KR19990026214A - 하드 디스크 드라이브에서의 클럭신호 기록, 독출 장치 및방법과 그를 위한 구조의 디스크 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

하드 디스크 드라이브에서의 클럭신호 기록, 독출 기술

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

서보기준클럭신호의 기록, 독출시 클럭헤드와 디스크와의 접촉에 의한 손상을 막는다.

다. 그 발명의 해결방법의 요지

디스크의 서보기준클럭신호를 기록하기 위한 소정 영역에 레이저에 의해 반사광량이 변화되는 제재를 제공하고, 서보트랙라이터의 클럭헤드를 광기록/독출장치로 구성하여, 상기 클럭헤드로 상기 디스크의 광반사량이 변화되는 제재에 서보기준클럭신호에 따라 레이저를 조사하므로 반사광량의 변화를 주어 서보기준클럭신호를 기록하고, 이후 상기 제재에 상기 클럭헤드를 이용하여 광의 반사광량을 검출하여 상기 서보기준클럭신호를 읽어들인다.

라. 발명의 중요한 용도

서보기준클럭신호의 기록, 독출시 중요히 적용될 수 있다.

Description

하드 디스크 드라이브에서의 클럭신호 기록, 독출 장치 및 방법과 그를 위한 구조의 디스크

본 발명은 하드 디스크 드라이브 등과 같은 자기 디스크 기록장치에 관한 것으로, 특히 자기 디스크 드라이브의 디스크 상에 클럭신호를 기록, 독출하기 위한 방법 및 장치와 그를 위한 구조의 디스크에 관한 것이다.

일반적으로 하드 디스크 드라이브(hard disk drive)의 정보 기록용 디스크에는 데이터가 디스크에 동심형의 원형 트랙 형태로 기록되게 되는데, 상기 데이터를 기록하고 기록된 데이터를 다시 독출하기 위해서는 데이터 기록/독출용 헤드를 목표하는 트랙으로 이동시키고 일정 범위 내에서 목표 트랙의 센터라인을 추종하게 하는 서보제어가 요구된다. 하드 디스크 드라이브에서는 상기한 서보제어를 위해 우선적으로 서보정보를 디스크 상에 기록하여야 한다. 상기 서보정보는 통상 하드 디스크 드라이브의 제조공정시 서보트랙라이터(Servo Track Writer: 이하 STW라 함)에 의해 디스크에 기록된다.

상기 STW는 디스크의 반경방향의 위치를 측정하기 위해 광인코더(optical encoder)나 레이저 인터페로미터(laser interferometer) 등의 고정밀도 위치검출장치를 이용하고 있다. 그리고, 디스크의 접선 방향의 위치 결정을 위해서는 일정주파수(예를 들면, 40MHz)의 동기신호를 이용한다. 상기 하드 디스크 드라이브의 스핀들모터의 회전수는 어떤 공차범위내에서 계속해서 변하고 있으므로 위치결정에 이용할 수 없고, 이를 보상하고 정확한 위치의 서보정보를 기록하기 위해서 클럭헤드(clock head)를 따로 두어 상기 클럭헤드가 기록한 클럭신호(이하 서보기준클럭신호라 함)를 기준으로 모든 서보정보를 기록하게 된다. 서보기준클럭신호의 품질이 전체 서보정보의 품질을 좌우할 정도로 중요하므로, 상기 클럭헤드가 항상 정상적인 동작 상태로 유지되도록 해야 한다.

도 1은 종래의 서보트랙라이터의 개략적인 블록 구성도이다. 도 1을 참조하면, STW는 하드 디스크 드라이브 10을 정반에 고정시키기 위해 각각 클램프 22, 24, 26을 구비한 클램프구동부 12, 14, 16과, 상기 하드 디스크 드라이브의 일측면의 홈 30으로 클럭헤드를 32를 삽입하여 하드 디스크 드라이브 10의 자기 디스크 상에 클럭헤드 32를 정확하게 위치시키도록 구동하는 클럭헤드구동부 34로 구성된다.

도 2는 도 1중 클럭헤드 32의 동작을 보이기 위한 하드 디스크 드라이브 10의 부분 절단면도이다. 도 2는 하드 디스크 드라이브 10의 윗커버의 일 부분을 절단하여 들어낸 형태의 도면이다. 서보기준클럭신호는 통상적으로 서보정보 기록시 디스크 36의 미리 규정된 위치(통상적으로 최외곽 서보트랙 보다 바깥쪽 영역)에 기록된다. 한편 클럭헤드 32에 의한 서보기준클럭신호의 기록 작업이 종료되면, 클럭헤드 32는 하드 디스크 드라이브 10의 일측면 홀 30을 통해 드라이브 10의 외부로 빠져나가게 되고, 이후 상기 일측면 홀 30은 통상 레이블(label)에 의해 봉합된다.

한편 오늘날 하드 디스크 드라이브 10이 점점 소형화 되어가고 헤드의 부상높이(flying height)가 낮아짐에 따라 상기 클럭헤드 32도 마찬가지로 소형화되고 부상높이 또한 수 마이크로인치 정도로 낮아지고 있는 추세이다. 그에 따라 특성상 계속적으로 디스크 36상에 로드/언로드 되어야 하는 클럭헤드 32는 디스크 36과 크래쉬를 일으킬 수 있어서, 슬라이더의 에러 베이링면(air bearing surface)이 손상되거나 디스크 36을 손상시시키게 될 가능성이 높은 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 하드 디스크 드라이브에서의 클럭헤드와 디스크와의 접촉에 의한 클럭헤드 및 디스크의 손상을 방지하기 위해 클럭헤드와 디스크와 물리적 접촉이 일어나지 않는 간격을 두며 클럭신호를 기록하거나 독출할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 디스크의 서보기준클럭신호를 기록하기 위한 소정 영역에 레이저에 의해 반사광량이 변화되는 제재를 제공하고, 서보트랙라이터의 클럭헤드를 광기록/독출장치로 구성하여, 상기 클럭헤드로 상기 디스크의 광반사량이 변화되는 제재에 서보기준클럭신호에 따라 레이저를 조사하므로 반사광량의 변화를 주어 서보기준클럭을 기록하고, 이후 상기 제재에 상기 클럭헤드를 이용하여 광의 반사광량을 검출하여 상기 서보기준클럭신호를 읽어들임을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 하드 디스크 드라이브 제조 공정 중 클럭신호 기록, 독출을 위한 서보트랙라이터의 개략적인 블록 구성도

도 2는 도 1중 클럭헤드의 동작을 보이기 위한 하드 디스크 드라이브의 상부 부분 절단면도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 클럭신호 기록, 독출을 위한 디스크의 단면 구조도

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클럭헤드의 동작을 보이기 위한 하드 디스크 드라이브의 상부 부분 절단면도

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 클럭신호 기록, 독출을 위한 디스크 36의 단면 구조도의 일 예이며 정확한 스케일은 아니다. 또한 디스크 36은 이외에도 여러 가지 구조를 가질 수 있다. 도 3을 참조하면, 디스크 36은 알루미늄(aluminum)기판에 자화층을 형성시키기 위하여 크롬(chromium)으로 코팅하고, 그 위에 얇은 자기필름(Fe-Ni)을 일정한 두께로 오버코팅(over coating)되어 자성층을 형성하고, 상기 자성층을 보호하기 위해 카본(carbon)으로 코팅 처리한 뒤, 다시 윤활 역할을 하는 오일층(lubricant)을 디핑(dipping)법을 이용하여 코팅하므로 이루어질 수 있다. 이러한 디스크 36에 본 발명의 특징에 따라 레이저에 의해 반사광량이 달라지는 제재가 종래의 서보기준클럭신호가 기록되는 영역에 제공되게 되는데, 도 3에 도시된 바와 같이 디스크 36의 최외곽(Outer Disk: OD)에 디스크 36의 동심원 트랙 형태로 제공된다. 레이저에 의해 반사광량이 달라지는 제재로는 본 발명의 일 실시예에서 테르븀(terbium) 혹은 가돌리늄(gadolinium)으로 구성된 반사광량변화층 42가 제공된다. 그위에 부식을 막기 위해 플라스틱코팅(plastic coating)층 40을 제공된다. 이러한 테르븀 혹은 가돌리늄으로 구성된 반사광량변화층 42에 소정 출력 레벨의 레이저를 조사하게 되면, 제재의 편광방향이 변화되므로 이후 레이저를 조사한 부분과 조사하지 않은 부분의 광반사량이 차이가 나게 된다. 한편 본 발명의 다른 일 실시예에서 상기 레이저의 조사에 의해 광반사량이 차이가 나게 되는 제재로서 레이저에 의한 유기색소의 변형에 의한 광반사량이 차이가 나게 되는 제재를 제공할 수도 있다. 상기한 반사광량에 변화를 주어 데이터를 기록/독출하기 위한 디스크 제조 기술로는 반복 기록 재생형 광디스크에 적용되는 기술을 이용할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클럭헤드 32의 동작을 보이기 위한 하드 디스크 드라이브 10의 상부 부분 절단면도이다. 도 4는 하드 디스크 드라이브 10의 윗커버의 일 부분을 절단하여 들어낸 형태의 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 특징에 따라 클럭헤드 32의 선단은 광픽업장치로 구성되어 있다. 광픽업장치는 광빔을 반사면으로 조사하고 이후 상기 반사면에서 반사된 광빔의 광량을 감지하여 상기 반사면의 구조나 특성 등을 파악할 수 있는 장치의 적절한 것을 이용할 수 있다. 일 예로 반복 기록형 광디스크 드라이브에 사용되는 광헤드를 이용할 수 있다. 서보기준클럭의 기록시 상기한 광픽업장치는 상기 디스크 36의 테르븀 혹은 가돌리늄으로 구성된 반사광량변화층 42에 레이저를 조사하여 서보기준클럭신호에 따른 반사광량의 변화를 주게 된다. 이후 서보기준클럭신호를 독출할 시에는 상기 클럭헤드 32를 이용하여 디스크 36의 반사광량변화층 42에서 반사되는 광을 검출하여 서보기준클럭신호를 독출하게 된다.

상기한 바와 같은 과정은 기록 재생형 광디스크 드라이브에서 광디스크에 정보를 기록하거나 독출하는 과정을 적용하여 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 디스크의 서보기준클럭신호를 기록하기 위한 소정 영역에 레이저에 의해 반사광량이 변화되는 제재를 제공하고, 서보트랙라이터의 클럭헤드를 광기록/독출장치로 구성하여, 상기 클럭헤드로 상기 디스크의 광반사량이 변화되는 제재에 서보기준클럭신호에 따라 레이저를 조사하므로 반사광량의 변화를 주어 서보기준클럭을 기록하고, 이후 상기 제재에 상기 클럭헤드를 이용하여 광의 반사광량을 검출하여 상기 서보기준클럭신호를 읽어들이므로 디스크에서 수밀리미터 떨어진 높이에서 서보기준클럭신호의 기록, 독출이 가능하여, 클럭헤드와 디스크와의 접촉에 의한 손상을 막을 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 서보 정보의 기록시 동기의 기준이 되는 클럭신호가 기록되는 하드 디스크 드라이브의 정보 저장용 자기 디스크에 있어서,

   상기 클럭신호가 기록되기 위한 소정 위치에 레이저광의 조사에 의해 반사광량이 달라지는 소정 제재를 가짐을 특징으로 하는 디스크.
2. 제1항에 있어서, 상기 소정 제재는 상기 레이저광의 조사시 편광방향이 변화되는 제재임을 특징으로 하는 디스크.
3. 소정 레이저광을 조사시 반사광량이 변동되는 소정 제재가 동심원 트랙형태로 제공되는 하드 디스크 드라이브의 정보 기록용 디스크에 서보정보의 기록시 동기의 기준이 되는 클럭신호를 기록하고 독출하는 장치에 있어서,

   상기 레이저광의 조사 유무에 의한 상기 소정 제재의 반사광량의 변동 유무의 일련된 형태로 상기 클럭신호를 기록하고, 상기 클럭신호의 독출시 상기 소정 제재에서 반사되는 반사광량을 감지하여 상기 클럭신호에 대응되는 전기신호를 발생시키는 광픽업장치를 가짐을 특징으로 하는 독출 장치.
4. 서보 정보의 기록시 동기의 기준이 되는 클럭신호를 하드 디스크 드라이브의 정보 기록용 디스크에 기록하고 독출하는 방법에 있어서,

   상기 디스크의 최외곽 부분의 소정 동심원 트랙 부분에 소정 기록용 레벨의 레이저광의 조사에 의해 반사광량이 변하는 제재를 미리 제공하는 과정과,

   상기 소정 기록용 레벨의 레이저광의 조사 유무에 의한 상기 소정 제재의 반사광량의 변동 유무의 일련된 형태로 상기 클럭신호를 기록하는 과정과,

   상기 클럭신호가 기록된 소정 제재에 소정 독출용 레벨의 레이저광을 조사하여 반사시키고 상기 클럭신호에 대응되는 반사광량을 검출하므로 클럭신호를 독출하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 기록, 독출 방법.