KR20000017310A

KR20000017310A - 자기저항 헤드용 서보 게인 선형화 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20000017310A
Application number: KR1019990033536A
Authority: KR
Inventors: 레메반; 휸토마스
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-08-14
Filing date: 1999-08-14
Publication date: 2000-03-25
Also published as: KR100376807B1; DE19938468B4; GB2341266A; US6429994B1; GB9919262D0; DE19938468A1

Abstract

하드 디스크 드라이브의 독출 헤드의 위치를 설정하는데 이용되는 서보정보 발생 방법 및 장치가 개시된다. 상기 서보 정보 발생장치는 복수개의 트랙들로 구성된 디스크를 구비하며, 상기 트랙들 중 적어도 하나에는 복수 개의 서보 비트를 포함하는 데이터 필드가 있다. 그리고 상기 서보 비트 각각은 인접 서보 비트로부터 방사방향으로 소정 정도 오프셋되어 있다. 본 발명의 일실시예에서는 상기 소정 정도는 트랙 폭의 5%이다. 서보 신호는 상기 복수개의 서보비트에 의해 발생되어 디스크 트랙에 대한 헤드 위치를 설정하는데 이용된다.

Description

자기저항 헤드용 서보 게인 선형화 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING SERVO GAIN LINEARIZATION FOR A MAGNETO-RESISTIVE HEAD}

본 발명은 디스크 저장 시스템에 관한 것으로, 특히 하드 디스크 드라이브의 독출헤드 위치를 설정하기 위해 게인 선형화를 제공하기 위한 서보 정보를 발생하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

디스크 드라이브는 정보 저장을 위한 자기 기록 장치로서, 상기 정보는 하나 혹은 그 이상의 자기 기록 디스크면상의 동심원 트랙에 기록된다. 디스크는 스핀 모터에 회전가능하게 장착되며, 보이스 코일 모터에 의해 회전되는 액츄에이터 암에 부착된 독출/기록 헤드가 정보를 액세스한다. 독출/기록 헤드는 정보 독출과 기록을 위해 디스크면상의 저장 트랙들에 정확하게 정렬되어야 한다.

정확한 데이터 기록 및 독출을 위해서는 헤드를 트랙의 중심에 유지하는 것이 바람직하다. 헤드 위치 제어를 위해 일반적으로 디스크의 각 섹터에는 트랙의 중심선에 대해 정확히 위치한 다수의 서보비트가 있다. 상기 서보비트에 의해 발생한 원(raw) 신호는 위치신호로 복조되어 트랙에 대한 헤드 위치를 결정하고 헤드가 트랙의 중심선에 위치하지 않을 경우에는 액츄에이터 암을 이동시키는데 이용된다.

이중 엘리먼트(dual element) 트랜스듀서는 단일 엘리먼트 트랜스듀서에 비해 공기 밀도(aerial density)가 크기 때문에 하드 디스크 드라이브에서 점차 이용되고 있다. 이중 엘리먼트 트랜스듀서는 하나의 기록 엘리먼트와 자기 저항 물질로 만들어진 별도의 독출 엘리먼트로 구성된다. 이러한 이중 엘리먼트 트랜스듀서는 자기 저항(MR) 헤드로 불리운다. 일반적으로 MR 헤드의 폭은 트랙 폭의 반 정도로 좁다.

도 1a는 최상에 가까운 조건하에서 디스크 드라이브의 독출헤드 위치에 대한 종래 서보 버스트 신호 A, B, C, D의 변화를 도시한 그래프이며, 도 1b는 최상에 가까운 조건하에서 디스크 드라이브의 독출헤드 위치에 대한 종래 서보 버스트 신호 차 A-B 및 C-D의 변화를 도시한 그래프이다. 디스크 드라이브의 독출헤드 위치에 대한 서보 버스트 신호 A, B, C, D의 변화와 서보 버스트 신호 차 A-B 및 C-D의 변화는 위치 에러 신호의 진폭과 헤드-트랙 거리간의 상관 정보를 제공하기 위해 이용되는 전형적인 방법이다. 하나의 종래 기술에서는 서보 신호 A, B, C, D 중 하나를 이용하여 상관 정보를 제공하며, 또 다른 종래 기술에서는 두 개의 신호 A-B 또는 C-D를 이용하여 상관정보를 얻는다. 이들 경우에 있어서 상기 서보 버스트 신호들은 최상에 가까운 조건하에서는 독출헤드의 트랙위치에 따라 단조롭게 변한다.

이러한 단조로운 변화는 서보 시스템이 독출 헤드의 오프 트랙 위치(off-track position)를 수정하는 것이 가능하지만, 이러한 변화량은 특히 트랙의 중심에서 25% 보다 더 벗어난 서보 버스트 영역에서는 비선형적으로 나타난다. 따라서 서보 버스트 신호가 독출되어 액츄에이터 암을 이동시키는 위치 신호로 복조될 때, 이 위치신호가 비선형적이 되어 액츄에이터 암 역시 비선형적으로 움직이게 된다. 이는 MR 헤드의 비선형적 움직임이라는 결과를 초래한다.

더욱이 대부분의 디스크 드라이브에 있어서, MR 헤드의 트랙위치에 대한 서보 버스트 신호의 실제 변화량은 특성상 단조롭지 않을 뿐만 아니라 비선형적이며, 헤드에 따라 변화량이 심하다.

도 2a 및 도 2b는 실제 상황에서 디스크 드라이브의 독출헤드 위치에 대한 종래 서보 버스트 신호 A, B, C, D의 변화와 서보 버스트 신호 차 A-B 및 C-D의 변화를 각각 도시한 그래프이다. MR 헤드가 트랙의 중심에서 25% 벗어날 때 이러한 비선형성이 심해진다. 이는 서보 버스트 신호 값이 헤드 위치에 따라 단조롭게 변하지 않기 때문이다.

1996년 5월 1일자로 출원되어 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허 출원 제 08/641,686호 "서보 정보 발생 방법 및 장치"에는 독출헤드 위치에 따라 단조롭게 변하는 서보 정보를 제공하는 방법 및 장치가 기술되어 있다. 이러한 서보 정보는 독출헤드의 정확한 정렬을 가능케 한다.

그러나 상기 기술에서 MR 헤드의 트랙위치에 대해 선형적으로 변하는 서보 정보를 발생하는 방법 및 장치가 필요하며, 그러한 서보정보는 서보 루프 게인의 선형화를 용이하게 하여 독출 성능을 개선하고 결과적으로 수율을 증가시키는 장점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 하드 디스크 드라이브의 독출 헤드의 위치 설정을 위한 서보 정보 발생 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 서보 루프 게인의 선형화를 용이하게 하여 독출 성능을 개선하고 드라이브의 수율을 증가시킬 수 있는 자기저항 헤드용 서보 게인 선형화 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하드 디스크 드라이브는 복수개의 트랙들로 구성된 디스크를 구비하며, 상기 트랙들 중 적어도 하나에는 복수 개의 서보 비트를 포함하는 데이터 필드가 있다. 그리고 상기 서보 비트 각각은 인접 서보 비트로부터 방사방향으로 소정 정도 오프셋되어 있다. 본 발명의 일실시예에서는 상기 소정 정도는 트랙 폭의 5%이다. 서보 신호는 상기 복수개의 서보비트에 의해 발생되어 디스크 트랙에 대한 헤드 위치를 설정하는데 이용된다.

도 1a는 최상에 가까운 조건하에서 디스크 드라이브의 독출헤드 위치에 대한 종래 서보 버스트 신호 A, B, C, D의 변화를 도시한 그래프.

도1b는 최상에 가까운 조건하에서 디스크 드라이브의 독출헤드 위치에 대한 종래 서보 버스트 신호 차 A-B 및 C-D의 변화를 도시한 그래프.

도 2a는 비이상적인 조건하에서 디스크 드라이브의 독출헤드 위치에 대한 종래 서보 버스트 신호 A, B, C, D의 변화를 도시한 그래프.

도 2b는 비이상적인 조건하에서 디스크 드라이브의 독출헤드 위치에 대한 종래 서보 버스트 신호차 A-B 및 C-D의 변화를 도시한 그래프.

도 3a는 본 발명에 따른 방법을 구현하는 서보 기록 시스템을 도시한 도면.

도 3b는 도 3a에 도시한 서보 기록 시스템의 일부 사시도.

도 4는 본 발명의 방법을 이용한 하드 디스크 드라이브를 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 집적 회로 리드 채널의 일부 블록도.

도 6은 디스크(102)의 일반적인 섹터 레이아웃 예시도.

도 7a는 본 발명의 사상에 따라 서보비트 E₀-E₄₀으로 구성된 E 버스트를 보여주는 다수의 보정(calibration) 트랙들을 가진 섹터의 배열도.

도 7b는 본 발명의 사상에 따라 도 7a에 도시된 서보비트 E₀-E₄₀를 독출하여 얻은 E 버스트 프로파일의 일실시예를 도시한 도면.

도 8은 도 7b에 도시된 E 버스트 프로파일에 따라 발생한 다수의 서보 버스트 신호(A, B, C, D), 다수의 위치신호(N, P, N-, P-), 및 다수의 서보위치신호 (Y, X, W, Z)를 도시한 도면.

도 9는 상기 다수의 서보 위치 신호(Y, X, W, Z)에 따라 발생한 다수의 복합 위치신호(Y_p, X_p, W_p, Z_p)를 도시한 도면.

도 10은 상기 복합 서보 위치 신호에 따라 발생한 선형 위치 신호를 도시한도면.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 동작을 상세히 설명하기로 한다.

헤드(110)를 정렬하기 위한 선형 위치 정보를 제공하기 위해 종래에는 단지 두 개의 서보 신호, A-B 또는 C-D만을 이용하는 것과는 달리, 본 발명에서는 복수 개의 서보 비트 E₀-E₄₀로부터 얻은 정보를 이용한다. 상기 서보 비트 E₀-E₄₀는 선형 위치 정보를 제공하기 위해 선형화 방법과 함께 이용된다.

도 3a는 본 발명의 서보 기록 과정을 구현하는 서보 기록 시스템(10)을 도시한 것이다. 상기 서보 기록 시스템(10)은 마스터 암 및 모터로부터 독출/기록 헤드를 자기 디스크 드라이브에 위치시킴으로써 서보 기록 과정을 수행한다. 상기 서보 기록 시스템(10)은 마스터 드라이브 어셈블리(12)를 구비하며, 상기 마스터 드라이브 어셈블리(12)에는 마스터 보이스 코일 모터(16)을 구비한 마스터 암(14)이 장착된다. 또한 상기 서보 기록 시스템(10)에는 하드 드라이브 보이스 코일 모터(22)를 가지는 하드 드라이브 암(20)을 구비한 하드 드라이브 어셈블리(18)가 있다.

상기 마스터 암(14)을 정확한 위치에 두기 위해서는 레이저 간섭계(24)를 이용하여 마스터 암(14)의 위치를 측정한다. 이 정보는 마스터 암 서보 제어기(26)로 인가되고, 상기 마스터 암 서보 제어기(26)는 마스터 암(14)을 데이터가 기록될 데이터 저장 디스크의 원하는 트랙으로 이동시킨다. 상기 레이저 간섭계(24)는 마스터 암(14)에 장착된 반사기(28)에서 반사된 빛을 모니터하여 마스터 암(14)의 위치를 검출한다. 이 정보는 마스터 암 서보 제어기(26)로 인가되고 상기 마스터 암 서보 제어기(26)는 서보 기록을 조정하도록 프로그램된 컴퓨터와 같은 외부 소스에서 위치 명령 신호를 수신한다.

도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이, 마스터 암(14)과 하드 드라이브 암(20)은 기구 푸쉬 핀(mechanical push-pin)(30)으로 기계적으로 연결되어 있다. 상기 기구 푸쉬 핀(30)은 마스터 암(14)의 일단에 부착되어 액세스 슬롯을 통해 하드 드라이브로 신장된다. 하드 드라이브 암(20)은 모터에 의해 바이어스되어 푸쉬 핀의 측면을 눌러 마스터 암(14)을 따르게 된다. 이러한 기계적 위치설정 시스템은 하드 드라이브 암(20)이 마스터 암(14)의 움직임을 추적 가능케 하여 하드 드라이브 어셈블리(18)의 적절한 반경에서 서보 정보가 기록된다.

서보 기록 시스템(10)은 마스터 암과 모터로부터 독출/기록 헤드를 자기 디스크 드라이브에 위치시켜 서보 기록 과정을 수행한다. 특히, 컴퓨터와 같은 외부 소스로부터 수신된 위치 명령 신호로 인해 마스터 암(14)이 하드 드라이브 암(20)에 독출/기록 헤드를 위치시켜 하드 드라이브 어셈블리(18)의 하나 혹은 그 이상의 디스크상의 보정 트랙의 데이터 필드에 복수 개의 서보 버스트를 기록하게 한다. 상기 복수 개의 서보 버스트는 이후 본 발명의 사상에 따라 하드 디스크 드라이브(18)에 위치 신호 정보를 제공하는데 이용될 것이다.

도 4는 도 3a의 하드 디스크 드라이브(18)를 도시한 것이다. 디스크 드라이브인 하드 디스크 드라이브(18)는 디스크 팩(100)을 구비하고, 상기 디스크 팩(100)에는 스핀 모터(104)에 의해 함께 회전하는 복수 개의 디스크(102)가 있다. 상기 스핀 모터(104)는 도 3a의 하드 드라이브 암 모터(22)에 해당한다. 스핀 모터(104)는 베이스 플레이트(106)에 설치된다. 액츄에이터 암 어셈블리(108)는 도 3a에서 하드 드라이브 암(20)에 해당하며 플렉셔 암들(112)에 설치된 다수의 R(Read)/W(Write)헤드(110a-d)를 포함한다. 상기 플렉셔 암들(112)은 베어링 어셈블리(116)를 중심으로 회전하는 액츄에이터 암(114)에 부착된다. 상기 어셈블리(108)는 또한 헤드(110a-d) 전부를 디스크(102)면상에서 이동시키는 보이스 코일 모터(118)를 구비한다. 일반적으로 각 디스크면상에는 하나의 헤드가 위치한다. 스핀 모터(104), 보이스 코일 모터(118), 그리고 헤드(110)는 인쇄회로기판(122)에 장착된 많은 전자회로들(120)에 연결된다. 하기 설명에서는 하나의 헤드(110)만이 언급된다. 상기 전자회로(120)는 일반적으로 리드 채널 회로, 마이크로 프로세서에 따른 제어기 및 램(RAM)을 구비한다.

도 5는 상기 드라이브의 전자회로(120) 블록도를 도시한 것이다. 상기 전자회로(120)는 독출/기록(R/W) 채널 회로(124)에 연결된 프리엠프(122)를 구비한다. 상기 R/W 채널 회로(124)는 R/W 자동 이득 제어기(AGC) 및 필터 회로(126), 전파 정류기(128), 그리고 피크 검출기(130)를 구비한다. 또한 상기 전자회로(120)는 마이크로 프로세서를 기본으로 하는 서보 제어기(132)를 구비한다. 상기 서보 제어기(132)에는 아날로그-디지털 변환기(ADC)(134), 디지털 신호 처리기(DSP)(136), 버스트 시퀀서 및 타이밍 회로(138), 램과 같은 메모리(140)가 있다.

전자회로(120)는 자기 디스크(102)의 자기 필드를 감지하는 자기 헤드들(110)중 하나에 연결된다. 디스크(102)의 서보 필드 영역(10)에 있는 서보 정보를 읽을 때, 헤드(110)는 디스크(102)의 자기 필드에 대응하는 독출 신호를 발생한다. 상기 독출 신호는 먼저 프리엠프(122)에서 증폭된 후, R/W 채널 회로(124)에 인가된다. 상기 독출 신호에 포함된 AGC 데이터는 R/W AGC 및 필터 회로(126)에 제공된다. 상기 회로 126에 있는 R/W AGC 회로는 독출 신호에 의해 제공된 AGC 데이터를 모니터하고 독출 신호는 필터 회로에서 여파된다. 전파 정류기(128)는 독출 신호를 정류하여 정류된 독출 신호를 피크 검출기(130)에 인가한다. 상기 피크 검출기(130)는 독출 신호의 진폭을 검출한다. 이후 독출 신호는 ADC(134)에 인가되고 ADC(134)는 아날로그 독출신호의 디지털화된 샘플을 제공한다. 상기 디지털 신호는 DSP(136)로 인가되고 상기 DSP(136)는 먼저 E 버스트 프로파일의 일부를 재구성한다. 41개의 E 서보 비트들 E₀-E₄₀를 읽음으로써 E 버스트 프로파일 전부가 재구성될수 있다. 상기 재구성된 E 버스트 프로파일에 따라 상기 DSP(136)는 네 개의 서보 버스트들 A, B, C, D를 재구성한다. 그리고 나서 상기 DSP(136)는 트랙 프로파일의 비선형성을 결정하며, 선형화 방법을 실행하여 위치 오프셋 신호 Q를 발생한다. 상기 위치 오프셋 신호 Q는 메모리(140)에 저장되어 이후 헤드(110) 이동을 위해 액츄에이터 암 어셈블리(108)에 인가된다.

도 6은 본 발명의 사상에 따른 일반적인 섹터의 레이아웃도를 도시한 것이다. 도면에 나타난 바와 같이, 데이터는 디스크(102)에 방사상으로 배열된 동심원 트랙의 섹터 내에 저장된다. 일반적으로 섹터는 자동 이득 제어(AGC) 필드(150), 동기 필드(152), 트랙정보를 지시하기 위한 그레이 코드 필드(154), 섹터를 정의하는 ID 필드(156), 다수의 서보비트 A, B, C, D가 있는 서보 필드(158), 데이터가 기록되는 데이터 필드(160), 그리고 오류 정정 코드 필드(162)로 구성된다.

도 7a에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 복수 개의 서보 비트들 E₀-E₄₀이 디스크(102)의 보정 트랙의 각 데이터 필드(160)에 기록된다. 일실시예로 상기 서보비트들 E₀-E₄₀은 두 개의 보정 트랙에 걸쳐서 기록될 수도 있다. 다른 실시예로는 상기 서보비트들 E₀-E₄₀이 두 개의 보정 트랙을 하나의 셋트로 하여 세 개의 세트에 걸쳐 기록될 수 있다. 이 경우 서보 정보를 보다 더 정확하게 제공할 수 있게 된다. 상기 서보비트들 E₀-E₄₀은 도 3a의 마스터 암(14) 제어하에 독출/기록 헤드(110)에 의해 디스크(102)상에 기록된다. 상기 서보 비트들 E₀-E₄₀각각은 이하 E 비트라 한다. 특히, 마스터 암(14)은 먼저 하드 드라이브 암(20)을 제 1 보정 트랙 T₀에 인접한 보정 트랙 T_-1로 이동시킨다. 제 1 보정 버스트 E₀는 상기 보정 트랙 T_-1의 중심에 있는 데이터 필드(160)에 기록된다. 일실시예에서 상기 보정 버스트 E₀는 D 서보 버스트와 진폭과 위상에서 동일하다. 이후 마스터 암(14)은 하드 드라이브 암(20)을 보정 트랙 T₀폭의 5%만큼 E₀에서 (T₀방향으로) 방사상으로 오프셋된 제 2위치로 이동시킨다. 독출/기록 헤드(110)는 제 2위치에서 서보 버스트 E₁을 기록한다. 바람직한 실시예에서, E₁은 E₀에서 1 마이크로초 지연되어 기록된다. 이러한 과정은 E₀에서 E₄₀까지 반복 실시되어 총 41개의 E 버스트들이 기록된다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 서보 비트들 E₀-E₄₀은 세 개의 보정 트랙들 T_-1, T₀, T₊₁을 포괄하는 영역에 걸쳐 기록된다. E 서보 비트들을 기록하는 과정은 상기 보정 트랙들 T_-1, T₀, T₊₁의 모든 데이터 필드들(160)에서 반복된다. 또한, E 서보 비트를 기록하는 상기 과정은 디스크 펙(100)에 있는 디스크들(102)의 모든 면에 위치한 독출/기록 헤드들(110a-d)에 적용될 수 있다. 공지의 사실인 버스트 타이밍 역시 E 서보 비트들에 적용될 수 있다.

다른 실시예에서는 상기 서보 비트들 E₀-E₄₀두 셋트를 도 7a에 도시된 바와 같이 세 개의 보정 트랙들 두 셋트에 걸쳐 기록한다. 그러나 더 많은 서보 비트들 셋트가 더 많은 보정 트랙들 셋트에 이용될 수 있음과 더 적은 혹은 더 많은 E 서보 비트들을 위치 오프셋 신호 발생에 이용할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다. 서보 기록 시스템(10)에 의해 상기 서보 기록 과정이 끝나면 하드 디스크 드라이브(18)는 상기 시스템(10)에서 인출되어 데이터의 독출 및 기록을 위해 대기한다.

상기 기록된 서보 비트들 E₀-E₄₀을 읽기 위해 헤드(110)는 먼저 디스크(102)의 외주 또는 내주에 위치한 보정 트랙(들)으로 이동하며, 상기 보정 트랙의 중심에 정렬하기 위해 A와 B (혹은 C와 D) 서보 버스트를 읽는다. 이후 헤드(110)는 상기 보정 트랙의 중심에서 E 버스트들 각각, 즉 E₀-E₄₀에 의해 제공되는 정보를 읽는다. 독출된 서보 정보는 DSP(136)로 인가되고 상기 DSP(136)는 독출된 서보 비트들 E₀-E₄₀에 따라 도 7b에 도시된 E 버스트 프로파일을 재구성한다. 전자회로(120)는 E 버스트 프로파일에 대한 각각의 버스트 A, B, C, D의 위상 오프셋을 조정하여 네 개의 서보 버스트(A, B, C, D) 전부를 재구성한다.

도 8은 상기 재구성된 서보 버스트 A, B, C, D를 도시한 것이다. 상기 서보 버스트들 A, B, C, D로부터 얻은 정보와 선형화 방법을 함께 이용하여 헤드(110)를 정렬하기 위한 개선된 선형 위치 정보를 제공한다. 이러한 선형화 과정은 다음과 같다.

먼저, 상기 A, B, C, D 버스트들에 따라 네 개의 서보 신호들, 즉 N, P, N-, P-를 발생한다. 여기서,

N = (A-B) - (C-D)

P = (A-B) + (C-D)

N- = -(A-B) + (C-D), 그리고

P- = -(A-B) - (C-D).

상기 네 개의 서보 신호들 N, P, N-, P-에 따라 네 개의 위치 신호들 W, X, Y, Z가 발생된다. 여기서 W, X, Y, Z는 각각 함수 N, P, N-, P-의 선형 부분이며, 상기 함수들의 기울기는 양이다. 하기 표1에서 보듯이 W, X, Y, Z 위치신호들을 구성하는 데이터 점들은 다양한 E 서보비트들로부터 계산될 수 있다.

상기 위치신호들 W, X, Y, Z에 따라 네 개의 복합 위치 신호들 W_p, Y_p, X_p, Z_p가 발생된다. 일실시예로서 도 9에서 보듯이, 위치신호 W_p는 신호 W를 재현한 후 상기 원래의 신호 W 및 재현된 신호 W_duplicate를 이동,정렬하여 얻는다. 그 외의 신호 Y_p, X_p, Z_p도 동일한 방법으로 얻는다. 다음에, 각각의 위치신호를 나타내는 함수의 기준 기울기를 각 함수의 두 개의 종료 데이터점이 나타내는 직선부를 얻음으로써 생성한다. W, X, Y, Z에 해당하는 각 직선부의 기울기를 각각 m_w, m_x, m_y,m_z라 한다.

그리고 나서 각각의 함수는 해당 기울기 값을 이용하여 선형화된다. 예를 들어,

W = m_w(E_0,E_1,. . . E₄₀)

X = m_x(E_0,E_1,. . . E₄₀)

Y = m_y(E_0,E_1,. . . E₄₀)

Z = m_z(E_0,E_1,. . . E₄₀)

상기 W, X, Y, Z 위치신호들 각각에 대한 두 개의 연속하는 데이터점간의 각 직선부의 기울기 a와 상수 b를 계산하여 메모리에 저장한다. 예를 들어, 하기 표 1에서 데이터 포인트등 Y0와 Y1에 의해 형성된 직선부의 기울기 a_y0와 상수 b_y0를 구한다.

기울기	상수	데이터 포인트	위치 신호
		Y0 ＆ Y1,...,Y9 ＆ Y10X0 ＆ X1,...,X9 ＆ X10W0 ＆ W1,...,W9 ＆ W10Z0 ＆ Z1,...,Z9 ＆ Z10

상기 계산에 따라, 최상의 선형 위치 신호 함수 Y_L의 데이터 포이트들 오프셋 신호 Y_P'를 계산하여 구한다. 상기 오프셋 신호 Y_P'를 Y와 가산하면 도 10에 도시된 상기 최상의 위치 신호 Y_L가 된다. 예를 들어, Y_L이 데이터 점들 Y₁, ..., Y₁₀으로부터 구성된다면

Y_L= f(Y₁, ..., Y₁₀)

Y₁= f(Y1, m_y1,a_y1,b_y1),

Y₁₀= f(Y10, m_y2,a_y2,b_y2)이 된다.

상기 선형 위치신호 함수들 X_L,Y_L,Z_L역시 동일한 방법으로 구할 수 있다. 결과적으로, 최상의 위치신호는 E 서보비트들 E₀-E₄₀에 따라 얻을 수 있다.

상기 본 발명의 실시예는 예시에 불과한 것으로서 해당 기술 분야에 대한 보통의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 디스크와 서보 제어 방법을 이용하는 경우 MR 헤드의 트랙 위치에 따라 선형적으로 변하는 서보정보를 얻을 수 있다. 그리고 상기 서보정보는 서보 루프 이득의 선형화를 용이하게 하여 독출 성능을 개선하고 결과적으로 수율을 증가시킨다.

Claims

하드 디스크 드라이브의 디스크에 있어서,

복수 개의 트랙들을 구비하고, 상기 트랙들 각각은 복수 개의 서보 비트들이 기록되어 있는 데이터 필드를 포함하며, 상기 서보 비트들 각각은 인접 서보비트로부터 방사상으로 오프셋되어 기록되어 있음을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 디스크.
제1항에 있어서, 상기 트랙은 복수 개의 서보 비트들을 가지는 데이터 필드를 구비하고, 상기 서보 비트들에는 A 비트, B 비트, C 비트, D 비트가 있으며, 상기 A 비트와 B 비트는 상기 트랙 중심선에 공통 경계선이 있고, 상기 C 비트와 D 비트도 공통 경계선을 가짐을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 디스크.
제1항에 있어서, 상기 오프셋 정도는 상기 트랙 폭의 5%임을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 디스크.
제2항에 있어서, 상기 복수 개의 서보 비트들은 서보 버스트 진폭 프로파일을 제공함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 디스크.
제4항에 있어서, 상기 서보 버스트 진폭 프로파일은 위치신호를 제공함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 디스크.
하드 디스크 드라이브에 있어서,

하우징과,

상기 하우징에 장착된 액츄에이터 암과,

상기 액츄에이터 암에 장착된 헤드와,

상기 하우징에 장착된 스핀 모터와,

상기 스핀 모터에 부착되어 복수 개의 트랙을 가지며, 상기 트랙들 각각은 복수 개의 서보 비트들이 있는 데이터 필드를 가지며, 상기 서보 비트들 각각은 인접 서보 비트로부터 일정 정도 방사상으로 오프셋되고 상기 헤드의 위치 설정을 위한 위치 신호를 발생하는데 이용되는 디스크와,

상기 헤드에 연결되어 상기 서보 비트들의 독출을 제어하기 위한 서보 제어기를 구비함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
제6항에 있어서, 상기 트랙은 복수 개의 서보 비트들을 가지는 데이터 필드를 구비하고, 상기 서보 비트들에는 A 비트, B 비트, C 비트, D 비트가 있으며, 상기 A 비트와 B 비트는 상기 트랙 중심선에 공통 경계선이 있고, 상기 C 비트와 D 비트도 공통 경계선을 가짐을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
제6항에 있어서, 상기 일정 정도는 상기 트랙 폭의 5%임을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
제7항에 있어서, 상기 복수 개의 서보 비트들은 서보 버스트 진폭 프로파일을 제공함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
제9항에 있어서, 상기 서보 버스트 진폭 프로파일은 위치신호를 제공함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
하드 디스크 드라이브 암에 장착된 헤드를 제어하는 방법에 있어서,

(a) 하드 디스크 드라이브 어셈블리에 부착되어 복수 개의 트랙을 가지며, 상기 트랙들 각각은 복수 개의 서보 비트들이 기록되어 있는 데이터 필드를 가지며, 상기 서보 비트들 각각은 인접 서보 비트로부터 일정 정도 방사상으로 오프셋되어 있는 디스크를 제공하는 과정과,

(b) 상기 복수 개의 서보 비트들을 독출하는 과정과,

(c) 상기 복수 개의 서보 비트들에 따라 서보 신호를 발생하는 과정과,

(d) 상기 서보신호에 따라 상기 헤드의 위치를 설정하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 헤드 제어방법.
제11항에 있어서, 상기 (a) 과정에서 상기 트랙은 트랙 중심선을 가지며, 상기 (b)과정에서 상기 헤드가 상기 트랙 중심선을 따라 위치해 있는 동안에 상기 복수 개의 서보 비트들을 독출함을 특징으로 하는 헤드 제어방법.
제11항에 있어서, 상기 (a) 과정에서 상기 일정 정도는 상기 트랙 폭의 5%임을 특징으로 하는 헤드 제어방법.
제11항에 있어서, 상기 (c) 과정은;

상기 복수 개의 서보 비트들에 따라 서보 신호를 발생하는 과정과,

상기 서보 신호를 메모리에 저장하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 헤드 제어방법.