KR100864043B1

KR100864043B1 - 헤드 위치 제어 방법, 헤드 위치 제어 장치 및 디스크 장치

Info

Publication number: KR100864043B1
Application number: KR1020060102167A
Authority: KR
Inventors: 다케시 하라
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2008-10-16
Also published as: US7324300B2; EP1850332A2; CN101064166A; EP1850332A3; US20070253094A1; KR20070105823A; JP4504331B2; JP2007294062A

Abstract

본 발명은 서보 프레임에 포스트 코드를 부여한 디스크에 헤드를 위치 제어하는 장치에서, 포스트 코드의 시험 시간을 단축하고, 높은 TPI를 실현하는 것을 목적으로 한다.

내측 영역(4-2)에는 포스트 코드를 갖지 않는 서보 프레임(SI)을, 외측 영역(4-1)에는 포스트 코드를 갖는 서보 프레임(SO)을 기록한 디스크(4)의 서보 프레임(16)을 판독하고, 서보 프레임(16)으로부터 현재 위치를 복조하며, 복조 위치에 따라 액추에이터(3)를 구동하여 헤드(2)를 목표 위치에 위치 제어한다. 높은 TPI를 실현하면서, 데이터 포맷을 고려한 서보 프레임의 점유율로 포스트 코드의 검사 시간을 단축할 수 있다.

포스트 코드, 서보 프레임, 디스크, 헤드, 액추에이터

Description

헤드 위치 제어 방법, 헤드 위치 제어 장치 및 디스크 장치{HEAD POSITION CONTROL METHOD, HEAD POSITION CONTROL DEVICE AND DISK DEVICE}

도 1은 본 발명의 일 실시예를 도시하는 디스크 장치의 구성도.

도 2는 도 1의 디스크의 위치 신호의 설명도.

도 3은 본 발명의 제1 실시예의 서보 프레임의 구성도.

도 4는 도 3의 서보 프레임의 설명도.

도 5는 도 3의 서보 프레임에 의한 특성도.

도 6은 도 3의 실시예의 블록도.

도 7은 도 6의 서보 게이트의 설명도.

도 8은 도 6의 MCU의 처리 흐름도.

도 9는 도 1의 디스크 장치의 시험 공정의 설명도.

도 10은 도 7의 포스트 코드 경계 결정 처리 흐름도.

도 11은 도 7의 포스트 코드 측정, 기록 처리 흐름도.

도 12는 본 발명의 제2 실시예의 디스크의 구성도.

도 13은 도 12의 서보 프레임의 설명도.

도 14는 도 13의 서보 프레임에 의한 특성도.

도 15는 도 12의 포스트 코드 측정, 기록 처리 흐름도.

도 16은 위치 정밀도와 디스크 위치의 관계도.

도 17은 종래의 포스트 코드에 의한 TPI 특성도.

도 18은 종래의 포스트 코드의 설명도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 자기 디스크 장치

2: 자기 헤드

3: 액추에이터

4: 디스크

5: 스핀들 모터의 회전축

6: 리드/라이트 채널

7: 하드디스크 컨트롤러

8: MCU

9: 서보 컨트롤러

16: 서보 프레임

17: 데이터 영역

25: 포스트 코드

본 발명은, 편심 등의 주기성 외란을 보상하여 헤드를 위치 제어하는 헤드 위치 제어 방법, 헤드 위치 제어 장치 및 디스크 장치에 관한 것이며, 특히 높은 트랙 피치를 실현하면서, 검사 공정을 최적화하는 헤드 위치 제어 방법, 헤드 위치 제어 장치 및 디스크 장치에 관한 것이다.

회전하는 기록 디스크에 헤드로 리드/라이트하는 디스크 장치, 예컨대 자기 디스크 장치나 광 디스크 장치에 있어서는, 헤드를 목표 트랙에 정확히 위치 결정하는, 소위 팔로잉하는 것이 기록 밀도 향상을 위해 매우 중요하다.

한편, 기록 디스크는 회전하기 위해 편심 등의 주기성 외란이나 그것 이외의 비주기성 외란에 의해 위치 정밀도가 저하된다. 높은 밀도의 트랙 피치를 실현하기 위해서는 이 위치 정밀도의 개선이 요구된다.

도 16은 디스크의 헤드 위치와 위치 정밀도의 관계도이다. 도 16의 POS 정밀도(TRO: Total Run Out)와 디스크의 반경 방향의 관계도에 도시하는 바와 같이, 디스크면 내에서는, 일반적으로 디스크의 외측은 매체의 요동에 의해 POS 정밀도가 크고, 즉 TRO가 크고, 내측은 POS 정밀도가 작다, 즉 TRO가 작다. 이 때문에, 디스크면 내에서 내측, 외측으로, 트랙 피치를 다르게 하는 것이 제안되어 있다(예컨대, 특허 문헌 1, 특허 문헌 2 참조).

그러나, 도 16의 한계 TPI(Track Per Inch) 쌍 디스크의 반경 방향의 위치와의 관계도의 점선 C로 도시하는 바와 같이, 외측에서 TPI를 낮게 하고, 즉 트랙 피치를 크게 하면 트랙 폭이 넓어지고, 진동시의 요동 등에 의해 헤드의 위치가 어긋나며, 라이트시에 오래된 데이터가 새로운 데이터로 바뀌지 않을 위험성이 있다. 즉, 동일한 LBA(Logical Block Address)에 데이터가 2개 존재할 위험성이 있다. 이 때문에, 굵은 선 A2로 도시하는 바와 같이, 데이터 변형에 의한 TPI 하한이 있다.

한편, 도 16의 점선 C와 같이, 내측에서 TPI를 높게 하고, 즉 트랙 피치를 작게 하면 트랙 간격이 작아지고, 어느 트랙의 라이트시에 옆 트랙의 데이터에 영향을 부여할(예컨대, 옆 트랙의 데이터를 지워 버릴) 위험성이 있다. 이 때문에 굵은 선 A1로 도시하는 바와 같이, ATI(Adjacent Track Influence) 내력에 의한 TPI 상한이 있다.

또한, 도 16의 실선 B에 도시하는 바와 같이, 전체 영역의 평균으로 만족시켜야 하는 TPI(평균 소요 TPI라고 한다)가 요구되기 때문에 POS 정밀도에 따라 도 16의 점선과 같이, TPI를 결정하는 것은 곤란하다.

한편, 도 16의 관계도의 TRO는 주기성 외란인 RRO(Repetable Run Out)와, 비주기성 외란 NRRO(Non-Repetable Run Out)의 합이다. 이 RRO를 개선하는 POST CODE 기술이 제안되어 있다(예컨대, 특허 문헌 3, 특허 문헌 4).

도 18에 도시하는 바와 같이, 자기 디스크(100)의 섹터는 서보 프레임(101)과 데이터 영역(102)으로 구성된다. 서보 프레임(101)은 프리앰블(110)과, 서보 마크(112)와, 프레임 코드(114)와, 그레이 코드(116)와, 버스트 신호(118)로 이루어진다. 프레임 코드(114)와, 그레이 코드(116)에서 트랙 번호를 나타내고, 버스트 신호(118)는 4상 버스트(A/B/C/D) 또는 2상 버스트(Even/Odd) 신호로 형성되며, 트랙 내의 위치를 헤드 출력으로 인식할 수 있도록 하고 있다.

이 서보 프레임(101)의 버스트 영역(118)을 짧게 하여 포스트 코드(120)를 부여한다. 자기 디스크(100)를 장치에 탑재한 후, 자기 디스크(100)를 회전하고, 각 섹터에서의 편심량(RRO라고 한다)을 계측하며, 편심 보정량을 포스트 코드(102)에 기록한다. 디스크 장치의 동작시에는 서보 프레임(101)을 판독하고, 버스트 신호(118)와 포스트 코드(120)를 복조하며, 버스트 신호(118)로부터 얻은 현재 위치를 포스트 코드(120)의 편심 보정량으로 보정하여 편심을 포함하는 현재 위치를 산출하고, 편심을 캔슬하는 헤드 위치 제어를 행한다.

이러한 포스트 코드의 채용에 의해 도 16의 POS 정밀도(TRO)는 RRO분 개선되고, 도 17의 한계 TPI 쌍 디스크의 위치 관계도의 점선 C1으로 도시하는 바와 같이, 한계 TPI는 원래의 특성 C로부터 개선할 수 있으며, 높은 TPI를 실현할 수 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-237142호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2003-016745호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 평03-263662호 공보

[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 소60-117461호 공보

그러나, POS 정밀도를 개선하는 방법으로서의 POST CODE 기술은 장치 메이커에서의 검사 공정에서, 개개의 장치 디스크의 각 섹터의 편심량을 계측하고, 보정량을 각 섹터의 포스트 코드 영역에 기록해야 한다. 이 때문에 다대한 검사 시간을 요구한다. 예컨대 디스크 일면에 10000 트랙 가지면서, 각 트랙에 20 섹터 설치하는 경우에는 20 만개의 포스트 코드의 계측, 기록이 요구된다. 최근 고 TPI화, 대량 생산에 의한 가격의 비용 절감에 의해 이 검사 시간을 무시할 수 없게 되어 있 다.

따라서, 본 발명의 목적은 높은 TPI를 실현하면서, 포스트 코드의 검사 시간을 단축하기 위한 헤드 위치 제어 방법, 헤드 위치 제어 장치 및 디스크 장치를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 트랙 밀도를 높게 하더라도, 비용 절감을 실현하기 위한 헤드 위치 제어 방법, 헤드 위치 제어 장치 및 디스크 장치를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 높은 TPI를 실현하면서, 데이터 포맷을 고려한 서보 프레임의 점유율로 포스트 코드의 검사 시간을 단축하기 위한 헤드 위치 제어 방법, 헤드 위치 제어 장치 및 디스크 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 디스크 장치는, 적어도 내측 영역과 외측 영역으로 분할하고, 상기 내측 영역에는 포스트 코드를 갖지 않는 서보 프레임을, 상기 외측 영역에는 포스트 코드를 갖는 서보 프레임을 기록한 디스크와, 상기 디스크의 서보 프레임 및 데이터를 적어도 판독하는 헤드와, 상기 헤드를 상기 디스크의 반경 방향으로 이동시키는 액추에이터와, 상기 헤드가 판독한 상기 서보 프레임으로부터 현재 위치를 복조하고, 복조 위치에 따라, 상기 액추에이터를 구동하며, 상기 헤드를 목표 위치에 위치 제어하는 제어 유닛을 포함한다.

또한, 본 발명의 헤드 위치 제어 방법은 적어도 내측 영역과 외측 영역으로 분할하고, 상기 내측 영역에는 포스트 코드를 갖지 않는 서보 프레임을, 상기 외측 영역에는 포스트 코드를 갖는 서보 프레임을 기록한 디스크의 서보 프레임 및 데이터를 헤드로 판독하는 단계와, 상기 헤드가 판독한 상기 서보 프레임으로부터 현재 위치를 복조하는 단계와, 상기 복조 위치에 따라, 상기 헤드를 상기 디스크의 반경 방향으로 이동시키는 액추에이터를 구동하며, 상기 헤드를 목표 위치에 위치 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명의 헤드 위치 제어 장치는 적어도 내측 영역과 외측 영역으로 분할하고, 상기 내측 영역에는 포스트 코드를 갖지 않는 서보 프레임을, 상기 외측 영역에는 포스트 코드를 갖는 서보 프레임을 기록한 디스크로부터 헤드로 판독한 서보 프레임으로부터 현재 위치를 복조하는 회로와, 상기 복조 위치에 따라, 상기 헤드를 상기 디스크의 반경 방향으로 이동시키는 액추에이터를 구동하며, 상기 헤드를 목표 위치에 위치 제어하는 제어 회로를 포함한다.

또한, 본 발명에서 바람직하게는, 상기 제어 유닛은, 상기 서보 프레임의 버스트 신호의 복조 위치를, 상기 포스트 코드의 보정값으로 보정하고, 상기 헤드의 현재 위치를 복조한다.

또한, 본 발명에서 바람직하게는, 상기 제어 유닛은, 상기 목표 위치에 따라, 상기 헤드의 판독 출력으로부터 상기 서보 프레임을 추출하는 서보 게이트 신호 길이를 변경한다.

또한, 본 발명에서 바람직하게는, 상기 제어 유닛은, 상기 목표 위치가 상기 외측 영역 내인 것을 판정하고, 상기 서보 프레임을 추출하는 서보 게이트 신호 길이를, 상기 내측 서보 게이트 길이보다 길게 한다.

또한, 본 발명에서 바람직하게는, 상기 디스크의 상기 포스트 코드를 갖지 않는 서보 프레임의 길이와, 상기 포스트 코드를 갖는 서보 프레임의 길이가 같다.

또한, 본 발명에서 바람직하게는, 포스트 코드를 갖지 않는 서보 프레임의 버스트 신호 길이를 길게 하여 상기 포스트 코드를 갖는 서보 프레임의 길이와 같게 하였다.

또한, 본 발명에서 바람직하게는, 상기 디스크의 상기 내측 영역과 상기 외측 영역 사이에 트랙 슬립 영역을 설치하였다.

또한, 본 발명에서 바람직하게는, 상기 제어 유닛은, 상기 디스크의 각 영역의 위치 정밀도를 측정하고, 상기 내측 영역과 상기 외측 영역의 경계를 결정한다.

또한, 본 발명에서 바람직하게는, 상기 제어 유닛은, 상기 외측 영역과 상기 내측 영역의 각각의 서보 게이트 길이를 저장한 테이블을 갖는다.

또한, 본 발명에서 바람직하게는, 상기 디스크가 자기 디스크로 구성되고, 상기 헤드가 자기 헤드로 구성되었다.

이하, 본 발명의 실시예를 디스크 장치, 제1 실시예, 서보 프레임 기록 방법, 제2 실시예, 기타 실시예 순으로 설명하지만, 본 발명은, 이 실시예에 한정되지 않는다.

(디스크 장치)

도 1은 본 발명의 일 실시예의 디스크 장치의 구성도, 도 2는 도 1의 자기 디스크의 서보 프레임의 배치도이다.

도 1은 디스크 장치로서, 자기 디스크 장치(1)를 도시한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 자기 기억 매체인 자기 디스크(4)가 스핀들 모터(도시 생략)의 회전축(5)에 설치된다. 스핀들 모터는 자기 디스크(4)를 회전한다. 액추에이터(VCM)(3)는 아암 및 서스펜션(3-1)의 선단에 자기 헤드(2)를 구비하고, 자기 헤드(2)를 자기 디스크(4)의 반경 방향으로 이동한다.

액추에이터(3)는 회전축을 중심으로 회전하는 보이스 코일 모터(VCM)로 구성된다. 도면에서는 자기 디스크 장치에 1장 또는 2장의 자기 디스크(4)가 탑재되고, 각 자기 디스크의 면에 대응하여 설치된 2개 또는 4개의 자기 헤드(2)가 동일한 액추에이터(3)로 동시에 구동된다.

자기 헤드(2)는 리드 소자와, 라이트 소자로 이루어진다. 자기 헤드(2)는 슬라이더에 자기 저항(MR) 소자를 포함하는 리드 소자를 적층하고, 그 위에 라이트 코일을 포함하는 라이트 소자를 적층하여 구성한다.

리드/라이트 채널(6)은 자기 헤드(2)가 판독한 위치 신호(아날로그 신호)를 복조하고, 또한 데이터 신호를 복조하는 동시에, 자기 헤드(2)의 판독 및 기록을 제어한다. 서보 컨트롤러(9)는 스핀들 모터를 구동하는 동시에, 리드/라이트 채널(6)로부터의 현재 위치와 목표 위치의 오차에 따라, 서보 제어에 의해 VCM 구동 지령값을 연산하고, 보이스 코일 모터(VCM)(3)에 구동 전류를 공급하며, VCM(3)을 구동한다.

마이크로 컨트롤러(MCU)(8)는 호스트(10)와의 커맨드, 데이터의 통신을 행하는 동시에 커맨드를 분석하여 전체의 제어를 행한다. 리드 온리 메모리(ROM) 및 랜덤 엑세스 메모리(RAM)로 이루어지는 메모리(8-1)는 MCU(8)의 처리를 위한 장치 정 보 등의 데이터, 파라미터를 저장한다.

하드디스크 컨트롤러(HDC)(7)는 서보 신호의 섹터 번호를 기준으로 하여 1주 내의 위치를 판단하고, 데이터를 기록·재생한다. HDC(7)는 버퍼용 랜덤 엑세스 메모리(RAM)를 가지며, 리드 데이터나 라이트 데이터를 일시 저장한다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 자기 디스크(4)에는 외주부터 내주에 걸쳐, 각 트랙에 서보 프레임(위치 신호)(16)이 원주 방향에 등간격으로 배치된다. 또한, 각 트랙은 복수의 섹터로 구성되고, 도 2의 실선은 각 섹터의 서보 신호(16)의 기록 위치를 도시한다. 따라서, 서보 프레임(16)간이 데이터 영역이다.

(제1 실시예)

도 3은 본 발명의 제1 실시예의 서보 프레임의 구성도, 도 4는 그 서보 프레임의 설명도, 도 5는 본 발명의 제1 실시예의 설명도이다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 트랙 포맷(TFM)은 서보 프레임(16), 데이터 영역(17)의 조합으로, 섹터를 구성하고, 이 섹터가 복수 개, 디스크의 1주분 설치된다. 이 실시예에서는 이 서보 프레임(16)으로서, 내측용 서보 프레임(SI)과 외측용 서보 프레임(SO) 2개를 설정한다. 도 2의 디스크(4)의 내측 영역(4-2)에는 내측용 서보 프레임(SI)을, 외측 영역(4-1)에는 외측용 서보 프레임(SO)을 이용한다.

도 4도 참조하여, 서보 프레임(SI, SO)을 설명한다. 서보 프레임(SI, SO)은 프리앰블(20)과, 서보 마크(21)와, 프레임 코드(22)와, 그레이 코드(23)와, 버스트 신호(24)를 갖는다. 또한, 외측용 서보 프레임(SO)만 포스트 코드(25)가 설치된다.

도 4는, 4상 버스트 신호의 예를 도시하고, 서보 마크(21)로 서보 정보의 시 작을 인식하며, 프레임 코드(22)와, 그레이 코드(23)로 트랙 번호를 도시하고, 오프셋 정보(서보 버스트)(24)의 PosA, PosB, PosC, PosD로 트랙 내의 위치를 검출할 수 있다. 도 4의 점선은 트랙 센터를 도시하고, 서보 버스트 신호의 복조로 트랙 센터로부터의 위치 어긋남을 검출한다.

도 4의 서보 프레임을 헤드(2)로 판독하고, 트랙 번호와 오프셋 정보 PosA, PosB, PosC, PosD를 사용하여 자기 헤드의 디스크의 반경 방향의 위치를 검출한다. 또한, 여기서는 인덱스 신호(Index)를 바탕으로 하여 자기 헤드의 원주 방향의 위치를 파악한다.

예컨대, 인덱스 신호를 검출하였을 때의 섹터 번호를 0번으로 설정하고, 서보 신호를 검출할 때마다, 카운트 업하여 트랙의 각 섹터의 섹터 번호를 얻는다. 이 서보 신호의 섹터 번호는 데이터의 기록 재생을 행할 때의 기준이 된다. 또한, 인덱스 신호는 1주에 하나이다, 또한 인덱스 신호 대신에 섹터 번호를 설치할 수도 있다.

도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 포스트 코드(25)는 외측만, 버스트 신호(24) 뒤에 설치된다. 헤드의 위치를 확인하기 위해서는 전술의 도 2 내지 도 4와 같이, 자기 디스크(4)상에 서보 프레임(16)을 사전에 기록해 둔다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 외측 영역(4-1)만 서보 프레임(16)에 포스트 코드(25)를 기록한다. 도 17에서 설명한 바와 같이, 포스트 코드를 디스크(4)의 전체 영역의 서보 프레임에 설치하면 한계 TPI는 개선되지만, 내측에서는 필요 이상(TPI 상한 이상)으로 개선된다.

그래서, 본 발명에서는 내측 영역(4-2)에서는 포스트 코드(25)를 설치하지 않도록 하였다. 즉, 도 5에 도시하는 바와 같이, 포스트 코드(25)를 설치한 외측 영역(4-1)의 TPI 한계는 개선되지만, 포스트 코드(25)를 설치하지 않는 내측 영역(4-2)의 TPI 한계는 개선되지 않는다.

즉, TPI 한계의 개선이 필요한 외측 영역에만 포스트 코드를 부여한다. 이에 따라, 디스크(4)의 한계 TPI 특성은 도 5의 실선(C2)과 같이 되고, 평균 소요 TPI인 B를 만족한다. 이 내측 영역(4-2)에 포스트 코드(25)를 설치하지 않는 것은 메이커에서의 검사 공정에서 외측 영역(4-1)만, RRO 측정하고, 포스트 코드(25)에 편심 보정량을 기록하면 좋다. 이 때문에, 포스트 코드의 검사 시간을 대폭 삭감할 수 있다.

이와 같이 하더라도 전술한 바와 같이, 한계 TPI에서 나타나는 TRO 특성이 개선되기 때문에 검사 시간을 단축하고, 생산성을 향상시켜 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다. 즉, 위치 정밀도가 우수한 디스크 장치를 낮은 가격으로 제공할 수 있다.

또한, 도 3으로부터 명백한 바와 같이, 포스트 코드(25)를 설치하지 않는 내측 영역에서는 포스트 코드분 데이터 영역(17)을 확장할 수 있다. 이 때문에, 데이터 용량을 증대하는 효과도 발휘한다.

도 6은 도 1의 구성에서의 도 3의 실시예를 실현하는 블록도, 도 7은 그 서보 게이트의 설명도, 도 8은 도 6의 MCU(8)의 처리 흐름도이다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 리드/라이트 채널(6)은 서보 게이트 회로(60) 와, 서보 복조 회로(62)와, 데이터 복조 회로(64)를 갖는다. 서보 게이트 회로(60)는, 헤드(2)로부터의 판독 신호로부터, 서보 게이트 신호로, 서보 프레임(16)을 추출하고, 서보 복조 회로(62)에 출력하며, 데이터 영역의 신호를 데이터 복조 회로(64)에 출력한다.

데이터 복조 회로(64)는 주지의 PR(Partial Response)- 4 방식, 최우 복호 등을 행하고, 데이터를 복조한다. 한편, 서보 복조 회로(62)는 전술의 서보 게이트 신호로 분리된 서보 프레임(16)을 복조하고, 서보 마크로 서보 프레임인 것을 확인하면서, 프레임 코드와 그레이 코드로 트랙 번호를 버스트 신호로부터 트랙 내의 위치를 복조한다.

이 버스트 신호로부터 트랙 내의 위치를 복조하기 위해서는, 예컨대 도 4의 4상 버스트에서는, 주지와 같이 4상 버스트 PosA 내지 PosD의 출력 레벨로부터 2상의 PosN, PosQ를 복조하고, 트랙 내의 위치 신호를 작성한다. 또한, 데이터 복조 회로(64)는 포스트 코드가 존재하는 경우에는 포스트 코드의 편심 보정량을 복조하고, 전술의 위치 신호를 보정한다.

이 위치 정보(즉, 현재 위치)는 서보 컨트롤러(9)에 출력된다. 서보 컨트롤러(9)는 후술하는 MCU(8)로부터의 목표 위치를 받고, 목표 위치와 현재 위치의 위치 오차에 따라, 주지의 서보 연산에 의해 액추에이터(3)의 제어값(구동값)을 연산하며, 액추에이터(3)를 구동한다. 이 서보 컨트롤러(9)는, 예컨대 옵저버 제어계나, PID 제어계 등의 주지의 서보 제어계를 이용할 수 있다.

한편, MCU(8)는 메모리(8-1)의 테이블(80)을 참조하여 도 8의 처리를 행한 다. 즉, MCU(8)는 호스트(10)(도 1 참조)로부터 리드/라이트 커맨드를 접수한다(S10). MCU(8)는 커맨드에 포함되는 LBA(논리 블록 어드레스)를 실린더 번호(목표 위치)로 변환하고, 실린더 번호로부터 데이터 영역(도 2에서는 외측 또는 내측 영역)을 구하며, 서보 컨트롤러(9)에 시크 명령을 발행한다(S12). 또한, 테이블(80)은 데이터 영역의 서보 게이트 길이(SG)를 저장하고 있다. MCU(8)는 데이터 영역에 따른 서보 게이트 길이(SG)를 테이블로부터 참조하여 서보 게이트 회로(60)의 SG 설정 레지스터(도시 생략)에 설정한다(S14). MCU(8)는 서보 컨트롤러(9), HDC(7)(도 1)에 타겟 실린더에의 시크 시작을 지시한다(S16).

도 7에 도시하는 바와 같이, 이 서보 게이트 회로(60)의 SG 설정 레지스터(도시 생략)에의 서보 게이트 길이의 설정에 의해 서보 게이트 회로(60)는 내측 영역에의 시크에서는 프리앰블(20), 서보 마크(21), 프레임 코드(22), 그레이 코드(23), 버스트 신호(24)까지의 길이의 서보 게이트(SGI)를 발생하고, 서보 프레임을 추출한다. 또한, 외측 영역에의 시크에서는 프리앰블(20), 서보 마크(21), 프레임 코드(22), 그레이 코드(23), 버스트 신호(24), 포스트 코드(25)까지의 길이의 서보 게이트(SGO)를 발생하고, 외측의 서보 프레임을 추출한다.

이와 같이 하여, 외측만 포스트 코드를 부여하더라도, 내측과 외측의 서보 게이트 길이를 변경함으로써, 정확히 서보 프레임을 추출할 수 있다.

(서보 프레임 기록 방법)

도 9는, 도 1의 자기 디스크 장치의 시험 공정의 설명도, 도 10은, 도 9의 포스트 코드 경계 결정 처리 흐름도, 도 11은, 도 9의 포스트 코드 기록 처리 흐름 도이다.

우선, 도 9에 의해 시험 공정을 설명한다.

(S20) 서보 패턴을 기록하는 전용 장치(서보 트랙 라이터)에 의해 수십 매의 자기 디스크 매체에 동시에 서보 패턴(포스트 코드 이외의 서보 프레임)을 기록한다. 이 전용 장치로서는 스탬프에 의해 서보 패턴을 기록하는 장치를 이용할 수도 있다.

(S22) 다음에, 이 서보 패턴을 기록된 자기 디스크 매체를 도 1의 자기 디스크 장치(1)에 필요 매수 내장하고, 액추에이터(3) 등을 부착하여 자기 디스크 장치를 조립한다.

(S24) 도 1의 호스트(10)에 상당하는 시험 장치를 자기 디스크 장치(1)에 접속하고, 시험 장치로부터 자기 디스크 장치(1)에 시험 프로그램을 다운로드한다. 자기 디스크 장치(1)는 이 시험 프로그램을 실행하여 시험을 행한다. 이 시험 공정에서, 도 10, 도 11의 포스트 코드의 기록 처리를 행한다.

(S26) 시험에 의해 양품으로 판정된 장치(1)는 시험 장치로부터 출하용 프로그램이 다운로드되고, 시험 프로그램으로 대체되어 출하에 제공된다.

다음에, 도 10에 의해 포스트 코드 경계 결정 처리를 설명한다.

(S30) 자기 헤드(2)의 마진 테스트를 행하고, 각 영역의 소요의 TPI(Track Per Inch)와, 소요 Pos 정밀도를 결정한다. 예컨대, 자기 헤드(2)의 ATI(Adjacent Track Influence) 테스트를 각 영역에서 행하고, ATI 내력이 원하는 슬라이스 이하가 되지 않는 TPI를 각 영역에서 결정하면서, 이 ATI 내력의 슬라이스로부터 Pos 정밀도를 결정한다. 그리고, 영역 파라미터(번호)(N)를 「0」(가장 외측)으로 초기화한다. 또한, 도 2에서는 내측 영역과 외측 영역만 나타내고 있지만, 여기서의 영역은 더 미세하고, 예컨대 10 영역 정도이다.

(S32) N이 최대 영역(Max Zone)을 넘었는지를 판정한다.

(S34) N이 최대 영역(Max Zone)을 넘지 않는 경우에는, 그 영역의 Pos 정밀도를 측정한다. 예컨대, 그 영역의 대표 트랙에 전술의 버스트 신호를 이용하여 헤드를 위치시키고, 위치 오차를 측정한다. 측정한 Pos 정밀도가 전술의 소요 Pos 정밀도보다 우수한 경우에는 영역 파라미터(N)를 N+1로 인크리먼트하여 단계 S32에 복귀한다. 한편, 측정한 Pos 정밀도가 전술의 소요 Pos 정밀도보다 뒤떨어지는 경우에는 단계 S36에 진행한다.

(S36) 단계 S32에서 N이 최대 영역을 넘은 경우 또는 단계 S34에서 측정한 Pos 정밀도가 전술의 소요 Pos 정밀도보다 뒤떨어지는 경우에는, 그 영역(N)을 포스트 코드 경계로 한다. 그리고, SG용 테이블(80)에 영역(N)까지를, 포스트 코드용 SG 길이(도 7의 SGO)를, 영역(N) 이후를, 포스트 코드 없음의 SG 길이(도 7의 SGI)를 세팅한다.

다음에, 도 11에 의해 포스트 코드 기록 처리를 설명한다.

(S40) 실린더 번호 X를 「0」으로 초기화한다.

(S42) 실린더 번호 X가 최대 실린더 MaxCyl을 넘었는지를 판정한다. 넘어 있으면 종료한다.

(S44) 실린더 번호 X가, 최대 실린더를 넘지 않는 경우에는, 그 실린더 번호 X의 실린더가 전술의 포스트 코드 부여 영역에 있는지를 판정한다. 실린더 번호 X의 실린더가 전술의 포스트 코드 부여 영역에 있는 경우에는 그 실린더(트랙)의 각 섹터의 RRO를 측정하고, 포스트 코드 영역(25)에 RRO 보정값을 기록한다. 예컨대, 헤드를 버스트 신호로 위치시키고, 위치 오차를 각 섹터로 복수회 측정하여 그 평균값을 RRO 보정값으로서 기록한다.

(S46) 다음에, 실린더 검증을 행한다. 즉, 버스트 신호 또는 버스트 신호와 포스트 코드로 헤드를 위치 결정하고, 데이터 라이트 및 리드를 행하여 올바른 데이터가 기록되었는지를 확인한다.

(S48) 이 베리파이에 있어서, 허용할 수 있는 헤드의 위치 시프트로 베리파이가 성공하였는지를 판정하고, 허용할 수 있는 위치 시프트로 베리파이할 수 없는 경우에는 메모리(8-1)의 트랙 슬립 테이블에 이 트랙 번호를 등록한다. 즉, 이 트랙은 데이터의 리드/라이트에 사용되지 않는다. 그리고, 실린더 번호 X를 X+1로 인크리먼트하고, 단계 S42에 복귀한다.

이와 같이 하여, 포스트 코드 경계를 Pos 정밀도로 판정하고, 포스트 코드 영역과, 비포스트 코드 영역으로 분할하며, 서보 게이트 길이를 설정한다. 또한, 포스트 코드 영역의 트랙에만 RRO 측정을 행하고, 포스트 코드로서 RRO 보정값을 서보 프레임에 기록한다.

(제2 실시예)

도 12는 본 발명의 제2 실시예의 디스크면의 설명도, 도 13은 본 발명의 제2 실시예의 서보 프레임의 구성도, 도 14는 본 발명의 제2 실시예의 설명도이다.

도 13에 도시하는 바와 같이, 트랙 포맷(TFM)은 서보 프레임(16), 데이터 영역(17)의 조합으로, 섹터를 구성하고, 이 섹터가 복수 개, 디스크의 1주분 설치된다. 이 실시예에서는, 이 서보 프레임(16)으로서, 내측용 서보 프레임(SI)과 외측용 서보 프레임(SO) 2개를 설정한다. 도 12의 디스크(4)의 내측 영역(4-2)에는 내측용 서보 프레임(SI)을, 외측 영역(4-1)에는 외측용 서보 프레임(SO)을 이용한다.

서보 프레임(SI, SO)은 프리앰블(20)과, 서보 마크(21)와, 프레임 코드(22)와, 그레이 코드(23)와, 버스트 신호(24)를 갖는다. 또한, 외측용 서보 프레임(SO)만 포스트 코드(25)가 설치된다. 그리고, 내측용 서보 프레임(SI)은 버스트 신호(24)를 길게 하고, 외측용 서보 프레임(SO)과 동일한 길이로 한다.

이와 같이, 내측 서보 프레임(SI)의 버스트 신호(24)를 길게 하면 즉, 면적을 크게 하면 판독된 버스트 신호(24)가 평균화되고, 복조 위치의 정밀도가 향상한다. 예컨대, 트랙 폭이 100 nm인 경우에 자기 디스크의 자성 입자가 8 nm 정도이기 때문에 자성 입자의 불량이 복조 정밀도에 영향을 미치는 경우가 있다. 특히, 버스트 신호의 면적 비례에 의해 위치를 복조하는 경우에는 현저하다.

이 때문에 포스트 코드를 부여하지 않는 내측에서도 Pos 정밀도가 향상한다. 이에 따라, 디스크(4)의 한계 TPI 특성은 도 14의 실선 C3과 같이 되고, 평균 소요 TPI인 B를 보다 만족한다. 이 내측 영역(4-2)에 포스트 코드(25)를 설치하지 않는 것은 메이커에서의 검사 공정에서 외측 영역(4-1)만 RRO 측정하고, 포스트 코드(25)에 편심 보정량을 기록하면 좋다. 이 때문에, 포스트 코드의 검사 시간을 대폭 삭감할 수 있다.

또한, 도 13으로부터 명백한 바와 같이, 포스트 코드(25)를 설치하지 않는 내측 영역에서도 외측 영역과 동일한 서보 프레임 길이이기 때문에 서보 게이트를 가변으로 하는 조작을 생략할 수 있다.

도 12에서 도시하는 바와 같이, 내측 영역(4-2)과 외측 영역(4-1) 사이에 경계 영역(4-3)을 설치하여 이것을 슬립한다. 즉, 버스트 길이가 다르기 때문에 내측 영역(4-2)과 외측 영역(4-1)의 경계에 헤드가 위치하면 인접 트랙간에서 버스트 신호의 복조 정밀도가 다르고, 헤드가 안정적으로 위치할 수 없다. 이 때문에 경계 영역(4-3)을 설치하고, 이것을 슬립하여 불안정한 위치 결정을 방지한다.

도 15에 의해 제2 실시예의 포스트 코드 기록 처리를 설명한다. 도 15에서, 도 11과 동일한 단계는 동일한 기호로 나타내고, 설명을 생략한다.

도 15에서는, 단계 S42에서 실린더 번호 X가 최대 실린더 MaxCyl을 넘지 않는다고 판정한 경우에 그 실린더 번호 X의 실린더가 전술의 포스트 코드 경계 영역(4-3)에 있는지를 판정한다. 실린더 번호 X의 실린더가 전술의 포스트 코드 경계 영역(4-3)에 있는 경우에는, 실린더 번호의 실린더가 포스트 코드 경계 영역(4-3) 내가 아닌 경우에는, 단계 S44에 진행한다(S50).

이와 같이 하여 포스트 코드 경계를 Pos 정밀도로 판정하고, 포스트 코드 영 역과, 비포스트 코드 영역으로 분할하며, 포스트 코드 영역의 트랙에만 RRO 측정을 행하고, 포스트 코드로서 RRO 보정값을 서보 프레임에 기록한다.

(기타 실시예)

전술의 실시예에서는, 디스크 장치를 자기 디스크 장치의 예로 설명하였지만, 광 디스크 장치 등의 다른 디스크 장치에도 적용할 수 있다. 또한, 전술의 포스트 코드 경계 결정 처리는 모든 장치에서 행하는 예로 설명하였지만, 소정 로트의 대표 장치로 결정하고, 다른 장치는 그 결과를 이용할 수도 있다. 또한, 각 영역에서 TPI를 바꾸고 있지만, 각 영역에서 균일한 TPI의 것에도 적용할 수 있다.

이상, 본 발명을 실시예에서 설명하였지만, 본 발명은 그 취지의 범위 내에서 여러 가지의 변형이 가능하고, 이것을 본 발명의 범위로부터 배제하는 것이 아니다.

(부기 1) 적어도 내측 영역과 외측 영역으로 분할하고, 상기 내측 영역에는 포스트 코드를 갖지 않는 서보 프레임을, 상기 외측 영역에는 포스트 코드를 갖는 서보 프레임을 기록한 디스크와, 상기 디스크의 서보 프레임 및 데이터를 적어도 판독하는 헤드와, 상기 헤드를 상기 디스크의 반경 방향으로 이동시키는 액추에이터와, 상기 헤드가 판독한 상기 서보 프레임으로부터 현재 위치를 복조하고, 복조 위치에 따라, 상기 액추에이터를 구동하며, 상기 헤드를 목표 위치에 위치 제어하는 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.

(부기 2) 상기 제어 유닛은, 상기 서보 프레임의 버스트 신호의 복조 위치를, 상기 포스트 코드의 보정값으로 보정하고, 상기 헤드의 현재 위치를 복조하는 것을 특징으로 하는 부기 1의 디스크 장치.

(부기 3) 상기 제어 유닛은, 상기 목표 위치에 따라, 상기 헤드의 판독 출력으로부터 상기 서보 프레임을 추출하는 서보 게이트 신호 길이를 변경하는 것을 특징으로 하는 부기 1의 디스크 장치.

(부기 4) 상기 제어 유닛은, 상기 목표 위치가 상기 외측 영역 내인 것을 판정하고, 상기 서보 프레임을 추출하는 서보 게이트 신호 길이를, 상기 내측의 서보 게이트 길이보다 길게 하는 것을 특징으로 하는 부기 3의 디스크 장치.

(부기 5) 상기 디스크의 상기 포스트 코드를 갖지 않는 서보 프레임의 길이와, 상기 포스트 코드를 갖는 서보 프레임의 길이가 같은 것을 특징으로 하는 부기 1의 디스크 장치.

(부기 6) 포스트 코드를 갖지 않는 서보 프레임의 버스트 신호 길이를 길게 하고, 상기 포스트 코드를 갖는 서보 프레임의 길이와 같게 한 것을 특징으로 하는 부기 5의 디스크 장치.

(부기 7) 상기 디스크의 상기 내측 영역과 상기 외측 영역 사이에, 트랙 슬립 영역을 설치한 것을 특징으로 하는 부기 6의 디스크 장치.

(부기 8) 상기 제어 유닛은, 상기 디스크의 각 영역의 위치 정밀도를 측정하고, 상기 내측 영역과 상기 외측 영역의 경계를 결정하는 것을 특징으로 하는 부기 1의 디스크 장치.

(부기 9) 상기 제어 유닛은, 상기 외측 영역과 상기 내측 영역의 각각의 서보 게이트 길이를 저장한 테이블을 갖는 것을 특징으로 하는 부기 3의 디스크 장 치.

(부기 10) 상기 디스크가 자기 디스크로 구성되고, 상기 헤드가 자기 헤드로 구성된 것을 특징으로 하는 부기 1의 디스크 장치.

(부기 11) 적어도 내측 영역과 외측 영역으로 분할하고, 상기 내측 영역에는 포스트 코드를 갖지 않는 서보 프레임을, 상기 외측 영역에는 포스트 코드를 갖는 서보 프레임을 기록한 디스크의 서보 프레임 및 데이터를 헤드로 판독하는 단계와, 상기 헤드가 판독한 상기 서보 프레임으로부터 현재 위치를 복조하는 단계와, 상기 복조 위치에 따라, 상기 헤드를 상기 디스크의 반경 방향으로 이동시키는 액추에이터를 구동하며, 상기 헤드를 목표 위치에 위치 제어하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 제어 방법.

(부기 12) 상기 복조 단계는, 상기 서보 프레임의 버스트 신호의 복조 위치를, 상기 포스트 코드의 보정값으로 보정하고, 상기 헤드의 현재 위치를 복조하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 11의 헤드 위치 제어 방법.

(부기 13) 상기 목표 위치에 따라, 상기 헤드의 판독 출력으로부터 상기 서보 프레임을 추출하는 서보 게이트 신호 길이를 변경하는 단계를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 부기 11의 헤드 위치 제어 방법.

(부기 14) 상기 변경 단계는, 상기 목표 위치가 상기 외측 영역 내인 것을 판정하고, 상기 서보 프레임을 추출하는 서보 게이트 신호 길이를, 상기 내측의 서보 게이트 길이보다 길게 하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 13의 헤드 위치 제어 방법.

(부기 15) 상기 판독 단계는, 상기 디스크의 상기 포스트 코드를 갖지 않는 서보 프레임의 길이와, 상기 포스트 코드를 갖는 서보 프레임의 길이가 같은 디스크로부터 상기 서보 프레임을 판독하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 11의 헤드 위치 제어 방법.

(부기 16) 적어도 내측 영역과 외측 영역으로 분할하고, 상기 내측 영역에는 포스트 코드를 갖지 않는 서보 프레임을, 상기 외측 영역에는 포스트 코드를 갖는 서보 프레임을 기록한 디스크로부터 헤드에 의해 판독한 상기 서보 프레임으로부터 현재 위치를 복조하는 복조 회로와, 상기 복조 위치에 따라, 상기 헤드를 상기 디스크의 반경 방향으로 이동시키는 액추에이터를 구동하고, 상기 헤드를 목표 위치에 위치 제어하는 제어 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 제어 장치.

(부기 17) 상기 복조 회로는, 상기 서보 프레임의 버스트 신호의 복조 위치를, 상기 포스트 코드의 보정값으로 보정하여, 상기 헤드의 현재 위치를 복조하는 것을 특징으로 하는 부기 16의 헤드 위치 제어 장치.

(부기 18) 상기 복조 회로는, 상기 목표 위치에 따라, 상기 헤드의 판독 출력으로부터 상기 서보 프레임을 추출하는 서보 게이트 신호 길이를 변경하는 것을 특징으로 하는 부기 16의 헤드 위치 제어 장치.

(부기 19) 상기 복조 회로는, 상기 목표 위치가 상기 외측 영역 내인 것을 판정하고, 상기 서보 프레임을 추출하는 서보 게이트 신호 길이를, 상기 내측의 서보 게이트 길이보다 길게 하는 것을 특징으로 하는 부기 18의 헤드 위치 제어 장치.

(부기 20) 상기 복조 회로는, 상기 디스크의 상기 포스트 코드를 갖지 않는 서보 프레임의 길이와, 상기 포스트 코드를 갖는 서보 프레임의 길이가 같은 디스크로부터 상기 서보 프레임을 추출하는 것을 특징으로 하는 부기 16의 헤드 위치 제어 장치.

내측 영역에는 포스트 코드를 갖지 않는 서보 프레임을, 상기 외측 영역에는 포스트 코드를 갖는 서보 프레임을 기록한 디스크의 서보 프레임을 판독하고, 서보 프레임으로부터 현재 위치를 복조하며, 복조 위치에 따라, 액추에이터를 구동하여 헤드를 목표 위치에 위치 제어하기 때문에 높은 TPI를 실현하면서, 데이터 포맷을 고려한 서보 프레임의 점유율로 포스트 코드의 검사 시간을 단축할 수 있다.

Claims

디스크 장치에 있어서,

적어도 내측 영역과 외측 영역으로 분할되고, 포스트 코드를 갖지 않는 서보 프레임이 상기 내측 영역에 기록되며, 포스트 코드를 갖는 서보 프레임이 상기 외측 영역에 기록되는 디스크와;

상기 디스크의 서보 프레임 및 데이터를 적어도 판독하는 헤드와;

상기 헤드를 상기 디스크의 반경 방향으로 이동시키는 액추에이터와;

상기 헤드가 판독한 상기 서보 프레임으로부터 현재 위치를 복조하고, 복조된 위치에 따라, 상기 액추에이터를 구동하며, 상기 헤드의 위치를 목표 위치로 제어하는 제어 유닛

을 포함하며,

상기 제어 유닛은, 상기 목표 위치에 따라, 상기 헤드의 판독 출력으로부터 상기 서보 프레임을 추출하는 서보 게이트 신호 길이를 변경하며, 상기 목표 위치가 상기 외측 영역 내인 것을 판정하고, 상기 서보 프레임을 추출하는 서보 게이트 신호 길이를 상기 내측의 서보 게이트 길이보다 길게 하는 것인,

디스크 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어 유닛은, 상기 서보 프레임의 버스트 신호의 복조 위치를 상기 포스트 코드의 보정값으로 보정하고, 상기 헤드의 현재 위치를 복조하는 것인, 디스크 장치.
삭제
헤드 위치 제어 방법에 있어서,

적어도 내측 영역과 외측 영역으로 분할되고, 포스트 코드를 갖지 않는 서보 프레임을 상기 내측 영역에 기록하며, 포스트 코드를 갖는 서보 프레임을 상기 외측 영역에 기록한 디스크의 서보 프레임 및 데이터를 헤드로 판독하는 단계와;

상기 헤드가 판독한 상기 서보 프레임으로부터 현재 위치를 복조하는 단계와;

상기 복조된 위치에 따라, 상기 헤드를 상기 디스크의 반경 방향으로 이동시키는 액추에이터를 구동하며, 상기 헤드의 위치를 목표 위치로 제어하는 단계

를 포함하며,

상기 제어 단계는, 상기 목표 위치에 따라, 상기 헤드의 판독 출력으로부터 상기 서보 프레임을 추출하는 서보 게이트 신호 길이를 변경하며, 상기 목표 위치가 상기 외측 영역 내인 것을 판정하고, 상기 서보 프레임을 추출하는 서보 게이트 신호 길이를 상기 내측의 서보 게이트 길이보다 길게 하는 것인,

헤드 위치 제어 방법.
디스크 장치에 있어서,

적어도 내측 영역과 외측 영역으로 분할되고, 포스트 코드를 갖지 않는 서보 프레임을 상기 내측 영역에 기록하며, 포스트 코드를 갖는 서보 프레임을 상기 외측 영역에 기록한 디스크로부터 헤드가 판독한 서보 프레임으로부터 현재 위치를 복조하는 복조 회로와;

상기 복조된 위치에 따라, 상기 헤드를 상기 디스크의 반경 방향으로 이동시키는 액추에이터를 구동하며, 상기 헤드의 위치를 목표 위치로 제어하는 제어 회로

를 포함하며,

상기 제어 회로는, 상기 목표 위치에 따라, 상기 헤드의 판독 출력으로부터 상기 서보 프레임을 추출하는 서보 게이트 신호 길이를 변경하며, 상기 목표 위치가 상기 외측 영역 내인 것을 판정하고, 상기 서보 프레임을 추출하는 서보 게이트 신호 길이를 상기 내측의 서보 게이트 길이보다 길게 하는 것인,

디스크 장치.