KR20080000952A - 하드디스크 드라이브의 리트랙트 제어 방법 및 이에 적합한하드디스크 드라이브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하드디스크 드라이브의 리트랙트 제어 방법 및 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 리트랙트 동작이 발생하기 직전의 디스크 상의 헤드 위치 및 이동 방향에 따라 헤드를 리트랙트시키기 위한 전류치를 조정하는 리트랙트 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 리트랙트 제어 방법은 디스크 상에서의 헤드의 위치를 검출하는 과정; 및 리트랙트 동작이 개시되면 상기 헤드 위치를 참조하여 보이스 코일 모터에 인가되는 리트랙트 전류의 크기를 조정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 리트랙트 제어 방법에 의하면, 디스크 상의 헤드 위치 및 이동 방향에 따라 리트랙트 전류의 크기를 제어하므로, 헤드가 램프에 부딪쳐서 손상되거나 헤드가 램프 위로 올라가도록 구동하지 못하게 되는 경우가 발생하지 않게 되는 효과를 가진다.

Description

하드디스크 드라이브의 리트랙트 제어 방법 및 이에 적합한 하드디스크 드라이브{retract control method of hard disk drive and hard disk drive thereof}

도 1은 램프 방식을 채택한 하드디스크 드라이브를 보이는 부분 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 하드디스크 드라이브에 있어서의 리트랙트 동작을 도식적으로 보이는 것이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 리트랙트 제어 방법을 보이는 흐름도이다.

도 4는 본 발명에 따른 리트랙트 제어 방법을 도식적으로 보이기 위한 파형도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리트랙트 제어 방법을 채택한 하드 디스크 드라이브를 제어하는 제어장치(200)의 블록도이다.

본 발명은 하드디스크 드라이브의 리트랙트 제어 방법 및 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 리트랙트 동작이 발생하기 직전의 디스크 상의 헤드 위치 및 이동 방향에 따라 헤드를 리트랙트시키기 위한 전류치를 조정하는 리트랙트 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

하드디스크 드라이브(hard disk drive)는 정보 저장을 위해 사용되는 기록 장치이다. 통상적으로 정보는 자기 디스크의 동심원형 트랙들 위에 기록된다. 디스크는 스핀 모터에 회전 가능하도록 탑재되고, 정보는 보이스 코일 모터(voice coil motor; VCM)에 의해 회전되는 액튜에이터(actuator)에 탑재된 헤드에 의해 액세스 된다. VCM은 보이스 코일 모터 구동 전류에 의해 액튜에이터를 회전시키며, 그 결과 헤드가 디스크를 가로질러 이동된다.

헤드는 디스크의 표면으로부터 나오는 자기장의 변화를 감지하여 디스크 표면에 기록된 정보를 판독한다. 한편, 데이터를 기록하기 위해 기록 전류가 헤드로 공급되며, 기록 전류에 의해 헤드로부터 자계가 발생한다. 이 자계에 의해 디스크 표면이 자화되어 데이터가 디스크에 기록된다.

하드디스크 드라이브에 있어서, 아이들 상태(idle state)가 지속될 때, 외부 충격이 검출될 때, 낙하 상태가 검출될 때, 하드디스크 드라이브의 구동을 종료시킬 때, 하드디스크 드라이브의 구동 전원이 갑자기 차단될 때 등등 즉, 전력 절감이 요구될 경우나 헤드 및 디스크를 외부 충격으로부터 보호할 필요가 있을 경우에 헤드를 램프(ramp) 상으로 퇴피시키는 소위 리트랙트(retract) 동작이 수행된다.

도 1은 하드디스크 드라이브의 구성을 보이는 부분 단면도이다.

도 1을 참조하면, 하드 디스크 드라이브(100)는 스핀들 모터(미도시)에 의하여 회전되는 적어도 하나의 디스크(12)를 포함하고 있다. 하드 디스크 드라이브(100)는 디스크(12)의 표면에 인접되게 위치한 헤드(16)를 또한 포함하고 있다.

헤드(16)는 디스크(12)의 표면에 형성된 자계를 감지하거나 디스크(12)의 표면을 자화시킴에 의해 디스크(12)로부터 정보를 읽거나 기록할 수 있다. 비록 도 1에 있어서 단일의 헤드로 도시되어 있지만, 이는 디스크(12)를 자화시키기 위한 기록용 헤드와 디스크(12)의 자계를 감지하기 위한 분리된 읽기용 헤드로 이루어져 있다고 이해되어야 한다.

헤드(16)는 슬라이더(20)에 탑재되며, 슬라이더(20)는 헤드(16)와 디스크(12)의 표면 사이에 공기 베어링(air bearing)을 생성시키는 구조로 되어 있다. 슬라이더(20)는 헤드 스택 어셈블리(HSA; head stack assembly, 22)에 결합되어 있다. 헤드 스택 어셈블리(22)는 보이스 코일(26)을 갖는 액튜에이터 암(24)에 부착되어 있다. 보이스 코일(26)은 그것과 더불어 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor, 30)를 특정하는 마그네틱 어셈블리(28)에 인접되게 위치하고 있다. 보이스 코일(26)에 공급되는 VCM 구동 전류는 베어링 어셈블리(32)에 대하여 액튜에이터 암(24)을 회전시키는 구동력을 발생시킨다. 액튜에이터 암(24)의 회전은 디스크(12)의 표면을 가로질러 헤드(16)를 이동시킨다.

도 1에 도시된 하드디스크 드라이브에서, 리트랙트 동작이 수행되면, 헤드(16)는 디스크(12)의 외주 쪽에 설치된 램프(6) 위에 놓이게 한다.

도 2는 도 1에 도시된 하드디스크 드라이브에 있어서의 리트랙트 동작을 도식적으로 보이는 것이다. 도 2를 참조하면, 리트랙트 동작에 있어서 헤드(16)는 디스크(12)로부터 램프(6) 위로 리트랙트된다.

종래의 하드디스크 드라이브에 있어서 리트랙트시 액튜에이터 암(24)을 구동 하는 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor; VCM)에 헤드(16) 램프(6) 쪽으로 이동시키도록 일정한 크기의 리트랙트 전류를 인가하고 있다.

그렇지만, 리트랙트 동작이 수행될 때의 헤드(16)의 위치 및 이동 방향은 리트랙트 전류의 크기에 영향을 준다. 예를 들어, 헤드(16)가 디스크(12)의 내주에 있을 때와 외주에 있을 때를 비교하면 헤드(16)와 램프(6) 사이의 거리가 다르기 때문에 리트랙트 전류의 크기가 달라야 한다. 헤드(16)가 디스크의 내주에 있을 때나 외주에 있을 때 모두에 있어서 동일한 크기의 리트랙트 전류를 인가한다면, 헤드(16)가 디스크(12)의 내주에 있었을 때에는 과다한 크기의 리트랙트 전류에 의해 헤드(16)와 램프(6)와의 충격이 커져서 헤드(16)가 손상될 수 있다.

한편, 헤드(16)가 디스크(12)의 내주 쪽으로 이동하고 있었을 때와 외주 쪽으로 이동하고 있었을 때를 비교하면 헤드(16)를 램프(6) 쪽으로 이동시키기 위한 모멘텀(momentum)이 다르기 때문에 역시 리트랙트 전류의 크기가 달라야 한다.

종래의 리트랙트 제어 방법은 이러한 디스크 상의 헤드 위치 및 이동 방향을 고려하지 않고 있었기 때문에 헤드(16)와 램프(6)의 충격이 커지거나 혹은 액튜에이터 암(24)을 헤드(16)가 램프(6) 위로 리트랙트되기에 충분한 정도로 구동시키지 못하게 되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 적어도 상기의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 디스크 상의 헤드의 위치 및 이동 방향에 따라 리트랙트 전류의 크기를 조정하는 리트랙트 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 상기의 리트랙트 제어 방법에 적합한 하드디스크 드라이브를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 한 특징에 따른 하드디스크 드라이브의 리트랙트 제어 방법은

디스크 상에서의 헤드의 위치를 검출하는 과정; 및

리트랙트 동작이 개시되면 상기 헤드 위치를 참조하여 보이스 코일 모터에 인가되는 리트랙트 전류의 크기를 조정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 헤드의 이동 방향을 검출하는 과정을 더 구비하며, 상기 리트랙트 전류의 크기를 조정하는 과정은 헤드 위치 및 상기 이동 방향을 참조하여 리트랙트 전류의 크기를 조정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 하드디스크 드라이브는

헤드;

상기 헤드를 구동하는 보이스 코일 모터;

디스크를 회전시키는 스핀들 모터; 및

상기 헤드가 상기 램프 상으로 리트랙트되도록 상기 보이스 코일 모터의 구동 전류를 제어하는 콘트롤러를 포함하며,

여기서, 상기 콘트롤러는 상기 헤드를 상기 램프 상으로 리트랙트시키기 위한 리트랙트 동작에 있어서, 상기 디스크 상에서의 헤드 위치 및 이동 방향을 참조하여 리트랙트 전류의 크기를 조정하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 리트랙트 제어 방법을 보이는 흐름도이다.

하드디스크 드라이브의 콘트롤러(미도시)는 디스크(12) 상의 헤드 위치 및 이동 방향을 검출하여 메모리에 저장한다. (s302)

디스크(12) 상의 헤드의 위치는 헤드(16)에 의해 액세스 되는 어드레스를 참조하여 결정된다. 본 발명에 있어서 헤드(16)의 위치는 디스크(12)의 반경 방향의 위치를 의미하므로 헤드(16)의 위치는 트랙 어드레스에 의해 나타내어질 수 있다.

한편, 헤드(16)의 이동 방향은 헤드(16)의 이전 위치와 현재 위치를 참조함에 의해 검출될 수 있다.

디스크(12) 상의 헤드 위치 및 이동 방향은 테이블에 저장된다. 테이블에는 디스크(12) 상의 헤드 위치 그리고 이동 방향에 따라 서로 다른 리트랙트 전류치들이 수록되어 있다. 리트랙트 전류의 최대치는 헤드(16)가 최내주에 위치하고 또한 내주 방향으로 이동하고 있는 것에 상응하며, 리트랙트 전류의 최대치, 디스크의 반경, 디스크(12) 상의 헤드 위치 그리고 이동 방향을 참조하여 리트랙트 전류치를 결정할 수 있다.

리트랙트 상황이 발생하면, 콘트롤러는 테이블을 참조하여 디스크(12) 상의 헤드 위치 및 이동 방향에 상응하는 리트랙트 전류치를 얻는다. (s304)

리트랙트 전류를 VCM(30)에 인가하여 헤드(16)를 램프(6) 상으로 리트랙트시킨다.

여기서, 본 발명에 따른 리트랙트 제어 방법은 전원 차단(power off)에 의한 리트랙트 상황에 적용되는 것이 바람직하다. 외부 충격에 의한 리트랙트 동작에 있어서는 외부 충격에 의해 헤드(16)가 흔들리게 되므로 리트랙트 동작이 개시될 때의 헤드 위치를 특정하기 어려우며, 아이들 상태에서는 통상 헤드가 특정된 위치에 옮겨져 다음 동작을 대기하는 상태가 되기 때문이다.

도 4는 본 발명에 따른 리트랙트 제어 방법을 도식적으로 보이기 위한 파형도이다. 도 4를 참조하면, 헤드(16)가 디스크(12)의 내주 쪽에 있는 경우의 리트랙트 전류(402)와 헤드(16)가 디스크(12)의 외주 쪽에 있을 경우의 리트랙트 전류(404)가 도시된다.

리트랙트 전류는 헤드(16)를 램프(6) 쪽으로 이동시키도록 부의 극성을 가지며 그것의 크기는 디스크(12) 상의 헤드 위치(그리고 이동 방향)에 따라 달라지는 것을 알 수 있다. 한편, 도 4에 있어서 뒤쪽에 도시되는 것은 검증용 리트랙트 전류(verify retract current)로서 헤드(16)가 램프(6) 상으로 확실하게 리트랙트 되도록 하기 위한 것이다. 즉, 초반의 리트랙트 전류에 의해 리트랙트가 되지 못한 상황을 가정하여 최대치 이상의 리트랙트 전류를 다시 한번 인가하여 확실한 리트랙트 동작을 확보하기 위한 것이다. 전반의 리트랙트 전류에 의해 헤드(16)가 램프(6) 상에 리트랙트 되어있었다면 헤드(16)는 램프(6) 상에서 고정되어 있으므로 후반의 검증용 리트랙트 전류가 인가되더라도 헤드(16)는 전혀 움직이지 않는다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리트랙트 제어 방법을 채택한 하드 디스크 드라이브를 제어하는 제어장치(200)의 블록도이다.

제어장치(200)는 리드/라이트(R/W) 채널 회로(204) 및 리드 프리앰프 & 라이트 드라이버 회로(206)에 의하여 헤드(16)에 결합된 콘트롤러(202)를 포함하고 있다. 콘트롤러(202)는 디지털 신호 프로세서(DSP: Digital Signal Processor), 마이크로프로세서, 마이크로 콘트롤러 등이 된다. 충격 검출부(220)는 하드디스크 드라이브에 인가되는 외부 충격을 검출한다.

콘트롤러(202)는 디스크(12)로부터 데이터를 리드하거나 또는 디스크(12)에 데이터를 기록하기 위하여 리드/라이트 채널(204)로 제어신호를 공급한다.

정보는 전형적으로 R/W 채널(204)로부터 호스트 인터페이스 회로(210)로 전송된다. 호스트 인터페이스 회로(210)는 퍼스널 컴퓨터와 같은 시스템에 인터페이스하기 위한 제어 회로를 포함하고 있다.

R/W 채널 회로(204)는 재생 모드에서는 헤드(16)로부터 읽혀져 리드 프리앰프&라이트 드라이버 회로(206)에서 증폭된 아날로그 신호를 호스트 컴퓨터(도면에 미도시)가 판독할 수 있는 디지털 신호로 변조시켜 호스트 인터페이스 회로(210)로 출력하거나 호스트 인터페이스 회로(210)를 통하여 수신된 데이터를 디스크에 기록할 수 있도록 기록 전류로 변환시켜 리드 프리앰프&라이트 드라이버 회로(206)로 출력시킨다.

콘트롤러(202)는 보이스 코일(126)에 구동 전류를 공급하는 VCM 구동부(208)에 또한 결합되어 있다. 콘트롤러(202)는 VCM(30)의 여기 및 헤드(16)의 움직임을 제어하기 위하여 VCM 구동부(208)로 제어신호를 공급한다.

콘트롤러(202)는 읽기 전용 메모리(ROM: Read Only Memory, 214) 또는 플래 시 메모리와 같은 비휘발성 메모리 및 랜덤 액세스 메모리(RAM: Random Access Memory, 216)에 결합되어 있다. 메모리(214, 216)는 소프트웨어 루틴을 실행시키기 위하여 콘트롤러(202)에 의하여 사용되는 명령어 및 데이터를 포함하고 있다.

소프트웨어 루틴의 하나로서 도 4에 도시된 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리트랙트 제어 방법을 수행하는 프로그램이 있다.

리트랙트 동작에 있어서, 콘트롤러(202)는 도 4에 도시된 바와 같은 방법에 의해 VCM 구동부(208) 그리고 스핀들 모터 구동부(218)를 제어하여 리트랙트 동작을 수행한다. 콘트롤러(202)의 제어에 의해 헤드(16)는 램프(6) 상으로 리트랙트된다.

또한, 콘트롤러(202)는 리트랙트 동작에 있어서 디스크 상의 헤드 위치 및 이동 방향을 참조하여 리트랙트 전류의 크기를 제어한다.

본 발명은 방법, 장치, 시스템 등으로서 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필연적으로 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체에 저장될 수 있으며 또는 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다. 프로세서 판독 가능 매체는 정보를 저장 또는 전송할 수 있는 어떠한 매체도 포함한다. 프로세서 판독 가능 매체의 예로는 전자 회로, 반도체 메모리 소자, ROM, 플래시 메모리, 이레이져블 ROM(EROM: Erasable ROM), 플로피 디스크, 광 디스크, 하드 디스크, 광 섬유 매체, 무선 주파수(RF) 망, 등이 있다. 컴퓨터 데이터 신호는 전자 망 채널, 광 섬유, 공기, 전자계, RF 망, 등과 같은 전 송 매체 위로 전파될 수 있는 어떠한 신호도 포함된다.

첨부된 도면에 도시되어 설명된 특정의 실시 예들은 단지 본 발명의 예로서 이해되어 지고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 본 발명에 기술된 기술적 사상의 범위에서도 다양한 다른 변경이 발생될 수 있으므로, 본 발명은 보여지거나 기술된 특정의 구성 및 배열로 제한되지 않는 것은 자명하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 리트랙트 제어 방법에 의하면, 디스크 상의 헤드 위치 및 이동 방향에 따라 리트랙트 전류의 크기를 제어하므로, 헤드가 램프에 부딪쳐서 손상되거나 헤드가 램프위로 올라가도록 구동하지 못하게 되는 경우가 발생되지 않게 되는 효과를 가진다.

Claims (5)

1. 디스크 상에서의 헤드의 위치를 검출하는 과정; 및

   리트랙트 동작이 개시되면 상기 헤드 위치를 참조하여 보이스 코일 모터에 인가되는 리트랙트 전류의 크기를 조정하는 과정을 포함하는 하드디스크 드라이브의 리트랙트 제어 방법.
2. 제1항에 있어서,

   헤드의 이동 방향을 검출하는 과정을 더 구비하며,

   상기 리트랙트 전류의 크기를 조정하는 과정은 헤드 위치 및 상기 이동 방향을 참조하여 리트랙트 전류의 크기를 조정하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 리트랙트 제어 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 리트랙트 전류의 크기를 조정하는 과정은 파워오프시의 리트랙트 동작에서 적용되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 리트랙트 제어 방법.
4. 헤드;

   상기 헤드를 구동하는 보이스 코일 모터;

   디스크를 회전시키는 스핀들 모터; 및

   상기 헤드가 상기 램프 상으로 리트랙트되도록 상기 보이스 코일 모터의 구동 전류를 제어하는 콘트롤러를 포함하며,

   여기서, 상기 콘트롤러는 상기 헤드를 상기 램프상으로 리트랙트시키기 위한 리트랙트 동작에 있어서, 상기 디스크 상에서의 헤드 위치 및 이동 방향을 참조하여 리트랙트 전류의 크기를 조정하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
5. 제4항에 있어서, 상기 콘트롤러는 파워오프에 의한 리트랙트 동작에서 상기 리트랙트 전류의 크기를 조정하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.

Images