2104의 자기 헤드의 위치를 보여주는 설명도이다.
도 23은 오프셋량을 측정하는 프로세스의 절차를 보여주는 흐름도이다.
도 24는 도 23의 단계 S2304 및 단계 S2304의 자기 헤드의 위치를 보여주는 설명도이다.
도 25는 오프셋량이 각각의 섹터 번호에 대해 결정된 테이블의 예를 보여주는 설명도이다.
도 26은 복합 헤드 및 서보 영역을 가지는 이산 트랙형 자기 기록 매체의 하드 디스크 드라이브(HDD)의 기록 표면 구조를 보여주는 개요도이다.
본 출원은 2003년 11월 28일자 일본 특허 출원 제2003-400873호에 기초한 우선권 주장에 기반하여 이루어진 것으로, 본 출원의 내용은 위 일본 일본 특허 출원의 내용과 부합된다.
본 발명은 매체에서 자기 기록을 수행하는 기술과 관련한 것이다.
근래들어 컴퓨터의 저장 능력이 증가함에 따라, 하드 디스크 드라이브(HDD)와 같은 자기 기록 장치의 저장 능력이 증대되고 있다. 자기 기록 장치의 저장 능력을 증대시키기 위해서는, 자기 헤드로부터 발생되는 신호 자장에 의해 형성되는 자기 기록층 내의 기록 자구(磁區)의 칼럼을 더 미세하게 만드는 것에 의해 고밀도로 기록을 수행하는 것이 필요하다. 수직 자기 기록 방식이 기록 자구(磁區)의 더 미세화된 칼럼을 기록하기 위한 방법으로서 널리 알려져 있다.
수직 자기 기록 방식에서, 기록은 자기 기록 매체의 기록층의 평면에 대해 수직인 방향으로 자기 기록 매체의 기록층을 자화시킴으로써 행하여진다. 그렇지만 100 Gbit/in2 보다 높은 초고밀도의 기록 밀도의 경우에는, 자기 헤드의 측부로부터 생성되는 측부 프린지(side fringing)에 의해서 이웃하는 트랙으로 쓰기 동작이 발생하게 되고, 이는 기록 실패 및 재생 실패를 가져오게 된다.
그에 따라 소위 이산 트랙형(discrete track type) 자기 기록 매체가 제안되어왔다. 이산 트랙형 자기 기록 매체에 있어서는, 비자성 물질로 만들어진 비자성 영역이 자기 기록 매체의 기록층의 주변 방향으로 형성되고, 데이터는 자성 물질로 만들어진 자기 기록 영역에만 기록된다. 이산 트랙형 자기 기록 매체에 있어서, 비자성 영역이 트랙들 사이에 제공되므로, 데이터가 주변의 트랙에 쓰여지는 것이 방지되어 양호한 기록/재생 특성이 구현될 수 있는 장점이 있다.
종래의 자기 기록 장치에서는, 일반적으로 박막 유도 헤드가 데이터를 자기 기록 매체에 쓰는 기록 헤드로서 이용되고 있다. MR(magneto-resistance effect;자기-저항 효과) 헤드가 자기 기록 매체로부터 데이터를 읽는 재생 헤드로서 이용된다. 각각의 헤드는 동일한 슬라이더에 장착되어 복합 헤드를 형성한다. 회전형 구동 구조에서, 복합 헤드는 헤드 액추에이터의 끝부분에 지지되고, 복합 헤드는 원하는 섹터에 배치되기 위해서 자기 기록 매체의 트랙을 가로지르는 반경 방향으로 움직일 수 있도록 제어된다. 서보(servo) 영역이 자기 기록 매체의 기록 표면에 제공된다. 서보 영역에서는, 트랙 위치 및 섹터 위치와 같은 위치 정보가 소정의 시간 간격으로 트랙 방향으로 기록된다.
도 26은 기록 표면 및 서보 영역(103)을 가지는 이산 트랙형 자기 기록 매체인 하드 디스크 드라이브(HDD)의 복합 헤드의 구조를 도시하는 개요도이다. 이 경우 자기 기록 매체는 트랙들의 기록 영역들 사이에 비자성 영역을 가지는 이산 트랙형이고, 각각의 섹터는 이산 영역(101) 및 서보 영역(103)을 가진다. 이산 영역(101)은 데이터가 기록될 수 있는 기록 영역(202) 및 데이터가 기록될 수 없는 비자성 영역(201)을 포함한다. 기록 영역(202)은 자성 물질로 형성된다. 비자성 영역(201)은 트랙들, 즉 기록 영역들(202)의 사이에 제공된다. 자기 헤드(210)는 기록 헤드(211) 및 재생 헤드(212)가 분리되어 배치된 구조를 가지고 있다. 그러므로, 데이터를 쓰는 동안의 기록 헤드의 기록 중심부 및 데이터를 읽는 동안의 재생 헤드의 재생 중심부는 서로 다르게 된다. 신호가 재생될 때, 재생 헤드는 소정의 타겟 트랙과 관련하여 트랙의 중심부에 위치하게 된다. 그렇지만, 신호가 기록될 때는 기록 헤드는 트랙 중심부로부터 편이되어 위치하게 된다.
반면, 기록 헤드가 트랙 중심부에 위치하고 있을 때, 재생 헤드는 트랙 중심부로부터 편이되어 위치하게 된다. 편이된 정도는 자기 헤드의 각이 타겟 트랙에 따라 변하기 때문에 각각의 트랙에서 다르다.
따라서 타겟 트랙에 대응할 수 있기 위해서는 기록하는 동안의 중심부와 재 생하는 동안의 중심부 사이의 편이된 량인 오프셋량을 미리 측정하고, 측정된 량을 이용하여 기록하는 동안의 중심부와 재생하는 동안의 중심부를 교정하는 오프셋 량의 제어를 수행하는 것이 필요하다.
오프셋량을 측정하기 위해서 재생 헤드가 트랙 중심부에 위치하여 기록 헤드 위치를 지시하는 측정 패턴을 쓰게 된다. 그런 다음, 재생 헤드가 점진적으로 이동하는 동안 데이터는 읽혀지고, 재생 신호의 진폭이 최대로 되는 오프셋량을 결정하거나, 재생 신호의 진폭이 최대가 되는 오프셋 범위의 중심부를 결정하는 것에 의하여 최적 오프셋량이 결정된다.
본 발명의 목적은 종래 기술에서의 문제점들을 해결하는 것이다.
본 발명의 한 측면에 따른 자기 기록 매체는 데이터가 기록될 수 있는 자기 기록 영역을 가지는 복수개의 트랙들을 구비하고, 이웃하는 복수개의 상기 트랙들 사이에 배치되고 데이터가 기록될 수 없는 비자성 영역을 구비한 이산 영역; 및
복합 자기 헤드는 자기 기록 영역에 데이터를 기록하는 기록 헤드 및 자기 기록 영역에 기록된 데이터를 읽는 재생 헤드를 포함하는데, 상기 기록 헤드와 상기 재생 헤드 중 하나가 각 트랙의 중앙부에 위치하고 있을 때, 상기 트랙 중앙부로터 다른 나머지 헤드까지의 반경 방향으로의 상대적 거리를 나타내는 오프셋량을 측정하기 위한 측정 데이터가 기록될 수 있는 오프셋량 측정 영역을 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 자기 기록 장치는, 데이터가 기록될 수 있는 자 기 기록 영역을 가지는 복수개의 트랙들을 구비하고, 이웃하는 복수개의 상기 트랙들 사이에 배치되고 데이터가 기록될 수 없는 비자성 영역을 구비한 이산 영역; 및
오프셋량을 측정하기 위한 측정 데이터가 기록될 수 있는 오프셋량 측정 영역을 구비한 이산 트랙형 자기 기록 매체에 데이터의 자기 기록을 실행하는 자기 기록 장치로서, 상기 자기 기록 영역에 데이터를 쓰기 위한 기록 헤드, 상기 자기 기록 영역에 기록된 데이터를 읽기 위한 재생 헤드, 상기 재생 헤드가 상기 오프셋량 측정 영역에서 소정의 트랙에 위치하고 있는 동안 상기 기록 헤드로 측정 데이터를 기록하는 기록 유닛, 상기 재생 헤드 및 상기 기록 헤드가, 상기 재생 헤드가 위치하고 있는 부분으로부터 반경 방향으로 소정의 거리 만큼 이동되는 동안 상기 재생 헤드를 이용하여 상기 기록 유닛에 의해 기록된 측정 데이터를 읽는 재생 유닛, 상기 재생 유닛에 의해 읽혀진 측정 데이터를 저장하는 저장 유닛 및 복수회에 걸쳐서 상기 재생 헤드와 상기 기록 헤드의 이동 및 상기 측정 데이터의 판독을 실시하고 상기 저장 유닛에 저장된 복수개의 측정 데이터에 기초하여 오프셋량을 결정하는 결정 유닛을 포함하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오프셋량 측정 방법은 데이터가 기록될 수 있는 자기 기록 영역을 가지는 복수개의 트랙들을 구비하고, 이웃하는 복수개의 상기 트랙들 사이에 배치되고 데이터가 기록될 수 없는 비자성 영역을 구비한 이산 영역; 및
복합 자기 헤드는 자기 기록 영역에 데이터를 기록하는 기록 헤드 및 자기 기록 영역에 기록된 데이터를 읽는 재생 헤드를 포함하는데, 상기 기록 헤드와 상 기 재생 헤드 둘 중 하나가 각 트랙의 중앙부에 위치하고 있을 때, 트랙 중앙부로터 다른 나머지 헤드까지의 반경 방향으로의 상대적 거리를 가리키는 오프셋량을 측정하기 위한 측정 데이터가 기록될 수 있는 오프셋량 측정 영역을 포함하여 구성되는 이산 트랙형 자기 기록 매체에 대하여 오프셋량을 측정하기 위한 방법으로서,
상기 재생 헤드가 상기 오프셋량 측정 영역의 소정의 트랙에 위치하고 있는 동안 상기 기록 헤드를 이용하여 상기 측정 데이터를 기록하는 기록 단계; 상기 재생 헤드와 상기 기록 헤드가 반경 방향으로 소정의 거리 만큼 이동되는 동안 상기 재생 헤드를 이용하여 상기 측정 데이터를 읽고, 저장 유닛에 상기 읽혀진 측정 데이터를 저장하는 재생 단계; 및 복수회에 걸쳐 상기 재생 헤드와 상기 기록 헤드의 이동 및 상기 측정 데이터의 판독을 실행하고, 상기 재생 단계를 통하여 상기 저장 유닛에 저장된 상기 측정 데이터 부분들에 기초하여 오프셋량을 결정하는 결정 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 다른 목적, 특징, 그리고 장점들은 첨부된 도면들과 함께 이후에 제공되는 발명의 상세한 설명을 통해 특징적으로 개시되거나 명백해질 것이다.
상세한 설명
본 발명과 관련한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명될 것이다.
실시예는 하드 디스크(HD) 및 하드 디스크 드라이브(HDD)에 사용되는 본 발명에 따른 자기 기록 매체 및 자기 기록 장치이다.
제1 실시예에 따른 하드 디스크의 구조가 먼저 설명될 것이다.
제1 실시예에 따른 하드 디스크는 오프셋량 측정 영역이 반경 방향으로 이산 영역과 서보 영역 사이에 제공된다. 상기 오프셋량 측정 영역에서는 기록 매체의 재생 헤드 및 기록 헤드 사이의 반경 방향으로의 상대적 거리인 오프셋 량이 측정된다.
도 1은 제1 실시예에 따른 하드 디스크 구조를 도시하는 개요도이다. 제1 실시예에 따른 하드 디스크는 각각의 기록 트랙들 사이에 비자성 트랙을 가지는 이산 트랙형 하드 디스크이다. 각각의 섹터는 이산 영역(101), 서보 영역(103) 및 오프셋량 측정 영역(102)를 포함한다.
이산 영역(101)은 데이터가 저장되는 기록 트랙 및 상기 기록 트랙들 사이에 있으면서 데이터가 기록될 수 없는 비자성 트랙을 포함한다. 비자성 트랙은 기록 트랙들 사이에 제공된다.
서보 영역(103)은 트랙 넘버 및 섹터에 관한 위치 정보인 섹터 넘버를 가지고, 서보 데이터가 서보 영역(103)에 저장된다.
오프셋량 측정 영역(102)은 기록 매체의 반경 방향으로의 하드 디스크 재생 헤드와 기록 헤드 사이의 상대적 거리인 오프셋량이 측정되는 영역이다. 오프셋량측정 영역(102)은 하드 디스크의 반경 방향으로 이산 영역(101)과 서보 영역(103)의 사이에 제공된다. 서보 영역(103) 및 오프셋 측정 영역(102)는 각각의 섹터에 제공된다.
도 2는 제1 실시예에 따른 하드 디스크 내의 이산 영역(101), 오프셋량 측정 영역(102), 그리고 서보 영역(103)의 자세한 구조를 도시하는 개요도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이산 영역(101)은 데이터가 기록될 수 있는 자성 물질로 만들어진 기록 트랙(202) 및 데이터가 기록될 수 없는 비자성 트랙(201)을 포함한다. 비자성 트랙(201)은 기록 트랙들(202)의 사이에 제공된다. 오프셋량 측정 영역(102)은 데이터가 기록될 수 있는 자성 물질로만 형성되고, 오프셋량 측정 영역(102)에는 비자성 트랙이 존재하지 않는다. 서보 영역(103) 또한 데이터가 기록될 수 있는 자성 물질로만 형성된다. 도 2의 파선은 트랙의 중앙부를 가르킨다.
오프셋량 측정 영역(102)은 서보 영역(103)과 이산 영역(101)의 사이에 위치하므로, 자기 헤드를 위치시킨 다음 오프셋량을 측정하는 프로세스가 수행되면, 상기 자기 헤드의 이동량을 최소화시킬 수 있고 오프셋량을 측정하는 프로세스가 빠르게 수행될 수 있다.
도 2는 또한 자기 헤드(210)가 서보 영역(103)에 배치된 상태를 도시하고 있다. 제1 실시예에서는 복합 헤드가 사용되었다. 복합 헤드에서 기록 헤드(211) 및 재생 헤드(212)는 자기 헤드(210)로서 서로 분리되어 제공된다. 도 2는 재생 헤드(212)가 트랙 중앙부에 위치한 상태를 도시한다. 도 1에 도시된 것과 같이, 하드 디스크의 각각의 실린더는 디스크 형태로 형성되고, 자기 헤드가 움직이는 궤적은 원호를 그리기 때문에, 하드 디스크 반경 방향으로의 재생 헤드(212) 및 기록 헤드(211) 사이의 상대적 거리는 각각의 트랙에 따라 달라진다. 실시예에서, 상대적 거리인 오프셋량은 각각의 트랙에서 측정된다.
이하에서는 제1 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브(HDD)의 구성이 설명된다. 도 3은 본 실시예의 하드 디스크 드라이브의 구성을 도시하는 블록 다이어그램 이다. 본 실시예의 하드 디스크 드라이브(HDD)는 하드 디스크(HD;324)를 구비한 구동 기구 유닛(320), 자기 헤드(321), 세스펜션 암(322), 그리고 하드 디스크 드라이브 내에 인쇄 기판상의 제어 회로로 제공되는 하드 디스크 드라이브(HDD) 제어기(310)를 포함한다.
도 3에 도시된 것과 같이, 하드 디스크 드라이브(HDD) 제어기(310)는 시스템 제어기(311), 진폭값 저장 결정 회로(amplitude storage decision circuit;312), 오프셋 저장 회로(313), 기록 패턴 생성 회로(314), 포지셔닝 액추에이터 제어 회로(318), 헤드 재생 신호 처리 회로(315), 헤드 기록 신호 처리 회로(316), 그리고 오프셋 전달 회로(offset imparting circuit;317)를 포함한다. 헤드 기록 신호 처리 회로(316)는 기록 유닛을 구성하고, 헤드 재생 신호 처리 회로(315)는 재생 유닛을 구성하며, 오프셋 전달 회로(318) 및 포지셔닝 액추에이터 제어 회로(318)는 포지셔닝 유닛을 구성한다.
진폭값 저장 결정 회로(312)는 저장 유닛 및 결정 유닛을 구성한다. 진폭값 저장 결정 회로(312)는 재생 헤드(212)로부터 재생된 재생 신호의 진폭 값을 저장하고, 진폭값의 최대치를 결정한다. 오프셋 저장 회로(313)는 각각의 트랙에서의 최대 진폭값을 최적 오프셋량으로서 저장한다.
기록 패턴 생성 회로(314)는 하드 디스크에 기록된 데이터의 기록 패턴을 생성한다. 포지셔닝 액추에이터 제어 회로(318)는 재생 헤드(212) 및 기록 헤드(211)를 위치시킨다. 데이터가 기록 헤드(211)에 의해서 기록 트랙(202)에 저장될 때, 포지셔닝 액추에이터 제어 회로(318)는 오프셋 전달 회로(317)로부터 최적 오프셋 량을 전달받고, 하드디스크의 반경 방향으로 최적 오프셋량 만큼 자기 헤드(210)를 이동시킨다. 헤드 재생 신호 처리 회로(315)는 재생 헤드(212)로부터 재생 신호를 받고, 재생 신호를 시스템 제어기(311)로 전달한다. 헤드 기록 신호 처리 회로(316)는 기록 헤드(211)를 구비한 하드 디스크 내의 기록 패턴 생성 회로(314)에 의해 생성된 기록 패턴 신호를 기록한다. 오프셋 전달 회로(317)는 오프셋 저장 회로(313)에 담긴 최적 오프셋량을 포지셔닝 액추에이터 제어 회로(318)로 보낸다.
시스템 제어기(311)는 진폭값 저장 결정 회로(312), 오프셋 저장 회로(313), 기록 패턴 생성 회로(314), 포지셔닝 액추에이터 제어 회로(318), 헤드 재생 신호 처리 회로(315), 헤드 기록 신호 처리 회로(316), 그리고 오프셋 전달 회로(317)를 제어한다.
다음으로, 상술한 구성을 가지는 제1 실시예의 하드 디스크 드라이브에 의한 오프셋량 측정 프로세스가 설명된다. 본 실시예의 하드 디스크 드라이브에서, 오프셋량을 측정하는 프로세스는 측정 패턴을 기록하는 프로세스 및 상기 기록된 측정 패턴으로터 오프셋을 측정하는 프로세스 두 단계로 수행된다. 도 4는 측정 패턴을 기록하는 프로세스의 절차를 도시하는 흐름도이다.
제1 실시예의 오프셋 측정 프로세스 및 조정 프로세스는, 초기화가 수행되는 동안 시작되고, 데이터에 대한 자기 정보가 비자기 트랙이 존재하지 않는 오프셋 량 측정 영역(102)에 기록되지 않는다. 이 상태에서, 재생 헤드(212) 및 기록 헤드(211)가 장착된 자기 헤드(210)를 지지하기 위한 서스펜션 암(322)이 자기 헤드(210)를 디스크 반경부의 최내측에 위치시킨다. 이 지점에서, 자기 헤드(210)의 축 이 서스펜션 암(322)의 축과 일치할 때, 재생 헤드(212) 및 기록 헤드(211)의 이산 영역에 대한 위치 관계는 다음과 같이 된다. 다시 말하자면, 재생 헤드(212)의 중앙부가 트랙의 중앙부에 대하여 배치될 때, 기록 헤드(211)의 중앙부는 트랙의 중앙에서 벗어나게 된다.
시스템 제어기(311)는 오프셋 조절 시작 명령을 출력한다. 포지셔닝 액추에이터 제어 회로(318)는 오프셋 조절 시작 명령을 받고, 다음으로 서스펜션 암(322)을 디스크 반경의 최내측으로 이동시킨다. 이 상태에서, 헤드 재생 신호 처리 회로(315)는 섹터 영역 시작 신호를 기다린다.(단계 S401)
헤드 재생 신호 처리 회로(315)는 섹터 영역 시작 신호를 받고, 시스템 제어기(311)는 서보 영역(103)으로부터의 재생 신호에 기초하여 포지션 액추에이터(323)를 움직여 재생 헤드(212)를 서보 영역(103)의 트랙 중앙부에 배치시킨다.(단계 S402)
시스템 제어기(311)가 헤드 재생 신호 처리 회로(315)로부터의 서보 신호 종단을 감지할 때(단계 S403), 시스템 제어기(311)는 기록 헤드(211)를 이용하여 측정 패턴의 기록을 다음에 이어지는 오프셋량 측정 영역(102)에 기록한다.(단계 S404). 도 5는 단계 S402 및 단계 S404에서의 자기 헤드(210)의 위치를 도시하는 설명도이다.
단계 S404에 기록된 측정 패턴은 일정 주파수 간격으로 변환되는 비트 패턴이다. 변조 방식에 따르면, 측정 패턴은 데이터가 존재하는 최소 주기 T보다는 길고, 데이터의 최대 주기보다는 짧은 것이 바람직하다. 예를 들면, 측정 패턴이 2T 에서 4T인 주기를 가지는 패턴인 것이 바람직하다. 2T에서 4T 사이의 주기를 가지는 패턴은 하드 디스크 드라이브의 변조 회로에서 상대적으로 자주 생성된다. 2T에서 4T의 주기를 가지는 패턴이 적용되는 이유는 필터 회로의 처리가 2T에서 4T의 주기를 가지는 데이터에 조절되기 때문이다.
시스템 제어기(311)가 이산 영역(101)이 오는 것을 지시하는 트리거 신호를 받으면(단계 S405), 시스템 제어기(311)는 측정 패턴의 기록을 멈춘다(단계 S406). 트리거 신호는 디스크 반경 위치에 기초한 카운트 클록으로부터 생성되어, 이산 신호(101)가 도달하기 약간 전에 입력되어 이산 영역(101)의 기록 트랙(202)에 잘못 기록하는 것을 방지한다. 다음으로, 재생 헤드(212)가 동일 트랙에 대해 트랙킹을 수행하는 동안, 기록 시작 섹터와 유사하게 시스템 제어기(311)는 기록 시작 섹터와 연결되는 Ns개 섹터들(다운-트랙 방향)에 대한 2T 내지 4T의 주기를 가지는 측정 패턴을 기록한다. 시스템 제어기(311)가 동일한 오프셋 조절 상태에 대한 Ns개 섹터들의 측정 데이터 기록을 끝냈을 때(단계 S407), 오프셋 조절을 위한 기록 프로세스가 끝나고 오프셋량을 측정하는 프로세스로 옮겨진다.
측정 패턴을 기록하는 프로세스에서, n개 섹터의 측정이 m개 타입의 오프셋 량에 대하여 수행될 수 있도록, 섹터의 개수 Ns는 Ns=n x m 로 설정되는 것이 바람직하다. 섹터의 개수 Ns는, 재생 헤드(212)가 동일 트랙에 대해 트랙킹을 수행하는 동안, 동일 패턴의 기록이 반복되는 회수이다.
도 6은 오프셋 량을 측정하는 프로세스의 절차를 도시하는 흐름도이다. 측정 프로세스는 기록 시작 섹터에서 시작된다. T는 반경 방향으로의 자기 헤드(210)의 이동 거리를 지시하는데 Tmax로 초기화된다(단계 S601). 시스템 제어기(311)가 기록 시작 섹터가 오는 것을 접수하였을 때(단계 S602), 재생 헤드(212)는 서보 영역(103)에 의해 보여진 이산 영역(101)의 트랙 중앙부에 위치하게 된다.
기록 시작 섹터의 서보 영역(103)을 통하여 자기 헤드(210)가 지나가는 중, 서보 영역(103)을 통하여 자기 헤드(210)가 지나가는 것을 지시하는 플래그 신호가 감지 될 때(단계 S604), 자기 헤드(210)는 재생 헤드(212)에 의해 보여지는 트랙 중앙부로부터 반경 내측 방향으로 거리 T(처음에는 Tmax) 만큼 움직인다(단계 S605). 도 7은 재생 헤드(212)에 의해 보여지는 트랙 중앙부로부터 반경 내측 방향으로 Tmax 거리만큼 자기 헤드(210)가 이동하는 상태를 묘사하는 설명도이다.
이동 방향이 기록 매체의 반경 외측 방향인 것 역시 가능하다. 재생 헤드(212)는 오프셋량 측정 영역(102)에 기록된 측정 패턴을 재생한다(단계 S606). 측정 값은 고정된 주파수 패턴을 가지는 재생 신호의 진폭값으로, 기록 프로세스를 통하여 비자성 트랙을 가지지 않는 오프셋량 측정 영역(102)에 기록된다. 기록 작동에서와 같이, 재생 신호의 진폭값 측정은 이산 영역(101)이 오는 것보다 약간 빠른 타이밍으로 생성된 트리거 신호를 받음으로써 종결된다. 단계 602부터 단계 S606까지의 측정 프로세스들은 주어진 n 섹터들에 대해 반복적으로 수행되고(단계 S607), 오프셋량이 반경 내측을 향하여 Ts로 설정되었을 때, 오프셋량은 진폭값 결정 회로(312)에 진폭 데이터로 저장된다(단계 S608). 현재의 오프셋량의 진폭값이 최대치가 되지 않으면, T는 T-T0로 설정되고(단계 S610), 단계 S602로부터 단계 S608까지의 절차들이 반복된다. 그러므로, 자기 헤드(210)는, 자기 헤드(210)가 디 스크 반경 내측 방향으로 거리 T 만큼 이동하는 상태에서 자기 헤드(210)가 디스크의 반경 외측 방향으로 거리 T0 만큼 이동하는 상태로 바뀌게 되고, 단계 S602로부터 단계 S608까지의 오프셋 측정 프로세스가 수행된다. 도 8은 자기 헤드(210)가 트랙 중앙부로부터 반경 내측으로 거리 Tmax 만큼 이동한 위치로부터, 반경 외측으로 거리 T0 만큼 이동한 상태를 묘사하는 설명도이다.
도 9에 도시된 것과 같이, 상술한 방법에 의해 얻어진 오프셋량의 진폭값 데이터는 오프셋량 및 진폭값의 그래프로서 보여질 수 있다. 도 9에 도시된 것과 같이 오프셋량이, 자기 헤드(210)가 반경 내측으로 거리 Tmax로 설정된 상태에서 자기 헤드(210)가 점진적으로 반경 외측으로 거리 T0로 설정된 상태로 변한다고 할 때, 측정된 진폭값이 꺽이는 지점을 얻을 수 있는 최대값을 가져 오프셋량이 얻어지거나, 또는 진폭값이 소정의 값이 되었을 때, 측정은 끝날 수 있다. 진폭값 저장 결정 회로(312)는 저장된 데이터에 기초한 최적 오프셋량(Topt)으로서의 오프셋량을 검출하는데, 여기서 진폭값은 초기에 최대치가 된다.
측정 패턴이 기록되는 위치는 자기 헤드(210)가 측정 패턴을 재생하기 위하여 디스크의 반경 외측 방향으로 거리 T0 만큼 점진적으로 이동하는 위치이며, 현재의 오프셋량의 진폭값은 최대치로서 검출된다.
단계 S609에서 진폭값 저장 결정 회로(312)가 현재의 오프셋 량의 진폭값이 최대가 되었다고 결정하였을 때, 현재의 오프셋량은 진행 중인 트랙 내에서의 최적 오프셋량 Topt으로서 결정되고(단계 S611), 현재의 오프셋량은 오프셋 저장 회로(313)에 저장된다(단계 S612). 트랙에 대한 최적 오프셋량이 감지될 때, 비자성 트 랙을 가지지 않는 오프셋량 측정 영역(102)에 기록된 측정 패턴이 동일한 기록 과정에서 지워진다. 이산 영역(101)에 기록된 데이터 신호의 전열화 또는 간섭을 제거하는 삭제 프로세스가 유용할 수 있는데, 이는 비자성 영역을 가지지 않는 오프셋 측정 영역(102)에 기록된 측정 패턴의 영향으로 발생한다.
그러므로, 최적 오프셋량은 하나의 트랙에서 결정되고, 단계 S601 부터 단계 S612의 측정 프로세스들이 모든 트랙들에 대하여 행해진다(단계 S613). 이는 모든 트랙들의 최적 오프셋량이 측정될 수 있게 한다. 도 10은 오프셋 저장 회로(313)에 저장된 각각의 트랙에서의 최적 오프셋량의 예를 그린 설명도이고, 도 11은 오프셋 저장 회로(313)에 저장된 각각의 트랙에서의 최적 오프셋량의 예를 보여주는 테이블이다. 도 11에 도시된 예에서, 각각의 열개의 트랙들에서 측정된 오프셋량이 메모리에 저장된다. 예에서 각 열개의 트랙들에 대해 측정이 수행되었다고 하더라도, 그 간격은 정확도에 따라 임의로 설정될 수 있다. 메모리들 사이의 트랙은 선형 보간법 프로세스를 수행함으로써 계산될 수 있다. 최적 오프셋 측정량이 상술한 방식에 의해 오프셋 저장 회로(313)에 저장된다. 데이터가 이산 영역(101)의 기록 트랙(202)에 기록될 때, 오프셋 전달 회로(317)는 기록 대상 트랙에 대응되는 오프셋량을 읽고, 오프셋량을 포지셔닝 액추에이터 제어 회로(318)에 전달한다. 다음으로, 포지셔닝 액추에이터 제어 회로(318)는 반경 방향으로 최적 오프셋 량 만큼 자기 헤드를 이동시키고 기록 프로세스가 수행되는데, 이는 이산 영역(101)의 비자성 트랙(201) 위에 데이터가 기록되는 것을 방지한다.
진폭값 저장 결정 회로(312)에 저장된 데이터의 최대 진폭값이 미리 정의된 진폭값보다 작으면, 오프셋량이 최적 오프셋량에 도달하지 못하였을 가능성이 있다. 이러한 경우, 진폭값 저장 결정 회로(312)가 이러한 상태를 결정하고, 측정 패턴을 기록하는 프로세스가 기록 시작 섹터부터 다시 시작될 수 있고, 측정 프로세스가 또한 다시 수행될 수 있다. 기록 시작 섹터에서의 오프셋량은 이전의 기록 프로세스의 시작 단계에서의 오프셋량 Tmax보다 크게 설정된다.
제1 실시예에 따른 자기 기록 매체의 이점은 다음과 같다.
상술한 바와 같이, 종래의 기술에서는 재생 헤드가 트랙 중앙부에 위치하고, 재생 헤드는 기록 헤드에 의해 기록된 패턴 데이터를 점진적으로 이동하면서 읽게되기 때문에, 이산 트랙형 자기 기록 매체에서는 때때로 오프셋량이 정확하게 측정되지 못할 수 있다. 재생 헤드가 트랙 중앙부에 위치할 때, 측정 패턴은 트랙을 따라 비자성 트랙 내에 기록되고, 그 결과 때때로 측정 패턴이 기록되지 못할 수 있다. 이러한 상태에서, 오프셋량이 측정되면 정확한 오프셋량이 얻어질 수 없으며, 이는 기록 및 재생이 자기 기록 매체의 정확한 위치로 이루어질 수 없게 하는 결과를 초래한다.
반대로, 제1 실시예에 따른 자기 기록 매체에 오프셋 측정 영역(102)이 제공되고, 오프셋량 측정 영역(102)은 데이터가 기록될 수 있는 자성 물질로만 만들어지며, 오프셋량 측정 영역(102)에는 비자성 트랙은 존재하지 아니한다. 그러므로, 이산 트랙형 자기 기록 매체를 사용하는 경우라고 하더라도 오프셋량이 정확하게 측정될 수 있고, 측정된 오프셋량을 이용함으로써 데이터를 기록하는 동안 자기 기록이 이산 영역의 트랙 중앙부에서 행하여질 수 있다. 그 결과, 이산 기능이 재생 신호의 저열화 없이 효과적으로 행해질 수 있고, 초고밀도의 자기 기록이 행하여짐과 아울러 양호한 기록/재생 특성이 얻어질 수 있다.
제1 실시예에 따른 자기 기록 매체에서, 오프셋량 측정 영역(102)이 서보 영역(103) 및 이산 영역(101)의 사이에 제공되므로, 오프셋량 측정 프로세스가 자기 헤드를 배치시킨 다음에 행하여 질 때 자기 헤드의 이동량이 감소될 수 있고, 오프셋량의 측정 프로세스가 빠르게 이루어질 수 있다.
더 나아가, 제1 실시예에 따른 자기 기록 매체에서, 재생 헤드(212)가 오프셋량 측정 영역(102)과 관련하여 트랙 중앙부에 위치하는 동안 측정 데이터가 기록 헤드(211)에 의해 기록되고, 재생 헤드(212) 및 기록 헤드(211)가 재생 헤드(212)가 위치한 곳으로부터 반경 방향으로 소정의 길이만큼 이동하는 동안 측정 데이터가 재생 헤드(212)에 의해 읽혀지며, 재생 헤드(212) 및 기록 헤드(211)의 이동과 측정 데이터 읽기는 복수회 행하여지고, 진폭값 저장 결정 회로(312)에 저장된 측정 데이터의 진폭값 중에서 최대가 되는 진폭값이 최적 오프셋량으로 결정된다. 그러므로, 이산 트랙형 자기 기록 매체의 경우라고 하더라도 오프셋량이 비자성 트랙이 존재하지 않는 오프셋량 측정 영역(102)에서 측정될 수 있고, 기록 및 재생이 오프셋량을 정밀하게 측정하는 것에 의하여 정확한 위치에서 이루어질 수 있다.
제1 실시예의 하드 디스크가 각각의 섹터에 대하여 오프셋량 측정 영역(102)포함된 구조를 가지고 있지만, 하드 디스크는 제1 실시예에 한정되지 않는다. 오프셋량 측정 영역(102)이 소정의 섹터를 위해서만 제공되는 것 역시 가능하다.
제1 실시예의 하드 디스크가 모든 트랙들에 대해 오프셋량 측정 영역(102)이 제공되는 구조를 가지고 있기는 하지만, 하드 디스크는 제1 실시예에 한정되지 않는다. 오프셋량 측정 영역(102)이 소정의 트랙을 위해서만 제공되는 것 역시 가능하다. 이 경우, 하드 디스크 드라이브는, 최적 오프셋량이 측정되는 트랙을 제외한 트랙들의 오프셋량이 이미 알려진 최적 오프셋량으로부터 보간법 프로세스를 통하여 계산되도록 형성될 수 있다.
다음으로, 제2 실시예에 따른 하드 디스크의 구조가 설명된다.
제2 실시예에 따른 하드 디스크에 있어서, 오프셋량 측정 영역들이 디스크의 이산 영역의 반경 내측 및 반경 외측에 제공된다.
도 12는 제2 실시예에 따른 하드 디스크의 구조를 도시하는 개념도이다. 제2 실시예에 따른 하드 디스크는 각 트랙의 기록 트랙들 사이에 비자성 트랙을 가지는 이산형 하드 디스크이다. 각각의 섹터는 이산 영역(101) 및 서보 영역(103)을 포함한다. 비자성 트랙이 존재하지 않는 오프셋량 측정 영역(1202b)은 반경 방향 최내측인 이산 영역(101) 반경 내측 상에 제공되고, 오프셋량 측정 영역(1012a)은 반경 방향 최외측인 이산 영역(101)의 반경 외측 상에 제공된다.
도 13은 제2 실시예에 따른 하드 디스크의 이산 영역(101), 오프셋량 측정 영역(1202a, 1202b), 그리고 서보 영역(103)의 자세한 구조를 도시하는 개념도이다. 이산 영역(101) 및 서보 영역(103)은 제1 실시예의 하드 디스크에서와 동일한 기능을 가지고 있다.
오프셋량 측정 영역들(1202a, 1202b)은 하드 디스크 드라이브(HDD)의 재생 헤드 및 기록 헤드 사이의 기록 매체의 반경 방향에 대한 상대적 거리인 오프셋량 이 측정되는 영역이다. 오프셋량 측정 영역(1202a)은 반경 최외측인 이산 영역(101)의 반경 외측부에 제공되며, 비자성 트랙이 존재하지 않는 오프셋량 측정 영역(1202b)은 반경 최내측인 이산 영역(101)의 반경 내측부에 제공된다. 그러므로, 하드 디스크를 초기화하는 프로세스가 효율적으로 수행될 수 있다.
제2 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브는 구성면에서 도 3에 도시된 제1 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브와 유사하다.
다음으로, 상술한 구조를 가지는 제2 실시에 따른 하드 디스크에서 오프셋량을 측정하는 프로세스가 설명된다. 본 실시예에서의 하드 디스크 드라이브에서는, 오프셋량을 측정하는 프로세스가 측정 패턴을 기록하는 프로세스 및 기록된 측정 패턴으로부터 오프셋을 측정하는 프로세스 두 단계로 수행된다. 도 14는 측정 패턴을 기록하는 프로세스의 절차를 보여주는 흐름도이다.
제2 실시예에 따른 오프셋 측정 프로세스 및 조정 프로세스는, 초기화가 비자성 트랙이 존재하지 않는 오프셋량 측정 영역(1202a, 1202b)에서 이루어지는 동안 시작되고, 데이터에 대한 자기 정보는 오프셋량 측정 영역(1202a, 1202b)에 기록되지 않는다.
시스템 제어기(311)는 오프셋 조절 시작 명령을 출력한다. 포지셔닝 액추에이터 제어 회로(318)는 오프셋 조절 시작 명령을 받고 서스펜션 암(322)를 디스크의 반경 최내측으로 이동시킨다. 이 상태에서, 헤드 재생 신호 처리 회로(315)는 섹터 영역 시작 신호가 오는 것을 기다린다(단계 S1401).
헤드 재생 신호 처리 회로(315)가 섹터 영역 시작 신호를 받으면, 시스템 제 어기(311)는 재생 헤드(212)를 서보 영역(103)의 트랙 중앙부에 위치시킨다(단계 S1402). 시스템 제어기(311)가 헤드 재생 신호 처리 회로(315)로부터 신호의 종단을 감지하면(단계 S1403), 시스템 제어기(311)는 기록 헤드(211)를 이용하여 이어서오는 오프셋량 측정 영역(1202a, 1202b)에 측정 패턴을 기록하는 작업을 수행한다(단계 S1404).
시스템 제어기(311)가 다음 섹터가 오는 것을 지시하는 트리거 신호를 받으면(단계 S1405), 시스템 제어기(311)는 측정 패턴을 기록하는 것을 멈춘다(단계 S1406). 시스템 제어기(311)가 동일한 조건하에서 Ns 개의 섹터들에 대한 측정 데이터를 기록하는 것을 끝내면(단계 S1407), 오프셋 조정을 위한 기록 프로세스가 끝나고 오프셋량을 측정하는 프로세스로 옮겨진다.
도 15는 오프셋량을 측정하는 프로세스의 절차를 보여주는 흐름도이다. 자기 헤드(210)는 디스크의 반경 최내측에 있고 이산 영역(101)의 반경 내측에 있는 오프셋량 측정 영역(1202b)으로 이동된다(단계 S1501). 반경 방향으로의 자기 헤드(210) 이동 거리를 지시하는 T는 Tmax로 초기화된다(단계 S1502). 시스템 제어기(311)가 기록 시작 섹터가 오는 것을 감지하면(단계 S1503), 재생 헤드(212)는 서보 영역(103)에 의해 보여지는 이산 영역(101)의 트랙 중앙부에 위치하게 된다(단계 S1504).
기록 시작 섹터의 서보 영역(103)을 통하여 자기 헤드(210)가 통과하는 중에, 서보 영역(103)을 통하여 자기 헤드(210)가 통과하는 데에 대한 정보를 주는 플래그 신호가 감지되면(단계 S1505), 자기 헤드(210)는 재생 헤드(212)에 의해 보 여지는 트랙 중앙부로부터 반경 내측 방향으로 거리 T(처음에는 Tmax) 만큼 움직이게 된다(단계 S1506).
기록 매체의 반경 외측 방향으로 이동 역시 가능하다. 재생 헤드(212)는 오프셋량 측정 영역(1202a, 1202b)에 기록된 측정 패턴을 재생한다(단계 S1507). 제1 실시예와 유사하게, 측정값은 고정된 주파수 패턴을 가지는 재생 신호의 진폭값인데, 이는 기록 프로세스를 통하여 비자성 트랙을 가지지 않는 오프셋량 측정 영역(1202a, 1202b)에 기록된다.
기록 동작의 경우에서와 같이, 재생 신호의 진폭값을 측정하는 것은 이산 영역(101)이 오는 것보다 약간 빠른 타이밍에 생성되는 트리거 신호를 받음으로써 종결된다. 단계 S1503부터 단계 S1507까지의 측정 프로세스들은 주어진 n 개의 섹터들(단계 S1508)에 대하여 반복되어 수행되고, 오프셋량이 반경 내측 방향으로 Ts로 설정될 때, 오프셋량은 진폭값 저장 결정 회로(312)에 진폭 데이터로서 저장된다(단계 S1509). 진폭값 저장 결정 회로(312)에 저장된 이전의 오프셋량과 현재의 오프셋량을 비교하고, 진폭값 저장 결정 회로(312)는 현재의 오프셋량의 진폭값이 최대치가 되었는지를 결정한다(단계 S1510). 현재 오프셋의 진폭값이 최대치가 되지 아니하였으면, T는 T-T0로 설정되고(단계 S1511), 단계 S1503으로부터 단계 S1509까지의 프로세스들이 반복된다. 그러므로, 자기 헤드(210)는 디스크의 반경 내측 방향으로 거리 T 만큼 이동하는 상태에서, 디스크의 반경 외측 방향으로 거리 T0 만큼 이동하는 상태로 변하게 되고, 단계 S1503으로부터 단계 S1509까지의 오프셋 량 측정 프로세스가 수행된다.
진폭값 저장 결정 회로(312)가 현재의 오프셋 값의 진폭값이 최대치가 되었다고 결정하였을 때(단계 S1510), 현재의 오프셋량은 진행중인 트랙 내에서 최적 오프셋량 Topt으로 결정되고(단계 S1512), 현재의 오프셋량은 오프셋 저장 회로(313)에 저장된다(단계 S1513).
단계 S1502로부터 단계 S1513까지의 측정 프로세스들은 반경 내측에 있는 오프셋 량 측정 영역(1202b)의 모든 트랙들에 대해 수행된다. 반경 내측에 있는 오프셋량 측정 영역(1202b)의 모든 트랙들에 대해서 측정 프로세스들이 끝나게 되면, 자기 헤드(210)는 디스크의 반경 최외측인 이산 영역(101)의 반경 외측으로 옮겨진다(단계 S1515 및 단계 S1516). 반경 내측에 있는 오프셋량 측정 영역(1202b)에 대한 오프셋량 측정 프로세스들의 경우와 같이, 단계 S1502로부터 단계 S1513까지의 측정 프로세스들이 실행된다.
상술한 방식에 의해 반경 내측 및 외측에 있는 오프셋 측정 영역들(1202a, 1202b)의 모든 트랙들에 대한 최적 오프셋량이 결정될 때(단계 S1515), 오프셋량이 측정되지 않은 트랙의 최적 오프셋량은, 반경 내측 및 외측에 있는 오프셋량 측정 영역들(1202a, 1202b)로부터 측정된 오프셋의 최적량이 다음의 공식(1)의 다항식에 의해 근사화되는 보간법 프로세스를 실행하여 결정될 수 있다(단계 S1517). 수학식 1은 k 트랙의 오프셋(k)의 최적 오프셋량을 계산하기 위한 3차, 4차, 그리고 n 차 다항식이다. 일반적으로 계수들은 최소 자승법에 의해 결정된다.
오프셋(k) = a3 x k3 + a2 x k2 + a1 x k1 + a0 ...3차 다항식
오프셋(k) = a4 x k4 + a3 x k3 + a2 x k2 + a1 x k1 + a0 ...4차 다항식
오프셋(k) =
Figure 112004055566533-pat00001
예를 들면, 트랙의 총 개수가 65591일 때, 각 1000개의 트랙들에 대해서 최적 오프셋량이 측정되고, 수학식 1에 의해 나머지 트랙들의 오프셋량을 보간하는 것이 고려될 수 있다. 수학식 1의 3차 다항식에 의하여 근사가 이루어질 때, 약 6 nm의 추정 오차가 있게 된다. 수학식 1의 4차 다항식에 의하여 근사가 이루어질 때, 약 1 nm의 추정 오차가 있게 된다. 최적 오프셋량이 다섯 지점에서 측정되었을 때, 다시 말하자면 반경 내측 방향 트랙의 두 지점, 반경 중심 근처 트랙의 한 지점, 그리고 반경 외측 방향 트랙의 두 지점에서 측정되고, 4차 다항식에 의해 근사가 이루어졌을 경우, 추정 오차는 약 2 nm 내에서 유지된다.
도 16은 오프셋량과 트랙 사이의 관계를 보여주는 설명도이다. 반경 내측 및 반경 외측의 오프셋량 측정 영역(1202a, 1202b)으로부터 측정된 최적 오프셋량들이 실선으로 표시되어 있다. 더 나아가, 측정이 이루어지지 않은 트랙들에 대해서도 근사식을 활용하여 최적 오프셋량이 계산될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제2 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브에 있어서, 제1 실시예에서와 유사하게 오프셋량이 정확하게 측정될 수 있고, 측정된 오프셋량을 활용하여 데이터를 기록하는 동안 자기 기록이 이산 영역의 트랙 중앙부에서 이루어질 수 있다. 결과적으로, 재생 신호의 저열화없이 이산 기능이 효율적으로 이루어질 수 있고, 초고밀도 자기 기록이 이루어지면서도 양호한 기록/재생 특성이 얻어질 수 있다.
제2 실시예에 따른 하드 디스크에 있어서, 오프셋량 측정 영역이 하드 디스크의 반경 최내측인 이산 영역의 반경 내측부에, 그리고 반경 최외측인 이산 영역의 반경 외측부에 제공되므로, 오프셋 측정 영역이 각각의 섹터에 제공되는 경우와 비교할 때, 포맷팅 프로세스에 필요한 시간이 단축되고 하드 디스크의 포멧팅 프로세스 효율이 향상될 수 있다.
제2 실시예의 제1 변형예에 따른 하드 디스크의 구조가 아래에 설명된다.
제2 실시예에서 상술된 하드 디스크에 있어서, 오프셋량 측정 영역(1202b)이 반경 최내측인 이산 영역(101)의 반경 내측부에 제공되고, 오프셋량 측정 영역(1202a)이 반경 최외측인 이산 영역(101)의 반경 외측부에 제공된다. 도 17에 도시된 것과 같이, 오프셋량 측정 영역(1202c)이 디스크의 중앙 부근의 트랙에 제공된다. 이러한 경우, 도 18에 도시된 것과 같이 디스크의 중앙 근처의 트랙에 있는 오프셋량 측정 영역(1202c)으로부터 최적 오프셋량이 측정될 수 있으므로, 측정이 이루어지지 않은 트랙에 대하여 수학식 1을 사용하여 최적 오프셋량을 계산하는데 정확도가 향상되는 효과가 있다.
제2 실시예의 제2 변형예에 따른 하드 디스크의 구조가 아래에 설명된다.
제1 변형예와 같이 디스크의 중앙 부위의 트랙에 오프셋량 측정 영역(1202c) 를 제공하는 대신, 도 19에 도시된 것과 같이 제1 실시예에서 처럼 디스크의 반경 방향으로 제공되는 오프셋량 측정 영역(1202d)이 제공될 수 있다. 이 경우, 반경 외측 및 외측에 있는 오프셋량 측정 영역(1202a, 1202b)에 더하여, 디스크의 반경 방향으로 제공된 오프셋량 측정 영역(1202d)의 임의의 트랙으로부터 최적 오프셋량이 측정될 수 있으므로, 오프셋량이 측정되지 않은 트랙들에 대해서 수학식 1을 사용하여 최적 오프셋량을 계산하는 정확도가 더 향상되는 이점이 있다.
제3 실시예에 따른 하드 디스크의 구조가 설명된다.
제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 하드 디스크에 있어서, 오프셋량 측정 영역의 트랙 중앙부는 임의의 섹터의 서보 영역의 트랙 중앙부와 일치한다. 반면, 제3 실시예에 따른 하드 디스크는, 오프셋량 측정 영역의 트랙 중앙부와 서보 영역의 트랙 중앙부가 일치하는 섹터 및 오프셋량 측정 영역의 트랙 중앙부와 서보 영역의 트랙 중앙부가 다른 섹터 모두를 가지고 있다.
도 20은 제3 실시예에 따른 하드 디스크의 각각의 섹터의 구조를 보여주는 개요도이다. 도 20에 도시된 바와 같이, 이산 영역(2000)은 데이터가 기록될 수 있는 자성 물질로 된 기록 트랙(2002) 및 데이터가 기록될 수 없는 비자성 트랙(2001)을 포함한다. 비자성 트랙(2001)은 트랙들 사이, 즉 기록 트랙들(2002) 사이에 제공된다. 기록 시작 섹터인 1-섹터에서, 오프셋 량 측정 영역(2003)의 트랙 중앙부는 서보 영역(2004)의 트랙 중앙부와 일치한다. 반면, n-섹터와 m-섹터에서는 오프셋 측정 영역(2003)의 트랙 중앙부가 서보 영역(2004)의 트랙 중앙부와 차이가 있다. 도 20에 도시된 바와 같이, n-섹터는 m-섹터와는 오프셋량 측정 영역(2003) 의 트랙 중앙부 위치 및 서보 영역(2004)의 트랙 중앙부의 위치가 다르다는 점에서 차이가 있다. 제3 실시예에 따른 하드 디스크에 있어서, 오프셋량 측정 영역(2003)의 트랙 중앙부 위치와 서보 영역(2004)의 트랙 중앙부의 위치가 다른 섹터가 디스크 반경 방향 최내측의 트랙에 제공된다. 디스크 반경 최내측의 트랙과 아울러, 디스크의 중앙부에서 소정의 거리만큼 떨어져 있는 트랙들이 상술한 구조를 가지 것이 가능하다.
제2 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브는 구성면에서 도 3에 도시된 제1 실시예와 유사하다.
다음으로, 상술한 구조를 가지는 제3 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브에서 오프셋량을 측정하는 프로세스가 설명된다. 제3 실시예의 하드 디스크 드라이브에 있어서, 제1 실시예 및 제2 실시예와 유사하게, 오프셋량을 측정하는 프로세스는 측정 패턴을 기록하는 프로세스 및 기록된 측정 패턴으로부터 오프셋을 측정하는 프로세스 두 단계로 수행된다. 도 21은 측정 패턴을 기록하는 프로세스의 절차를 보여주는 흐름도이다.
제1 실시예 및 제2 실시예와 유사하게, 본 실시예의 오프셋 측정 프로세스 및 조정 프로세스는 초기화가 이루어지는 동안 실시되고, 데이터에 대한 자기 정보는 비자성 트랙이 존재하지 않는 오프셋량 측정 영역(2003)에 기록되지 않는다. 이러한 상태에서, 재생 헤드(212) 및 기록 헤드(211)가 장착된 자기 헤드(210)를 지지하기 위한 세스펜션 암(322)은 자기 헤드(210)를 디스크의 반경 최내측으로 이동시킨다. 이 시점에서, 재생 헤드(212) 및 기록 헤드(211)의 이산 영역(2000)에 대 한 위치 관계 측면에서 자기 헤드(210)의 축이 세스펜션 암(322)의 축과 일치할 때, 재생 헤드(212)의 중앙이 트랙의 중앙에 대해 배치되면, 기록 헤드(211)의 중앙부는 트랙의 중앙부로부터 이격된다.
시스템 제어기(311)는 오프셋 조정 시작 명령을 출력한다. 포지셔닝 액추에이터 제어 회로(318)는 조절 시작 명령을 접수하고 서스펜션 암(322)을 디스크의 반경 최내측으로 이동시킨다. 이 상태에서, 헤드 재생 신호 처리 회로(315)는 섹터 영역 시작 신호가 오는 것을 기다린다(단계 S2101).
헤드 재생 신호 처리 회로(315)가 섹터 영역 시작 신호를 접수할 때, 시스템 제어기(311)는 서보 영역(2004)으로부터의 재생 신호를 기초로 포지셔닝 액추에이터(323)를 움직여 재생 헤드(212)를 서보 영역(2004)의 트랙 중앙부에 배치시킨다(단계 S2102).
시스템 제어기(311)가 헤드 재생 신호 처리 회로(315)로부터의 서보 신호의 종단을 감지하면(단계 S2103), 시스템 제어기(311)는 미리 결정된 제1 오프셋 량을 포지셔닝 액추에이터 제어 회로(318)로 보내어 반경 외측 방향으로 자기 헤드(210)를 제1 오프셋량 만큼 이동시킨다(단계 S2104). 다음으로, 시스템 제어기(311)는 기록 헤드(211)로 측정 패턴을 기록하는 작동을 이어서 오는 자성 물질로만으로 만들어진 측정 영역(2003)에 수행한다(단계 S2105). 도 22는 단계 S2102 및 단계 S2104에서 자기 헤드(210)의 위치를 보여주는 설명도이다.
제1 실시예와 유사하게, 단계 S2105에서 기록된 측정 패턴은 소정의 주파수로 변환된 비트 패턴이다.
시스템 제어기(311)가 이산 영역(2000)이 오고 있는 것을 지시하는 트리거 신호를 접수하면, 시스템 제어기(311)는 측정 패턴의 기록을 멈춘다(단계 S2107).
단계 S2101로부터 단계 S2107까지의 프로세스들은 기록 시작 섹터부터 반복적으로 실행되는데, 동일 실린더에 대한 한 라운드의 기록이 끝날 때까지 기록 프로세스는 시작된다. 다시 말하자면, 동일 실린더에 있어서, 단계 S2104에서 기록을 위한 오프셋량이 제1 소정량인 일정한 값으로 유지되면, 기록 동작은 완료된다.
도 23은 오프셋량을 측정하는 프로세스의 절차를 보여주는 흐름도이다. 제3 실시예에서, 서보 영역의 트랙 중앙부에 있는 재생 헤드(212)가 반경 방향으로 섹터의 넘버에 해당하는 거리만큼 이동하는 동안에, 기록 신호가 재생된다. 다시 말하자면, 본 발명에 따른 하드 디스크는, 그 중앙부가 서보 영역의 트랙 중앙부와 다르도록 형성된 오프셋량 측정 영역(2003)을 가지고 있으며, 오프셋량 측정 영역(2003)의 트랙 중앙부와 서보 영역(2004)의 트랙 중앙부의 관계는 섹터의 섹터 넘버에 대응되게 미리 결정된 값이다. 기록 신호는 서보 영역(2004)에 이어서 오는 오프셋 량 측정 영역(2003)의 트랙 중앙부에서 상술한 관계를 활용하여 재생되므로, 필요한 오프셋량은 섹터 넘버로부터 결정될 수 있다.
측정 프로세스는 기록 시작 섹터로부터 시작된다. 시스템 제어기(311)가 기록 시작 섹터가 오는 것을 접수하면(단계 S2301), 재생 헤드(212)는 서보 영역(2004)에 의해 보여지는 이산 영역(2000)의 트랙 중앙부에 배치된다(단계 S2302).
자기 헤드(210)가 기록 시작 섹터의 서보 영역(2004)을 통하여 지나가는 과정에서, 서보 영역(2004)을 통하여 자기 헤드(210)가 지나가는 것에 대한 정보를 주는 플래그 신호가 감지되면(단계 S2303), 자기 헤드(210)는 재생 헤드(212)에 의해 보여지는 트랙 중앙부로부터 반경 내측 방향으로의 섹터에 대응되는 거리만큼 이동된다(단계 S2304). 도 24는 단계 S2302 및 단계 S2304에서의 자기 헤드의 위치를 보여주는 설명도이다.
상술한 바와 같이, 단계 S2304에서 자기 헤드(210)가 이동하는 오프셋량은 각각의 섹터에서 미리 결정된 값이며, 오프셋량은 오프셋 저장 회로(313)에 저장된다. 도 25는 각각의 섹터 넘버에서 오프셋량이 결정된 테이블의 예시를 보여주는 설명도이다.
이 상태에서, 재생 헤드(212)는 오프셋량 측정 영역(2003)에 기록된 측정 패턴을 재생하고(단계 S2305), 재생 신호의 진폭값은 진폭값 저장 결정 회로(312)에 저장된다(단계 S2306). 단계 S2301로부터 단계 S2306까지의 재생 프로세스들은 재생 프로세스들이 동일 트랙의 모든 섹터들에 대해 끝날 때까지 반복되어 이루어진다(단계 S2307).
재생 신호는 이전의 기록 절차에서 기록된 재생 신호에 의해 얻어진다. 기록을 위한 오프셋량인 소정의 제1 오프셋량이 적당한 값이면, 재생 신호의 진폭값은 섹터에서 최대가 되므로, 오프셋량 측정 영역(2003)의 트랙 중앙부는 서보 영역(2004)의 트랙 중앙부와 일치하게 된다.
반면, 소정의 제1 오프셋량이 적당한 값이 아니면, 오프셋량 측정 영역(2003)의 트랙 중앙부가 서보 영역(2004)의 트랙 중앙부로부터 소정의 제2 량만큼 편이된 섹터에서 재생 신호의 진폭값은 최대가 된다.
그러므로, 진폭값 저장 결정 회로(312)는 섹터 영역 및 섹터 번호를 얻기 위하여(단계 2309), 동일 트랙 내의 모든 섹터 영역들에 대한 재생 신호의 진폭값을 비교한다(단계 S2308). 결과적으로, 오프셋량 측정 영역(2003)의 트랙 중앙부가 서보 영역(2004)의 트랙 중앙부로부터 소정의 제2 량만큼 편이된 섹터 영역에서 재생 신호의 진폭이 최대가 될 때, 오프셋 저장 회로(313)에 저장된 소정의 제1 오프셋량은 소정의 제2 량에 대응되는 오프셋량에 의해 보정되며, 보정된 소정의 제1 오프셋량은 오프셋 저장 회로(313)에 저장된다(단계 S2310).
상술한 것처럼, 제3 실시예에 따른 하드 디스크 및 하드 디스크 드라이브에서는, 제1 실시예에서와 유사하게 오프셋량이 정확하게 측정될 수 있고, 데이터를 기록하는 동안에 측정된 오프셋량을 활용하여 자기 기록이 이산 영역의 트랙 중앙부에서 실행될 수 있다. 결과적으로, 재생 신호의 저열화 없이 이산 기능이 효과적으로 이루어질 수 있으며, 초고밀도 자기 기록이 이루지면서도 양호한 기록/재생을 얻을 수 있다.
제3 실시예에 따른 하드 디스크는, 오프셋 측정 영역(2003)의 트랙 중앙부와 서보 영역(2004)의 트랙 중앙부가 일치하는 섹터 및 오프셋 측정 영역(2003)의 트랙 중앙부와 서보 영역(2004)의 트랙 중앙부가 다른 섹터 모두를 가지고 있다. 하드 디스크 드라이브는, 재생 신호의 진폭값이 최대가 되는 섹터 영역 및 섹터 넘버를 결정하기 위하여 동일 트랙 내의 모든 섹터 영역들에 대한 재생 신호의 진폭값들을 비교한다. 오프셋량 측정 영역(2003)의 트랙 중심부가 서보 영역(2004)의 트랙 중심부로부터 소정의 제2 량만큼 편이되어 있는 섹터 영역에서 재생 신호의 진 폭이 최대가 될 때, 소정의 제1 량의 오프셋량은 소정의 제2 량에 대응되는 오프셋량에 의해 보정되므로, 재생 헤드(212) 및 기록 헤드(211)이 소형화된 자기 헤드(210) 내에서 좁은 간격을 두고 배치될 때, 디스크의 중앙 부근의 오프셋량을 측정하는 것과 기록하는 동안 오프셋량에 의해 조절하는 것이 용이하게 이루어질 수있다.
오프셋량을 측정하는 프로세스에서, 자기 헤드(210)의 오프셋량은 디스크 중앙 부근의 섹터 영역에 대해 미리 결정될 수 있다. 그렇지만, 오프셋량이 미리 정해진 반경 위치에서 한번만 보정될 수 있을 때, 오프셋 량은 반경 내측으로부터 반경 외측 까지의 모든 반경 위치에서 동일한 량의 보정에 의해 쉽게 보정될 수 있다.
제1 실시예 및 제2 실시예와 유사하게, 재생 신호들을 비교하는데 있어서, 진폭값이 최대가 되는 섹터 영역 내에서 진폭값이 소정의 값을 초과하지 않을 때, 또는 진폭값이 최대가 되는 섹터 영역이 얻어지지 않을 때, 소정의 제1 량의 오프셋량은 더 큰 값으로 설정되고, 측정 데이터를 기록하는 프로세스가 다시 실행되며, 더 적절한 오프셋량의 보정값이 얻어질 수 있다.
추가적인 장점 및 변형예가 당업자에게는 쉽게 인식될 것이다. 그러므로, 본 발명은 그 범위에 있어서 본 명세서에서 보여진 특정한 세부 사항 및 대표적인 실시예에 한정되지 않는다. 따라서, 첨부된 청구범위 및 이들의 균등 범위에 의해 정의되는 일반적인 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않고 다양한 변형예가 만들어질 수 잇다.
상술한 구성을 통해 오프셋량이 정확하게 측정될 수 있고, 데이터를 기록하는 동안에 측정된 오프셋량을 활용하여 자기 기록이 이산 영역의 트랙 중앙부에서 실행될 수 있다. 결과적으로, 재생 신호의 저열화 없이 이산 기능이 효과적으로 이루어질 수 있으며, 초고밀도 자기 기록이 이루지면서도 양호한 기록/재생을 얻을 수 있다.

Claims (3)

  1. 제1 헤드와 제2 헤드를 지닌 복합 자기 헤드가 데이터를 기록하고 재생하는 자기 기록 매체로서,
    데이터가 기록될 수 있는 복수개의 자성 트랙들을 구비하고, 이웃하는 복수개의 상기 자성 트랙들 사이에 배치되고 데이터가 기록될 수 없는 비자성 트랙을 구비한 이산 영역; 및
    상기 제2 헤드가 상기 자성 트랙의 중앙부 상에 위치하고 있을 때, 상기 자성 트랙의 중앙부로부터 상기 제1 헤드까지 상기 자성 트랙을 가로지르는 방향으로의 상대적 거리를 나타내는 오프셋량을 측정하기 위한 측정 데이터가 기록될 수 있는, 자성 물질로 형성된 오프셋량 측정 영역을 포함하고, 상기 오프셋량 측정 영역은 상기 이산 영역으로부터 분리된 자기 기록 매체.
  2. 데이터가 기록될 수 있는 복수개의 자성 트랙들을 구비하고, 이웃하는 복수개의 상기 자성 트랙들 사이에 배치되고 데이터가 기록될 수 없는 비자성 트랙을 구비한 이산 영역; 및 데이터가 기록될 수 있는, 자성 물질로 형성된 오프셋량 측정 영역을 포함하여 구성되고, 상기 오프셋량 측정 영역은 상기 이산 영역으로부터 분리된 이산 트랙형 자기 기록 매체에 데이터의 자기 기록을 실행하는 자기 기록 장치로서,
    상기 오프셋량 측정 영역 내에 측정 데이터를 기록하는 기록 헤드;
    상기 오프셋량 측정 영역 내에 기록된 상기 측정 데이터를 재생하는 재생 헤드;
    상기 재생 유닛에 의해 재생된 측정 데이터를 저장하는 저장 유닛; 및
    상기 재생 헤드의 복수개의 다른 위치에서 상기 재생 헤드의 복수회의 재생 이동을 실시하고, 상기 재생 헤드에서 재생된 복수개의 측정 데이터와 상기 저장 유닛에 저장된 복수개의 측정 데이터에 기초하여 오프셋량을 결정하는 결정 유닛을 포함하여 구성되는 자기 기록 장치.
  3. 데이터가 기록될 수 있는 복수개의 자성 트랙들을 구비하고, 이웃하는 복수개의 상기 자성 트랙들 사이에 배치되고 데이터가 기록될 수 없는 비자성 트랙을 구비한 이산 영역; 및 데이터가 기록될 수 있는, 자성 물질로 형성된 오프셋량 측정 영역을 포함하여 구성되고, 상기 오프셋량 측정 영역은 상기 이산 영역으로부터 분리된 이산 트랙형 자기 기록 매체에 대하여 오프셋량을 측정하기 위한 방법으로서,
    상기 재생 헤드가 상기 오프셋량 측정 영역의 소정의 트랙에 위치하고 있는 동안 상기 기록 헤드를 이용하여 상기 측정 데이터를 기록하는 단계;
    상기 재생 헤드와 상기 기록 헤드가 상기 자성 트랙을 가로지르는 방향으로 이동되는 동안 상기 재생 헤드를 이용하여 상기 측정 데이터를 재생하고, 저장 유닛에 상기 재생된 측정 데이터를 저장하는 단계; 및
    상기 재생 헤드의 복수개의 다른 위치에서 상기 재생 헤드의 복수회의 재생 이동을 실시하고, 상기 재생 헤드에서 재생된 복수개의 측정 데이터와 상기 저장 유닛에 저장된 복수개의 측정 데이터에 기초하여 오프셋량을 결정하는 단계를 포함하여 구성되는 오프셋량을 측정하기 위한 방법.
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