KR19990070635A - 위상이 서로 다른 서보패턴이 기록된 하드디스크 및 그 트랙킹방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스크 상에 기록되는 서보패턴을 개선하여 고밀도의 제품에서도 정확하게 트랙킹 제어할 수 있는 하드디스크 및 그 하드디스크에 의한 트랙킹방법에 관한 것으로, 하드디스크는 그 서보정보영역을 A/B버스트구간과 C/D버스트구간으로 나누고, 상기 A/B버스트구간에는 A버스트신호와 B버스트신호의 위상을 서로 다르게 기록하고, 상기 C/D버스트구간에는 C버스트신호와 D버스트신호의 위상을 서로 다르게 기록한 서보패턴을 포함하며, 트랙킹방법은 헤드가 트랙을 이동하면서 서보패턴에 기록된 버스트신호를 검출하는 단계; A버스트신호와 B버스트신호 간의 위상차만큼의 위상차가 나도록 A샘플신호 및 B샘플신호를 발생하고, 또한 C버스트신호와 D버스트신호 간의 위상차만큼의 위상차가 나도록 C샘플신호 및 D샘플신호를 발생하는 단계; 상기 샘플신호들에 따라 상기 검출된 신호로부터 A, B, C 및 D 버스트신호를 각각 생성하는 단계; 및 상기 버스트신호들의 직류성분의 크기로부터 헤드가 트랙의 중앙으로부터 벗어난 정도를 판별하는 단계를 포함함을 특징으로 하여, 디스크 상에 기록되는 비트의 길이가 현저히 줄어든 경우에도 왜곡없이 헤드출력신호 및 버스트신호를 검출할 수 있으며 그에 따라 정확한 헤드 트랙킹을 제어할 수 있다.

Description

위상이 서로 다른 서보패턴이 기록된 하드디스크 및 그 트랙킹 방법
본 발명은 하드디스크 드라이브의 서보제어에 관한 것으로서, 특히 디스크 상에 기록되는 서보패턴을 개선하여 고밀도의 제품에서도 정확하게 트랙킹 제어할 수 있는 하드디스크 및 그 하드디스크에 의한 트랙킹방법에 관한 것이다.
하드디스크의 기록 용량을 개선하기 위해서는 데이터의 기록 및 복구 기능 뿐만 아니라 기록 재생 헤드의 위치제어의 개선이 필요하다. 종래의 하드디스크 드라이브의 설계에 있어서, 서보제어를 위하여 디스크 상에 위치정보를 기록 및 판독하는 방법은 버스트(Burst)신호의 유무를 활용하여 전파정류기 및 적분기에 의하여 추출된 신호의 직류성분을 위치 판단의 근거로 하고 있다.
하드디스크 드라이브의 서보는 데이터가 기록되는 디스크 상에 서보정보를 기록하는 방법에 따라 구분된다. 서보위치정보를 제공하는 방식으로는 내장형(Embedded) 서보방식이 주로 사용된다. 내장형 서보방식은 디스크의 모든 면에 일정한 간격으로 서보정보를 기록하고 그 다른 부분에는 모두 데이터를 기록하는 방법으로, 디스크 상에 서보정보구간과 데이터정보구간이 하나의 트랙에서 교호적으로 배치된다. 서보정보구간은 헤드의 위치정보를 기록하는 구간으로 트랙위치정보, 트랙어드레스, 인덱스정보, 탐색정보 등을 포함하며, 데이터정보구간은 실제의 데이터정보가 기록되는 구간이다.
도 1a에서 도 1d는 종래의 기술에 의한 헤드의 위치제어 방법을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 1a는 하드디스크 상에 기록된 서보패턴을, 도 1b는 헤드에서 검출된 출력신호를, 도 1c는 A, B, C 및 D 샘플신호를, 그리고 도 1d는 A, B, C 및 D 버스트신호를 나타낸다.
디스크의 서보구간을 A, B, C 및 D 등 몇 개의 구간으로 나누고, 트랙 폭의 1/2에 해당하는 폭으로 균일하게 분포된 A, B, C 및 D의 각 서보 버스트 영역에 기록된 신호를 읽어, 이를 전파정류한 후 적분하여 직류성분을 검출한다. A와 B 버스트로부터 검출된 직류성분의 값이 최대치가 되는 구간과 최소치가 되는 구간의 경계를 트랙의 중앙으로 놓고, 이 두 성분의 중첩으로 발생된 직류성분의 크기를 비교함으로써, 헤드가 트랙의 중앙으로부터 치우친 정도를 판단한다.
이러한 방법을 사용하면 기록밀도가 낮은 경우에는 효과적이라 할 수 있으나, 기록밀도가 높아짐에 따라 서보신호의 비트길이가 현저히 줄어든 경우에는 서보 버스트신호가 없는 구간에서도 헤드의 출력신호의 직류성분에 영향을 미칠 수 있다.
도 2a에서 도 2d는 상술한 바와 같은 서보신호의 비트길이가 현저히 줄어든 경우의 문제점을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 2a는 하드디스크 상에 기록된 서보패턴을, 도 2b는 헤드에서 검출된 출력신호를, 도 2c는 A, B, C 및 D 샘플신호를, 그리고 도 2d는 A, B, C 및 D 버스트신호를 나타낸다.
도 2b를 참조하면, 디스크 상에서 신호가 없는 구간에서 S극과 N극까지의 전이구간이 도 1b에서와는 달리 완만하게 변화되어 헤드의 -1/2 구간 및 +1/2 구간의 출력신호 및 버스트신호도 왜곡되어 나타난다. 따라서 도 2d에 도시된 바와 같이 A, B, C 및 버스트신호도 왜곡된 상태로 검출되어 위치정보를 정확하게 파악할 수 없다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 디스크 상에 기록되는 비트의 길이가 현저히 줄어든 경우에도 왜곡없이 헤드출력신호 및 버스트신호를 검출할 수 있도록 하는 서보신호를 갖는 하드디스크를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 하드디스크 드라이브에서 본 발명에 따라 기록된 서보신호를 읽어 헤드의 트랙킹을 추적하는 방법을 제공하는데 있다.
도 1a에서 도 1d는 종래의 기술에 의한 헤드의 위치제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a에서 도 2d는 서보신호의 비트길이가 현저히 줄어든 경우의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a에서 도 3d는 본 발명에 따른 하드디스크 상의 서보패턴의 형태 및 그로부터 헤드의 트랙킹을 추적하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 하드디스크의 트랙킹 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
상기의 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 위상이 서로 다른 서보패턴이 기록된 하드디스크는, 헤드의 위치정보를 기록하는 구간인 서보정보영역 및 실제의 데이터정보가 기록되는 구간인 데이터정보영역으로 구분된 하드디스크 드라이브에서의 하드디스크에 있어서, 상기 서보정보영역을 A/B버스트구간과 C/D버스트구간으로 나누고, 상기 A/B버스트구간에는 A버스트신호와 B버스트신호의 위상을 서로 다르게 기록하고, 상기 C/D버스트구간에는 C버스트신호와 D버스트신호의 위상을 서로 다르게 기록한 서보패턴을 포함함을 특징으로 하며, 상기 A/B버스트구간에 기록된 서보패턴은 제N-1트랙의 +½헤드부분 및 제N트랙의 -½헤드부분에 기록된 A버스트신호; 및 상기 A버스트신호가 기록된 부분에 대응한 제N트랙의 +½헤드부분 및 제N+1트랙의 -½헤드부분에 A버스트신호와 다른 위상으로 기록된 B버스트신호를 포함하며, 상기 C/D버스트구간에 기록된 서보패턴은 제N+1트랙의 -½헤드부분 및 제N+1트랙의 +½헤드부분에 기록된 C버스트신호; 및 상기 C버스트신호가 기록된 부분에 대응한 제N트랙의 -½헤드부분 및 제N트랙의 +½헤드부분에 C버스트신호와 다른 위상으로 기록된 D버스트신호로 구성된 서보패턴을 포함한다.
상기의 다른 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 하드디스크의 헤드 트랙킹 방법은, 헤드의 위치정보를 기록하는 구간인 서보정보영역을 A/B버스트구간과 C/D버스트구간으로 나누고, 상기 A/B버스트구간에는 A버스트신호와 B버스트신호의 위상을 서로 다르게 기록하고 상기 C/D버스트구간에는 C버스트신호와 D버스트신호의 위상을 서로 다르게 기록한 서보패턴을 포함하는 하드디스크로부터 헤드가 트랙의 중앙으로부터 벗어난 정도를 판별하기 위한 하드디스크의 헤드 트랙킹 방법에 있어서, 상기 헤드가 트랙을 이동하면서 상기 서보패턴에 기록된 버스트신호를 검출하는 단계; A버스트신호와 B버스트신호 간의 위상차만큼의 위상차가 나도록 A샘플신호 및 B샘플신호를 발생하고, 또한 C버스트신호와 D버스트신호 간의 위상차만큼의 위상차가 나도록 C샘플신호 및 D샘플신호를 발생하는 단계; 상기 샘플신호들에 따라 상기 검출된 신호로부터 A, B, C 및 D 버스트신호를 각각 생성하는 단계; 및 상기 버스트신호들의 직류성분의 크기로부터 헤드가 트랙의 중앙으로부터 벗어난 정도를 판별하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 3a에서 도 3d는 본 발명에 따른 하드디스크 상의 서보패턴의 형태 및 그로부터 헤드의 트랙킹을 추적하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 3a는 하드디스크 상에 기록된 서보패턴을, 도 3b는 헤드에서 검출된 출력신호를, 도 3c는 A, B, C 및 D 샘플신호를, 그리고 도 3d는 A, B, C 및 D 버스트신호를 나타낸다.
도 3a를 참조하면, 하드디스크의 서보정보영역을 A/B버스트구간과 C/D버스트구간으로 나누고, A/B버스트구간에 기록되는 A버스트신호와 B버스트신호의 위상을 서로 다르게 기록하고, C/D버스트구간에 기록되는 C버스트신호와 D버스트신호의 위상이 서로 다르게 기록한다.
즉, A버스트신호는 제n-1트랙의 +½헤드부분 및 제n트랙의 -½헤드부분에 기록되고, B버스트신호는 A버스트신호가 기록된 부분에 대응한 제n트랙의 +½헤드부분 및 제n+1트랙의 -½헤드부분에 A버스트신호와 다른 위상으로 기록된다. 그리고 C버스트신호는 제n+1트랙의 -½헤드부분 및 제n+1트랙의 +½헤드부분에 기록되고, D버스트신호는 C버스트신호가 기록된 부분에 대응한 제n트랙의 -½헤드부분 및 제n트랙의 +½헤드부분에 C버스트신호와 다른 위상으로 기록된다. 여기서, A버스트신호와 B버스트신호의 위상, 그리고 C버스트신호와 D버스트신호의 위상은 서로 다르지만, A버스트신호와 C버스트신호의 위상, 그리고 B버스트신호와 D버스트신호의 위상은 서로 같게 한다.
도 3b는 도 3a와 같이 기록된 서보패턴신호로부터 검출된 헤드의 출력신호로서, 도면에는 제n트랙의 중앙을 따라 움직여야 하는 헤드가 제n-1트랙 쪽으로 약간 치우쳤을 때에 검출된 헤드 출력신호를 나타낸다.
A버스트신호와 B버스트신호가 서로 동일한 시간구간에 위치한다 하더라도 그들의 위상이 서로 다르게 기록되어 있으므로, 도 3c에 도시된 바와 같이 서로 다른 위상을 갖는 샘플링신호를 이용하여, 도 3b에 도시된 바와 같은 헤드의 출력신호로부터 도 3d에 도시된 바와 같은 A버스트신호와 B버스트신호를 각각 추출해 낸다. C버스트신호와 D버스트신호에 대해서도 마찬가지이다.
도 3d를 참조하면, 현재 헤드의 위치가 제n-1트랙 쪽으로 약간 치우쳐져 있기 때문에 A버스트신호의 크기가 B버스트신호의 크기보다 크게 나타남을 볼 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 하드디스크의 트랙킹 추적방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 도 3a에 도시된 형태의 서보패턴이 기록된 하드디스크로부터 헤드가 트랙의 중앙으로부터 벗어난 정도를 판별하기 위한 방법이다.
먼저 헤드가 트랙을 이동하면서 서보패턴에 기록된 신호를 검출한다(41 단계). 이렇게 검출된 신호가 도 3b에 도시되어 있다. 다음으로 도 3c에서와 같이 A버스트신호와 B버스트신호 간의 위상차만큼의 위상차가 나도록 A샘플신호 및 B샘플신호를 발생하고, 또한 C버스트신호와 D버스트신호 간의 위상차만큼의 위상차가 나도록 C샘플신호 및 D샘플신호를 발생한다(42 단계). 각 샘플신호들에 따라 검출된 헤드 출력신호로부터 A, B, C 및 D 버스트신호를 각각 생성한다(43 단계). 이렇게 생성된 버스트신호가 도 3d에 도시되어 있다. 각 서보 버스트 영역에 기록된 신호를 읽은 후, 각 버스트신호들을 전파정류한 후 적분하여 직류성분을 검출한다(44 단계). 검출된 직류성분으로부터 헤드가 트랙의 중앙으로부터 벗어난 정도를 판별한다(45 단계).
즉, 도 3d에 도시된 바와 같이, A버스트신호의 크기가 B버스트신호의 크기보다 크게 나타나면 현재 헤드의 위치가 제n-1트랙 쪽으로 약간 치우쳐져 있다는 것을 알 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 위상이 서로 다른 서보패턴이 기록된 하드디스크 및 그 트랙킹 방법에 의하면, A버스트신호와 B버스트신호의 위상을 서로 다르게 기록하고 C버스트신호와 D버스트신호의 위상이 서로 다르게 기록하고, 이렇게 기록된 서보패턴을 이용하여 헤드의 트랙킹을 제어함으로써, 디스크 상에 기록되는 비트의 길이가 현저히 줄어든 경우에도 왜곡없이 헤드출력신호 및 버스트신호를 검출할 수 있으며 그에 따라 정확한 헤드 트랙킹을 제어할 수 있다.

Claims (5)

  1. 헤드의 위치정보를 기록하는 구간인 서보정보영역 및 실제의 데이터정보가 기록되는 구간인 데이터정보영역으로 구분된 하드디스크 드라이브에서의 하드디스크에 있어서,
    상기 서보정보영역을 A/B버스트구간과 C/D버스트구간으로 나누고,
    상기 A/B버스트구간에는 A버스트신호와 B버스트신호의 위상을 서로 다르게 기록하고, 상기 C/D버스트구간에는 C버스트신호와 D버스트신호의 위상을 서로 다르게 기록한 서보패턴을 포함함을 특징으로 하는 하드디스크.
  2. 제1항에 있어서, 상기 A/B버스트구간에 기록된 서보패턴은
    제N-1트랙의 +½헤드부분 및 제N트랙의 -½헤드부분에 기록된 A버스트신호; 및
    상기 A버스트신호가 기록된 부분에 대응한 제N트랙의 +½헤드부분 및 제N+1트랙의 -½헤드부분에 A버스트신호와 다른 위상으로 기록된 B버스트신호를 포함함을 특징으로 하는 하드디스크.
  3. 제1항에 있어서, 상기 C/D버스트구간에 기록된 서보패턴은
    제N+1트랙의 -½헤드부분 및 제N+1트랙의 +½헤드부분에 기록된 C버스트신호; 및
    상기 C버스트신호가 기록된 부분에 대응한 제N트랙의 -½헤드부분 및 제N트랙의 +½헤드부분에 C버스트신호와 다른 위상으로 기록된 D버스트신호로 구성된 서보패턴을 포함함을 특징으로 하는 하드디스크.
  4. 제1항에 있어서, 상기 A버스트신호와 상기 C버스트신호의 위상이 서로 같고, 상기 B버스트신호와 상기 D버스트신호의 위상이 서로 같음을 특징으로 하는 하드디스크.
  5. 헤드의 위치정보를 기록하는 구간인 서보정보영역을 A/B버스트구간과 C/D버스트구간으로 나누고, 상기 A/B버스트구간에는 A버스트신호와 B버스트신호의 위상을 서로 다르게 기록하고 상기 C/D버스트구간에는 C버스트신호와 D버스트신호의 위상을 서로 다르게 기록한 서보패턴을 포함하는 하드디스크로부터 헤드가 트랙의 중앙으로부터 벗어난 정도를 판별하기 위한 하드디스크의 헤드 트랙킹 방법에 있어서,
    상기 헤드가 트랙을 이동하면서 상기 서보패턴에 기록된 버스트신호를 검출하는 단계;
    A버스트신호와 B버스트신호 간의 위상차만큼의 위상차가 나도록 A샘플신호 및 B샘플신호를 발생하고, 또한 C버스트신호와 D버스트신호 간의 위상차만큼의 위상차가 나도록 C샘플신호 및 D샘플신호를 발생하는 단계;
    상기 샘플신호들에 따라 상기 검출된 신호로부터 A, B, C 및 D 버스트신호를 각각 생성하는 단계; 및
    상기 버스트신호들의 직류성분의 크기로부터 헤드가 트랙의 중앙으로부터 벗어난 정도를 판별하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브에서 헤드 트랙킹 방법.
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