KR20070075061A - Hard disk drive - Google Patents

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KR20070075061A
KR20070075061A KR1020060003364A KR20060003364A KR20070075061A KR 20070075061 A KR20070075061 A KR 20070075061A KR 1020060003364 A KR1020060003364 A KR 1020060003364A KR 20060003364 A KR20060003364 A KR 20060003364A KR 20070075061 A KR20070075061 A KR 20070075061A
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magnetic
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안효준
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삼성전자주식회사
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Abstract

An HDD(Hard Disk Drive) is provided to considerably reduce TPI(Track Per Inch) loss and improve the recording density of the HDD by reducing a skew angle formed by a magnetic head and a track when data are recording and reproduced on and from a disk. A plurality of tracks of a concentric shape is formed in at least one disk. A plurality of magnetic heads(h) records or reproduces data in and from the disk. An actuator has a slider, to which a plurality of the magnetic heads(h) is mutually combined at inter-different angle for a central axis line of a longitudinal direction, and moves the magnetic heads(h) to the track on the disk. A controller(60) controls the movement of the actuator.

Description

하드디스크 드라이브{Hard Disk Drive}Hard Disk Drive {Hard Disk Drive}

도 1은 종래의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 스큐 각도에 따른 인치당트랙수(TPI) 그래프이다.1 is a graph of tracks per inch (TPI) according to the skew angle of a hard disk drive according to an exemplary embodiment.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 평면도이다.2 is a plan view of a hard disk drive according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 하드디스크 드라이브의 슬라이더의 사시도이다.3 is a perspective view of a slider of the hard disk drive of FIG. 2.

도 4는 도 3의 'A' 영역의 저면도이다.FIG. 4 is a bottom view of region 'A' of FIG. 3.

도 5는 도 2의 하드디스크 드라이브의 구동회로의 개략적 블록도이다.FIG. 5 is a schematic block diagram of a driving circuit of the hard disk drive of FIG. 2.

도 6은 도 2의 하드디스크 드라이브의 디스크 내주 트랙에서 자기헤드가 위치된 상태를 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a state where a magnetic head is located in a disk inner track of the hard disk drive of FIG. 2.

도 7은 도 2의 하드디스크 드라이브의 디스크 중간 트랙에서의 자기헤드가 위치된 상태를 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a magnetic head is positioned in a disk intermediate track of the hard disk drive of FIG. 2.

도 8은 도 2의 하드디스크 드라이브의 디스크 외주 트랙에서의 자기헤드가 위치된 상태를 도시한 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which a magnetic head is positioned in a disk outer track of the hard disk drive of FIG. 2.

도 9는 도 2의 하드디스크 드라이브의 스큐 각도에 따른 인치당트랙수(TPI) 그래프이다.9 is a graph of tracks per inch (TPI) according to the skew angle of the hard disk drive of FIG. 2.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명          * Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1 : 하드디스크 드라이브 10 : 디스크(disk)1: Hard Disk Drive 10: Disk

30 : 스핀들 모터(spindle motor) 40 : 액추에이터(actuator)30: spindle motor 40: actuator

60 : 콘트롤러(controller) 70 : 보이스코일모터(VCM)60: controller 70: voice coil motor (VCM)

h : 자기헤드 s : 슬라이더h: magnetic head s: slider

본 발명은, 하드디스크 드라이브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 슬라이더의 중심축선에 대하여 서로 다른 각도로 결합된 복수개의 자기헤드를 구비하는 하드디스크 드라이브에 관한 것이다.The present invention relates to a hard disk drive, and more particularly, to a hard disk drive having a plurality of magnetic heads coupled at different angles with respect to the center axis of the slider.

하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive)는 전자장치와 기계장치로 이루어져 디지털 전자 펄스를 보다 영구적인 자기장으로 바꾸어서 데이터를 기록 및 재생해 주는 방식의 기억장치로서, 대량의 데이터를 고속으로 액세스(access)할 수 있기 때문에 컴퓨터 시스템의 보조 기억 장치 등으로써 현재 널리 사용되고 있다. A hard disk drive is a storage device that consists of electronic devices and mechanical devices that converts digital electronic pulses into a more permanent magnetic field to record and play back data. It can access large amounts of data at high speed. It is widely used as an auxiliary storage device of a computer system because it can be used.

이러한 하드디스크 드라이브는 최근 높은 인치당트랙수(TPI, Track Per Inch) 및 높은 인치당비트수(BPI, Bits Per Inch) 구현으로 고용량화되고 있으며, 그 적용영역도 확대되고 있는 실정이다. 실제 최근에는 직경이 0.85인치로 100원짜리 동전과 크기가 비슷한 소형 하드디스크 드라이브가 개발되어 향후 휴대폰 등에도 사용될 예정이다.These hard disk drives have recently been getting higher capacity with high track per inch (TPI) and high bits per inch (BPI) implementations, and their applications are expanding. In fact, a small hard disk drive with a diameter of 0.85 inches and a size similar to a 100 won coin has been developed and will be used in future mobile phones.

컴퓨터의 보조기억장치로 사용되는 하드디스크 드라이브의 핵심부품인 자기헤드(Magnetic head)는 여러 형태의 헤드(박막헤드, MIG 헤드 등)로부터 초고용량 초고밀도를 위한 자기저항헤드(MR head, Magneto Resistive head)로까지 발전을 거듭해왔다. 자기저항헤드는 전기, 자기적인 특성에 의한 읽기, 쓰기 동작으로 디스크면에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생한다. 초기에는 자기헤드가 하나의 폴(pole)과 갭(gap)을 가지고 읽기, 쓰기를 실행하는 자기유도방식(inductive type)이였으나, 최근에는 읽기, 쓰기를 각각의 폴과 갭에 의해 실행하는 방식이다. 즉, 읽기는 읽기 센서로 하고, 쓰기는 쓰기 센서로 하는 자기저항헤드를 사용하게 되었다.Magnetic head, a key component of the hard disk drive used as a secondary memory of a computer, is a magneto-resistive head (MR head, Magneto Resistive) for ultra-high-capacity ultra high density from various types of heads (thin head, MIG head, etc.). head) has been developing. The magnetoresistive head reads and writes data on the disk surface or reproduces the recorded data by reading and writing operations due to electrical and magnetic characteristics. Initially, the magnetic head was an inductive type that reads and writes with one pole and a gap, but recently, reads and writes are performed by each pole and gap. to be. That is, the magnetoresistive head which reads as a read sensor and writes as a write sensor is used.

쓰기 센서와 읽기 센서의 사이에는 절연물(insulation layer)과 공용 폴(shared pole)을 개재시켜 일정한 거리를 유지하도록 한다. 이때, 쓰기 센서와 읽기 센서는 동일직선상에 그 중심이 위치하는 형태로 되며, 쓰기 트랙 폭(write track width)은 읽기 트랙 폭(read track width)보다 크게 형성된다.An insulation layer and a shared pole are interposed between the write sensor and the read sensor to maintain a constant distance. At this time, the write sensor and the read sensor have a shape in which the center thereof is located on the same straight line, and the write track width is larger than the read track width.

그런데, 종래의 하드디스크 드라이브에 있어서는, 읽기 센서와 쓰기 센서가 별도로 구비되어 있으므로, 이들 각각의 특성에 맞게 드라이브의 채널(channel)에서 최적화(optimize)를 개별적으로 할 수 있는 장점은 있으나, 자기헤드의 측면에서 보면 읽기 센서와 쓰기 센서가 별도로 구비되어 있으므로 트랙상에서 오프셋(offset)이 발생하여 오프 트랙(off track)이 발생하고, 내주 트랙이나 외주 트랙으로 자기헤드가 이동시, 디스크 상의 원주방향으로 이루어져 있는 트랙과 자기헤드의 상대적인 각도인 스큐 각도(skew angle)가 발생하게 된다. However, in the conventional hard disk drive, since the read sensor and the write sensor are provided separately, there is an advantage that can be individually optimized in the channel of the drive according to their characteristics, but the magnetic head In terms of the read and write sensors are provided separately, the offset (offset) occurs on the track (off track) occurs, and when the magnetic head is moved to the inner track or outer track, it is made in the circumferential direction on the disk A skew angle, which is a relative angle between the track and the magnetic head, is generated.

따라서, 스큐 각도(skew angle)가 큰 내주 트랙이나 외주 트랙에서는 쓰기 센서에 의한 동작시 인접트랙의 데이터를 지우게 되는 인접트랙소거(ATE, Adjacent Track Erasure)현상 등이 발생할 수 있으므로 내주 트랙이나 외주 트랙에서는 중간 트랙에 비하여 트랙의 폭을 넓게 설계할 수밖에 없다. 이는 결국 인치당트랙수(TPI)를 저하시켜 용량손실을 야기한다.Therefore, in the inner track or outer track having a large skew angle, an adjacent track erasing (ATE, Adjacent Track Erasure) phenomenon may occur when the data of the adjacent track is deleted when the write sensor operates. In the track, the width of the track is comparable to that of the intermediate track. This in turn lowers the number of tracks per inch (TPI), leading to capacity loss.

즉, 종래의 일실시예에 의한 하드디스크 드라이브에서는, 내주 트랙과 외주 트랙에서 스큐 각도(skew angle)가 커짐으로 인하여 발생할 수 있는 인접트랙소거(ATE)현상 등을 방지하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이 인치당트랙수(TPI)를 내주 트랙이나 외주 트랙에서 높게 할 수 없어 하드디스크 드라이브 용량의 극대화를 기대할 수 없는 문제점이 있다.That is, in the conventional hard disk drive, in order to prevent an adjacent track erasing (ATE) phenomenon or the like that may occur due to an increase in the skew angle in the inner track and the outer track, it is shown in FIG. As can be seen, there is a problem in that the number of tracks per inch (TPI) cannot be increased in the inner track or the outer track so that the maximum capacity of the hard disk drive cannot be expected.

따라서, 본 발명의 목적은, 디스크 상에 데이터의 기록 및 재생시에 자기헤드와 트랙이 이루는 스큐 각도(skew angle)를 종래보다 줄일 수 있으며, 따라서 인치당트랙수(TPI, Track Per Inch) 손실을 종래보다 현저히 감소시켜 하드디스크 드라이브의 기록밀도를 향상시킬 수 있는 하드디스크 드라이브를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to reduce the skew angle between the magnetic head and the track at the time of recording and reproducing data on the disk, thus reducing the track per inch (TPI) loss. It is to provide a hard disk drive that can be significantly reduced to improve the recording density of the hard disk drive.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 실질적으로 동심원 형상의 복수의 트랙(track)이 마련되는 적어도 하나의 디스크(disk); 상기 디스크에 데이터를 기록하거나 재생하는 복수개의 자기헤드; 길이방향의 중심축선에 대하여 상기 복수개의 자기헤드가 각각 상호 다른 각도로 결합된 슬라이더를 구비하며, 상기 자기헤드를 상기 디스크 상의 트랙으로 이동시키는 액추에이터; 및 상기 액추에이터의 이동을 제어하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브에 의하여 달성된다.The object is, according to the present invention, at least one disk provided with a plurality of tracks substantially concentric in shape; A plurality of magnetic heads for recording or reproducing data on the disc; An actuator having a plurality of magnetic heads coupled at different angles with respect to a longitudinal center axis, the actuator moving the magnetic head to a track on the disk; And it is achieved by a hard disk drive comprising a controller for controlling the movement of the actuator.

이때, 상기 복수개의 자기헤드가, 상기 디스크에 데이터를 기록 및 재생하기 위하여 상기 디스크 상에 배치될 때 하나의 자기헤드의, 상기 디스크의 내주 트랙 및 외주 트랙 중 어느 한 트랙에 대한 스큐 각도가 나머지 자기헤드의 해당 트랙에 대한 스큐 각도보다 작도록 상기 복수개의 자기헤드가 상기 슬라이더에 결합되는 것이 바람직하다.At this time, when the plurality of magnetic heads are disposed on the disk for recording and reproducing data on the disk, the skew angle of one of the magnetic heads with respect to any one of the inner track and the outer track of the disk remains. Preferably, the plurality of magnetic heads are coupled to the slider such that the magnetic heads are smaller than the skew angle for the corresponding track.

그리고, 상기 복수개의 자기헤드는, 상기 액추에어터의 회전 반경 방향으로 상기 슬라이더의 소정의 원호 상에서 등각도 간격을 가지고 상기 슬라이더에 결합될 수 있다.The plurality of magnetic heads may be coupled to the slider at equal angle intervals on a predetermined arc of the slider in a rotational radial direction of the actuator.

상기 복수개의 자기헤드는, 상기 슬라이더의 중심축선에 대하여 실질적으로 평행하게 배치되는 하나의 자기헤드와, 상기 하나의 자기헤드 양측에서 상기 하나의 자기헤드의 중심축선에 대하여 양방향으로 5도 내지 10도의 간격을 가지고 소정거리 이격되어 배치되는 두 개의 자기헤드로 구성될 수 있다.The plurality of magnetic heads may include one magnetic head disposed substantially parallel to a center axis of the slider, and two to five degrees in both directions with respect to the central axis of the one magnetic head on both sides of the one magnetic head. It may be composed of two magnetic heads spaced at a predetermined distance apart from each other.

또한, 상기 콘트롤러는, 상기 디스크 상에 데이터의 기록 및 재생시 상기 복수 개의 자기헤드가 상기 디스크 상에 배치될 때 상기 복수개의 자기헤드 중 상기 디스크의 해당 트랙 상에서 가장 작은 상기 스큐 각도를 갖는 자기헤드를 작동시키는 것이 바람직하다.The controller further includes a magnetic head having the smallest skew angle on a corresponding track of the disk among the plurality of magnetic heads when the plurality of magnetic heads are disposed on the disk when recording and playing data on the disk. It is preferable to operate.

이때, 상기 콘트롤러는, 데이터의 기록 및 재생 시 상기 디스크의 내주 트랙, 중간 트랙 및 외주 트랙 별로 가장 최소의 스큐 각도를 갖는 자기헤드가 해당 트랙에 위치되도록 상기 액추에이터의 이동을 제어한다.At this time, the controller controls the movement of the actuator so that the magnetic head having the smallest skew angle for each of the inner track, the middle track, and the outer track of the disc is located on the track when data is recorded and reproduced.

또한, 상기 콘트롤러는, 상기 복수개의 자기헤드 중 어느 하나가 작동하지 않는 경우, 작동하는 두 개의 자기헤드 중 상기 디스크의 내주 트랙, 중간 트랙 및 외주 트랙 별로 가장 최소의 상기 스큐 각도를 갖는 자기헤드가 해당 트랙에 위치되도록 상기 액추에이터의 이동을 제어할 수 있다.The controller may further include a magnetic head having the minimum skew angle for each of the inner track, the middle track, and the outer track of the disk, when one of the plurality of magnetic heads does not operate. The movement of the actuator can be controlled to be located on the track.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 평면도이고, 도 3은 도 2의 하드디스크 드라이브의 슬라이더의 사시도이며, 도 4는 도 3의 'A' 영역의 저면도이다. 또한, 도 5는 도 2의 하드디스크 드라이브의 구동회로의 개략적 블록도이며, 도 6 내지 도 8은 하드디스크 드라이브의 디스크 내주 트랙, 중간 트랙 및 외주 트랙에서 자기 헤드가 위치된 상태를 도시한 도면이다. 2 is a plan view of a hard disk drive according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a perspective view of a slider of the hard disk drive of FIG. 2, and FIG. 4 is a bottom view of region 'A' of FIG. 3. 5 is a schematic block diagram of a driving circuit of the hard disk drive of FIG. 2, and FIGS. 6 to 8 are views illustrating a state in which a magnetic head is positioned in a disc inner track, an intermediate track, and an outer track of the hard disk drive. to be.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브(1)는, 데이터를 기록 저장하기 위한 디스크(10, disk)와, 디스크(10) 상에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하기 위한 3개의 자기헤드(hi, hm, ho)와, 길이방향의 중심축선에 대하여 3개의 자기헤드(hi, hm, ho)가 각각 다른 각도로 탑재된 슬라이더(s)를 구비하여 자기헤드(h)를 디스크(10) 상에 목표 트랙(t)으로 이동시키는 액추에이터(40)와, 액추에이터(40)의 이동을 제어하는 콘트롤러(60)와, 콘트롤러(60)를 포함한 대부분의 회로 부품들이 장착된 PCB(Printed Circuit Board)를 구비하여 전술한 부품들을 제어하는 인쇄회로기판조립체(미도시, PCBA, Printed Circuit Board Assembly)와, 이들 구성 부품들이 조립되는 베이스(90, base)를 구비한다.As shown in these figures, the hard disk drive 1 according to an embodiment of the present invention includes a disk 10 for recording and storing data, and a data recorded or recorded on the disk 10. Three magnetic heads (hi, hm, ho) for reproducing data, and three magnetic heads (hi, hm, ho) are mounted at different angles with respect to the longitudinal center axis. Most circuits including an actuator 40 for moving the magnetic head h to the target track t on the disk 10, a controller 60 for controlling the movement of the actuator 40, and a controller 60 A printed circuit board assembly (PCBA, Printed Circuit Board Assembly) for controlling the above-mentioned parts by having a printed circuit board (PCB) on which the parts are mounted, and a base 90 on which these components are assembled. do.

디스크(10)는 하나 또는 복수개가 서로 소정 간격 이격되어 스핀들 모터(30)에 의해 회전될 수 있도록 설치되며, 동심원 형상의 복수의 트랙(t)이 마련된다. 트랙(t)에는 서보섹터와 데이터섹터가 교호적으로 위치한다. 서보섹터는, 자기헤드(h)가 목표트랙에 도달하기 위해 트랙(t)을 이동하는 트랙 탐색(track seeking) 및 최종 목표트랙에 도달되어 자기헤드(h)를 트랙(t)의 센터라인(centerline) 상에 위치시키기 위한 트랙 추종(track following) 등의 서보 제어를 위한 것이며, 데이터섹터는 사용자의 데이터를 기록하기 위한 것이다. 하드디스크 드라이브(1)에서 트랙 탐색 및 트랙 추종은 서보 라이터(servo writer)에 의해 트랙(t)에 미리 기록된 서보섹터를 이용함으로써 이루어진다.One or more disks 10 are installed to be rotated by the spindle motor 30 at predetermined intervals from each other, and a plurality of concentric circular tracks t are provided. In the track t, the servo sector and the data sector are alternately located. The servosector is a track seeking in which the magnetic head h moves the track t to reach the target track and the final target track is reached so that the magnetic head h is moved to the centerline of the track t. It is for servo control such as track following for positioning on the centerline, and the data sector is for recording user data. Track search and track following in the hard disk drive 1 are performed by using a servo sector previously recorded in the track t by a servo writer.

3개의 자기헤드(hi, hm, ho)는, 디스크(10) 상에 데이터를 기록하거나 재생하기 위하여 회동축(47)에 회동가능하게 결합된 액추에이터 아암(41) 끝단의 슬라이더(s)에 탑재된다. 또한, 3개의 자기헤드(hi, hm, ho)는 슬라이더(s)의 중심축선에 대하여 각각 상호 다른 각도로 결합되는데, 이때 하나의 자기헤드(h)의, 디스크(10)의 내주 트랙(ID, 도 6 참조) 또는 외주 트랙(OD, 도 8참조)에 대한 스큐 각도(skew angle)가 나머지 자기헤드(h)들의 해당 트랙(t)에 대한 스큐 각도(skew angle)보다 작도록 3개의 자기헤드(hi, hm, ho)가 슬라이더(s)에 결합된다.Three magnetic heads (hi, hm, ho) are mounted on the slider (s) at the end of the actuator arm (41) rotatably coupled to the rotational shaft (47) for recording or reproducing data on the disk (10). do. In addition, the three magnetic heads (hi, hm, ho) are coupled at different angles with respect to the central axis of the slider (s), where one magnetic head (h) of the inner peripheral track (ID) of the disk (10) 3) so that the skew angle for the outer track OD (see FIG. 8) is less than the skew angle for the corresponding track t of the remaining magnetic heads h. Heads hi, hm and ho are coupled to slider s.

3.5인치 하드디스크 드라이브(1)는 회동축(47)을 중심으로 액추에이터(40)가 약 30도의 회전반경을 가지고 디스크(10) 상을 이동한다. 즉, 중간 트랙을 중심으로 내주 트랙 방향으로 약 15도 그리고, 외주 트랙 방향으로 약 15도의 회전반경을 가지고 액추에이터(40)가 회동한다. 따라서, 중간 트랙에 대한 자기헤드(hm)에 대 하여 내주 트랙에 대한 자기헤드(hi)와 외주 트랙에 대한 자기헤드(ho)는 대략 7.5도의 간격을 가지고 배치되는 것이 외주 트랙, 중간트랙, 내주 트랙에 대한 스큐 각도(skew angle)를 평균적으로 최소화 시킬 수 있다. In the 3.5-inch hard disk drive 1, the actuator 40 moves on the disk 10 with a rotation radius of about 30 degrees about the rotation shaft 47. That is, the actuator 40 rotates with a rotation radius of about 15 degrees in the inner track direction and about 15 degrees in the outer track direction around the intermediate track. Therefore, the magnetic head hi for the inner track and the magnetic head ho for the outer track with respect to the magnetic head hm for the intermediate track are arranged at intervals of approximately 7.5 degrees. The skew angle for the track can be minimized on average.

이를 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail with reference to FIG. 4 as follows.

3개의 자기헤드(hi, hm, ho)는 각각 폭 방향의 동일직선상에 그 중심이 위치하는 형태로 배치된다. 그리고, 자기헤드(hi, hm, ho) 각각은 쓰기 센서(ws)와 읽기 센서(rs)를 별도로 구비하고 있으며, 쓰기 센서(ws)와 읽기 센서(rs) 사이에는 절연물(il, insulation layer)을 개재시켜 일정한 거리를 유지하도록 한다. 3개의 자기헤드(hi, hm, ho)는, 중간트랙에 대한 자기헤드(hm)에 대하여 내주 트랙에 대한 자기헤드(hi)와 외주 트랙에 대한 자기헤드(ho)가 각각 등각도 간격(d)을 가지고 슬라이더(s)에 결합되어있다. 따라서, 데이터의 기록 및 재생시에 콘트롤러(60)에 의하여 디스크(11)의 내주 트랙(ID), 중간 트랙(MD) 및 외주 트랙(OD) 별로 가장 최소의 스큐 각도(skew angle)를 갖는 자기헤드(h)가 선택되어 이를 기준으로 액추에이터(40)는 자기헤드(h)를 디스크(10) 상으로 이동시킨다.The three magnetic heads hi, hm, and ho are arranged in such a manner that their centers are located on the same straight line in the width direction. Each of the magnetic heads hi, hm, and ho includes a write sensor ws and a read sensor rs, and an insulation layer between the write sensor ws and the read sensor rs. Keep a certain distance through the. The three magnetic heads (hi, hm, ho) have a magnetic head (hi) for the inner track and a magnetic head (ho) for the outer track with respect to the magnetic head (hm) for the intermediate track, respectively. ) Is coupled to the slider (s). Therefore, the magnetic head having the smallest skew angle for each of the inner track ID, the middle track MD and the outer track OD of the disc 11 by the controller 60 when recording and reproducing data. (h) is selected and the actuator 40 moves the magnetic head h onto the disk 10 based on this.

액추에이터(40)는 회동축(47)에 회동가능하게 결합된 액추에이터 아암(41)과, 자기헤드(h)가 탑재된 슬라이더(s)와, 액추에이터 아암(41)에 설치되어 슬라이더(s)를 디스크(10)의 표면 쪽으로 탄성바이어스되게 지지하는 서스펜션(45)과, 액추에이터 아암(41)을 회동축(47)을 중심으로 회동시키는 보이스코일모터(70)를 구비한다. The actuator 40 is installed on the actuator arm 41 rotatably coupled to the pivot shaft 47, the slider s on which the magnetic head h is mounted, and the actuator arm 41, thereby providing the slider s. A suspension 45 for elastically biasing toward the surface of the disk 10 and a voice coil motor 70 for rotating the actuator arm 41 about the pivot shaft 47 are provided.

여기서, 보이스코일모터(70)는 보빈부(71)에 권회된 보이스코일(73)과, 자기 력선을 발생시키는 마그네트(75)를 구비한다. 이에 의하여 마그네트(75)에 의해 발생된 자기력선 및 보이스코일(73)을 흐르는 전류와의 상호작용에 의해 전자기력이 발생됨으로써, 플레밍의 왼손법칙에 따라 액추에이터(40)가 회동하게 된다. 콘트롤러(60)는 전자기력을 제어하여 자기헤드(h)를 디스크(10)의 원하는 위치로 이동시킨다. 액추에이터 아암(41)은 회동축(47)을 중심으로 디스크(10) 상을 약 30도의 회전반경을 가지고 회동하여 헤드(h)를 목표하는 트랙(t)에 위치시킨다.Here, the voice coil motor 70 has a voice coil 73 wound around the bobbin portion 71, and a magnet 75 for generating a magnetic force line. As a result, electromagnetic force is generated by the interaction between the magnetic force line generated by the magnet 75 and the current flowing through the voice coil 73, thereby causing the actuator 40 to rotate according to Fleming's left hand law. The controller 60 controls the electromagnetic force to move the magnetic head h to the desired position of the disk 10. The actuator arm 41 rotates on the disk 10 about the rotation shaft 47 with a rotation radius of about 30 degrees to position the head h on the target track t.

콘트롤러(60)는 인쇄회로기판조립체(미도시)에 마련된다. 콘트롤러(60)는 메모리(65)와 연결되어 명령어 및 데이터를 주고 받으며 자기헤드(h)로부터 독출된 데이터로부터 서보 섹터 번호와 트랙 주소를 생성하여 디스크(10) 상에 자기헤드(h)가 위치해야 할 트랙(t) 상의 위치를 결정한다. The controller 60 is provided in a printed circuit board assembly (not shown). The controller 60 is connected to the memory 65 to exchange commands and data and to generate a servo sector number and a track address from the data read from the magnetic head h so that the magnetic head h is positioned on the disk 10. The position on the track t to be determined is determined.

도 5를 참조하여 이를 구체적으로 설명하면, 자기헤드(h)로부터 독출된 서보정보가 리드 프리앰프 & 라이트 드라이버(61)와 리드/라이트(R/W) 채널(62)을 거쳐 콘트롤러(60)에 전달되고, 이 서보정보는 콘트롤러(60)에 의해 해석되어 콘트롤러(60)가 서보 섹터 번호와 트랙 주소를 생성한다. 생성된 서보 섹터 번호와 트랙 주소에 기초하여 콘트롤러(60)는, 디스크(10) 상에 자기헤드(h)가 위치하는 트랙(t) 및 특정 트랙(t)에 있어서 어느 서보트랙에 자기헤드(h)가 위치하는가를 계산한 후, 자기헤드(h)를 목표하는 트랙(t)으로 이동시키기 위하여 보이스코일(73)에 구동 전류를 공급하도록 VCM구동부(67)에 제어신호를 인가한다. Referring to FIG. 5, the servo information read from the magnetic head h passes through the read preamplifier & write driver 61 and the read / write (R / W) channel 62. This servo information is interpreted by the controller 60 so that the controller 60 generates a servo sector number and track address. Based on the generated servo sector number and the track address, the controller 60 controls the magnetic head (H) on a track t in which the magnetic head h is located on the disk 10 and on any servo track in a specific track t. After calculating whether h) is located, a control signal is applied to the VCM driver 67 to supply a drive current to the voice coil 73 to move the magnetic head h to the target track t.

이때, 콘트롤러(60)는 3개의 자기헤드(hi, hm, ho) 중 가장 적합한 어느 하나의 자기헤드(h)를 선택하여 목표하는 트랙(t)으로 이동시킴으로써 당해 트랙(t) 에 대하여 스큐 각도(skew angle)가 최소가 될 수 있도록 한다.At this time, the controller 60 selects any one of the three magnetic heads (hi, hm, ho) most suitable magnetic head (h) to move to the target track (t) by skew angle with respect to the track (t) Make sure the skew angle is minimal.

이러한 구성에 의한, 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the hard disk drive according to an embodiment of the present invention by such a configuration as follows.

하드디스크 드라이브(1)의 콘트롤러(60)는 3개의 자기헤드(hi, hm, ho) 중에서 디스크(10)의 특정 트랙(t)에서 가장 작은 스큐 각도(skew angle)를 갖는 자기헤드(h)를 작동시킨다. 또한, 콘트롤러(60)는, 데이터를 기록하거나 독출하기 위한 특정 트랙(t)에 근접하도록 3개의 자기헤드(hi, hm, ho)를 위치시키되, 3개의 자기헤드(hi, hm, ho) 중에서 당해 트랙(t) 별로 가장 최소의 스큐 각도(skew angle)를 갖는 자기헤드(h)가 해당 트랙(t)에 위치하도록 액추에이터(40)의 이동을 제어한다. 이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.The controller 60 of the hard disk drive 1 has a magnetic head h having the smallest skew angle at a specific track t of the disk 10 of the three magnetic heads hi, hm and ho. Activate In addition, the controller 60 positions three magnetic heads hi, hm and ho so as to be close to a specific track t for recording or reading data, and among the three magnetic heads hi, hm and ho. The movement of the actuator 40 is controlled so that the magnetic head h having the smallest skew angle for each track t is located on the track t. This will be described in more detail as follows.

콘트롤러(60)는 자기헤드(h)가 위치해야 할 트랙(t) 상의 위치를 결정한다. 즉, 호스트 컴퓨터(미도시)로부터의 데이터 기록 또는 독출의 요청이 있으면, 콘트롤러(60)는 당해 데이터가 기록 또는 독출 될 트랙(t)을 결정한다. The controller 60 determines the position on the track t where the magnetic head h should be located. That is, if there is a request for data recording or reading from the host computer (not shown), the controller 60 determines the track t at which the data is to be recorded or read.

자기헤드(h)가 위치해야 할 트랙(t)의 위치가 디스크(10)의 내주 트랙(ID)에 위치한 경우에 콘트롤러(60)는, 내주 트랙(ID)에서 스큐 각도(skew angle)가 최소화 될 수 있는 자기헤드(hi)를 선택하여 자기헤드(hi)가 해당 트랙(t)에 위치하도록 위치제어신호를 발생시킨다. When the position of the track t at which the magnetic head h is to be located is located at the inner track ID of the disk 10, the controller 60 minimizes the skew angle at the inner track ID. The magnetic head hi may be selected to generate a position control signal such that the magnetic head hi is located on the track t.

콘트롤러(60)에 의하여 발생된 위치제어신호는 VCM구동부(67)에 입력되고, VCM구동부(67)는 보이스코일모터(70)를 구동하여 회동축(47)을 중심으로 액추에이터 아암(41)이 회동되도록 한다. 액추에이터 아암(41)이 회동되면 액추에이터 아암 (41)에 설치된 슬라이더(s)의 끝단에 위치한 3개의 자기헤드(hi, hm, ho) 중에 내주 트랙(ID) 에서 스큐 각도(skew angle)가 최소화 될 수 있는 자기헤드(hi)가 목표하는 트랙(t)에 위치하게 된다.The position control signal generated by the controller 60 is input to the VCM driver 67, and the VCM driver 67 drives the voice coil motor 70 to move the actuator arm 41 around the pivot shaft 47. To be rotated. When the actuator arm 41 is rotated, the skew angle is minimized in the inner track ID among the three magnetic heads hi, hm, and ho positioned at the ends of the sliders s provided on the actuator arm 41. The magnetic head hi can be located on the target track t.

그리고, 콘트롤러(60)에 의하여 특정된 목표 트랙(t)이 디스크(10)의 중간 트랙(MD)인 경우에는 중간 트랙(MD) 영역에서 스큐 각도(skew angle)가 최소화 될 수 있는 자기헤드(hm)가 선택되고, 외주 트랙(OD)인 경우에는 외주 트랙(OD) 영역에서 스큐 각도(skew angle)가 최소화 될 수 있는 자기헤드(ho)가 선택되어 목표하는 트랙(t)에 위치된다.In addition, when the target track t specified by the controller 60 is the middle track MD of the disc 10, the magnetic head may minimize the skew angle in the middle track MD region. hm) is selected, and in the case of the outer track OD, a magnetic head ho whose skew angle can be minimized in the outer track OD is selected and positioned on the target track t.

한편, 콘트롤러(60)는 3개의 자기헤드(hi, hm, ho)중 어느 하나가 작동하지 않는 경우에는 액추에이터(40)의 이동을 제어하여 정상적으로 작동하는 자기헤드(h)가 목적하는 트랙(t)에 위치되도록 할 수도 있으며, 이때에도 정상적으로 작동하는 자기헤드(h) 중에서 목적하는 트랙(t)에 대하여 최소의 스큐 각도(skew angle)를 갖는 자기헤드(h)가 해당 트랙에 위치하도록 액추에이터(40)의 이동을 제어할 수 있다.On the other hand, the controller 60 controls the movement of the actuator 40 when any one of the three magnetic heads (hi, hm, ho) does not operate, the track t is intended for the magnetic head (h) operating normally The magnetic head (h) having a minimum skew angle with respect to the desired track (t) of the magnetic head (h) in the normal operation of the actuator (h) is also located in the track The movement of 40 can be controlled.

도 9는 도 2의 하드디스크 드라이브의 스큐 각도에 따른 인치당트랙수(TPI) 그래프로서, 본 발명을 적용하면, 디스크(10)의 내주 트랙, 중간 트랙 및 외주 트랙에 걸쳐 인치당트랙수(TPI)가 동일하게 나타나는 이상적인 그래프(A)에 근접한 인치당트랙수(TPI) 그래프(B)의 특성을 나타내는 하드디스크 드라이브(1)를 구현할 수 있다. 이상적인 그래프(A)에 근접할수록 기록밀도를 향상 시킬 수 있어 하드디스크 드라이브(1)의 용량을 증대시킬 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 의한 하 드디스크 드라이브(1)에 의하면 인치당트랙수(TPI) 손실을 최소화하여 하드디스크 드라이브 용량의 극대화를 기대할 수 있음을 의미한다.FIG. 9 is a graph of tracks per inch (TPI) according to the skew angle of the hard disk drive of FIG. 2. According to the present invention, tracks per inch (TPI) over the inner track, the middle track, and the outer track of the disk 10 are shown. The hard disk drive 1 which exhibits the characteristic of the number of tracks per inch (TPI) graph B close to the ideal graph A, which is represented by the same, can be implemented. The closer to the ideal graph (A), the higher the recording density can be and the capacity of the hard disk drive 1 can be increased. According to the hard disk drive 1 according to an embodiment of the present invention, the number of tracks per inch ( This means that you can expect maximum hard disk drive capacity by minimizing TPI) losses.

전술한 실시예에서는, 자기헤드가 3개인 경우를 상술하였으나, 자기헤드의 숫자는 이에 한정되는 것이 아니고 필요에 따라 2개 혹은 4개 이상인 경우도 가능하다.In the above-described embodiment, the case of three magnetic heads has been described above. However, the number of magnetic heads is not limited thereto, and may be two or four or more as necessary.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention, which will be apparent to those skilled in the art. Therefore, such modifications or variations will have to be belong to the claims of the present invention.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 디스크 상에 데이터의 기록 및 재생시에 자기헤드와 트랙이 이루는 스큐 각도(skew angle)를 종래보다 줄일 수 있으며, 따라서 인치당트랙수(TPI, Track Per Inch) 손실을 종래보다 현저히 감소시켜 하드디스크 드라이브의 기록밀도를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the skew angle formed by the magnetic head and the track during recording and reproducing of data on the disk can be reduced compared to the prior art, so that the number of track per inch (TPI) is lost. Can be significantly reduced than before, and the recording density of the hard disk drive can be improved.

Claims (7)

실질적으로 동심원 형상의 복수의 트랙(track)이 마련되는 적어도 하나의 디스크(disk);At least one disk provided with a plurality of tracks substantially concentric in shape; 상기 디스크에 데이터를 기록하거나 재생하는 복수개의 자기헤드;A plurality of magnetic heads for recording or reproducing data on the disc; 길이방향의 중심축선에 대하여 상기 복수개의 자기헤드가 각각 상호 다른 각도로 결합된 슬라이더를 구비하며, 상기 자기헤드를 상기 디스크 상의 트랙으로 이동시키는 액추에이터; 및An actuator having a plurality of magnetic heads coupled at different angles with respect to a longitudinal center axis, the actuator moving the magnetic head to a track on the disk; And 상기 액추에이터의 이동을 제어하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.And a controller for controlling movement of the actuator. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수개의 자기헤드가, 상기 디스크에 데이터를 기록 및 재생하기 위하여 상기 디스크 상에 배치될 때 하나의 자기헤드의, 상기 디스크의 내주 트랙 및 외주 트랙 중 어느 한 트랙에 대한 스큐 각도(skew angle)가 나머지 자기헤드의 해당 트랙에 대한 스큐 각도 보다 작도록 상기 복수개의 자기헤드가 상기 슬라이더에 결합되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.Skew angle with respect to any one of the inner and outer tracks of the disk of one magnetic head when the plurality of magnetic heads are disposed on the disk to record and reproduce data on the disk. And the plurality of magnetic heads are coupled to the slider such that is smaller than the skew angle for the corresponding track of the remaining magnetic heads. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 복수개의 자기헤드는, 상기 액추에어터의 회전 반경 방향으로 상기 슬 라이더의 소정의 원호 상에서 등각도 간격을 가지고 상기 슬라이더에 결합되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.And the plurality of magnetic heads are coupled to the slider at equal angle intervals on a predetermined arc of the slider in the radial direction of rotation of the actuator. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 복수개의 자기헤드는, 상기 슬라이더의 중심축선에 대하여 실질적으로 평행하게 배치되는 하나의 자기헤드와, 상기 하나의 자기헤드 양측에서 상기 하나의 자기헤드의 중심축선에 대하여 양방향으로 5도 내지 10도의 간격을 가지고 소정거리 이격되어 배치되는 두 개의 자기헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.The plurality of magnetic heads may include one magnetic head disposed substantially parallel to a center axis of the slider, and two to five degrees in both directions with respect to the central axis of the one magnetic head on both sides of the one magnetic head. Hard disk drive comprising two magnetic heads spaced at a predetermined distance apart. 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 콘트롤러는, 상기 디스크 상에 데이터의 기록 및 재생시 상기 복수 개의 자기헤드가 상기 디스크 상에 배치될 때 상기 복수개의 자기헤드 중 상기 디스크의 해당 트랙 상에서 가장 작은 상기 스큐 각도를 갖는 자기헤드를 작동시키는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.The controller operates a magnetic head having the smallest skew angle on a corresponding track of the disk among the plurality of magnetic heads when the plurality of magnetic heads are disposed on the disk when recording and playing data on the disk. Hard disk drive, characterized in that. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 콘트롤러는, 데이터의 기록 및 재생 시 상기 디스크의 내주 트랙, 중간 트랙 및 외주 트랙 별로 가장 최소의 스큐 각도를 갖는 자기헤드가 해당 트랙에 위치되도록 상기 액추에이터의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라 이브.The controller may control the movement of the actuator such that the magnetic head having the smallest skew angle is positioned on the track for each of the inner track, the middle track, and the outer track of the disk. drive. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 콘트롤러는, 상기 복수개의 자기헤드 중 어느 하나가 작동하지 않는 경우, 작동하는 두 개의 자기헤드 중 상기 디스크의 내주 트랙, 중간 트랙 및 외주 트랙 별로 가장 최소의 상기 스큐 각도를 갖는 자기헤드가 해당 트랙에 위치되도록 상기 액추에이터의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.The controller may be configured such that, when one of the plurality of magnetic heads does not operate, the magnetic head having the smallest skew angle for each inner track, intermediate track and outer track of the disk among the two magnetic heads operated is the track. And controlling the movement of the actuator to be located in the hard disk drive.
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