KR900007671B1 - 자기헤드의 해제 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기헤드의 해제 방법 및 장치

제1도는 종래의 자기 디스크 메모리 장치의 부분 평면도.

제2도는 종래의 헤드 이동 기구 모터 구동 회로도.

제3도는 본 발명의 일실시예의 헤드 이동기구 모터 구동 회로도.

제4도는 제3도 회로에 대한 여러가지 신호의 타이밍도.

본 발명은 자기 디스크 장치에 관한 것이며, 특히 자기 디스크장치의 비동작시에 자기 헤드를 자기 디스크로 부터 해제하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

자기 디스크장치의 동작시에 자기 헤드는 디스크의 회전으로 인하여 공기 박층상으로 떠오른다. 정확하게 말하면, 자기 헤드는 슬라이더의 부분이다. 그러나 이 명세서에서 "헤드"라는 용어는 실제 자기 헤드를 포함한 전체 슬라이더를 말한다.

요즈음, 대부분 자기 디스크장치는 소위 CSS 또는 "콘택트 스타아트 스톱(Contact Start Stop)"시스템을 사용하고, 자기 디스크장치에서 디스크의 비회전시에 헤드는 디스크 표면에 접촉하고 있다. 이 시스템은 헤드의 소형화가 헤드로 인한 디스크상에 압력을 감소시켜 주기 때문에 실용적이다. 디스크의 회전 개시때와, 정지시에 윤활제는 헤드와 디스크와의 사이의 동적마찰을 감소시키며, 만약 헤드가 역학적인 충격으로인하여 디스크상에서 충돌을 하거나 헤드가 디스크 안으로 먼지를 들어가게 한다면 손상이 감소된다.

그러나 헤드는 계속 소형화되기 때문에, 그리고 헤드와 디스크의 최종표면이 계속 더 매끄럽게 되기 때문에, 디스크의 비회전시에 헤드는 디스크 표면에 흡착하려고 한다. 이 흡착은 반드러운 두 거울 표면들 사이에서 일어날 수 있는 어떤 한 종류의 흡착력에 의하여 일으키게 된다. 이 흡착력은 윤활제가 있으면 더욱더 강해지며, 만약 이것이 적당하게 해제되어 있지 아니하면 헤드와 그의 지지대 또는 디스크에 큰 손상을 입힌다.

디스크의 회전 개시전에 흡착 해제를 확실하게 하기 위하여 종래의 자기 디스크 장치에서는 특별한 해제메카니즘을 사용하였다. 이 메카니즘은 디스크의 회전 개시전에 디스크 반경 방향으로 헤드 이동기구를 잡아당기는 것이다. 지지대 짐벌들이 반경 방향에서 충분한 강성을 지녔기 때문에, 헤드는 짐벌들에 손상을 주지 않고 흡착으로 부터 해제될 수 있다. 헤드를 이동시키는 몇가지 방법들이 제안되어 왔었다. 미합중국특허 번호 4,530,021과 4,589,036에서 디스크 회전 개시시에 헤드는 "마이크로모션(micromotion)"을 일으키는 교류 전류를 공급받는다. 또한 미합중국 특허 번호 4,589,036에서 헤드의 실제 이동이 감지되고 그것에 의하여 "마이크로모션"은 제어된다. 그러나 이러한 방법들에는 정확하게 제어되는 교류 전류 발생장치와 고도의 감지 회로들이 필요하다.

더 간단한 회로를 사용한 또 다른 방법이 일본 특허 출원공고 번호 61-198480(1986년 9월 9일자에 공고됨)에 나타나 있다. 이러한 방법에 있어서, 장치의 비동작시에 헤드 이동기구는 스토퍼(stopper)수단에 더 가깝게 위치한다. 이 스토퍼 수단은 이동기구의 이동을 제한하고 탄성체로 이루어졌다. 디스크 장치의 회전개시 시에, 이동기구는 스토퍼를 향하여 움직이고 탄성체롤 압박한다.

이것은 헤드가 디스크의 실제 회전개시전에 반경 방향에서 약간 오프셋트(offset)되게 한다. 이 방법에서는 탄성체를 압박할 정도로 충분히 큰 이동기구 구동전류만을 필요로 한다. 스토퍼가 이동기구의 이동을 안전하게 제한하기 때문에, 구동전류로서 구형파를 사용한다.

그러나 본 발명의 발명자는 급격한 상승 및 하강특성을 지닌 그러한 간단한 파형을 사용하면 헤드와 그의 짐벌에 큰 손상을 줄 수 있고 어떠한 경우에는 디스크에 손상을 준다는 것을 알았다.

따라서, 간단한 회로를 가지고서 헤드와 디스크와의 흡착을 해제하기 위하여 자기 디스크 장치의 개선된 해제방법 및 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

헤드에 손상을 주지않고. 부드럽게 헤드의 흡착을 해체하는 개선된 방법 및 장치를 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.

점차적인 가속 및 감속으로 헤드 이동기구를 구동하는 개선된 방법 및 장치를 제공하는 것이 본 발명의 또 하나의 목적이다.

본 발명의 이러한 목적들을 달성하기 위하여 헤드이동기구 모터는 완만한 상승 및 하강 특성을 지닌 전류에 의하여 구동된다.

이외 다른 목적들과 그의 정확한 해결은 도면과 그에 대한 설명을 참조하면 이해될 것이다.

제1도는 종래의 자기 디스크 메모리 장치의 부분 평면도이다. 제1도에 있어서, 자기 디스크 1은 스핀들1a를 중심으로 회전하고, 자기 헤드 2는 소위 스윙 아암형 이동기구에 의하여 작동된다. 이 이동기구 3은 스윙 아암 30, 회전축 31, 요입부 34의 양끝에 있고 고무등의 탄성체로 이루어진 스토퍼 33a 및 33b, 프레임(도시되어있지 않음)에 고정되고 스토퍼 33a와 33b와의 사이에 위치한 스톱핀 35, 스윙 아암 30의 타측에서 고정되어 있고 헤드 2를 지지하는 짐벌들 2a로 이루어졌다.

구동 전류가 코일부 32a에 인가되었을 때, 스윙 아암 30의 한측은 화살표 A-B 방향으로 구동되고, 그 방향은 구동 전류의 극성에 의존한다. 스윙 아암 30의 타측과 헤드 2는 화살표 C-D방향으로 구동된다. 스톱핀 35는 스토퍼 33a 및 33b와 함께 헤드 2가 디스크 표면상의 어떤 특정한 영역을 넘지 않도록 스윙 아암 30의 이동을 어떤 특정한 영역내에로 제한을 한다.

제2도는 제1도의 장치를 사용한 종래의 구동회로를 설명한 것이다. 제2도에 있어서, 제1도와 동일한 부분들은 제1도와 같은 동일 참조 번호들을 부여하였다. 제2도에 있어서, 증폭회로 4는 연산 증폭기 41, 입력저항 40, 귀환저항 42, 전력 증폭기 43을 포함한다. 증폭회로 4는 타측이 연산 증폭기 41의 네거티브(-) 입력단자에 연결되어 있는 입력저항, 그 입력저항의 한측에서 서보 제어 신호 SV를 공급받는다. 연산증폭기 41의 포지티브(+) 입력단자는 저항 44를 거쳐서 접지되어 있다. 그래서 회로 4는 기본적으로 신호SV의 전압에 비례하는 구동전류 IV을 공급한다. 제어장치 6은 명령에 따라서 SV신호의 적당한 전압을 발생하고 서보 신호들은 디스크들상의 서보 트랙들에서 읽혀지며, 라인 6a상에서 공급된다.

연산 증폭기 41의 네거티브(-) 입력단자 역시 미리 정해진 전압 Vee를 연산 증폭기 41에 선택적으로 가하는, 또다른 입력 저항 51을 거쳐서 스윗치 회로 50에 연결되어 있다. 스윗치 회로 50은 장치의 동작 개시시에 제어 신호 6에 의하여 발생되는 흡착 해제 신호 VC에 응하여 단락 되어진다. 스윗치 50으로서는 실리코닉스 코포레이션(Siliconix Corp.,)에서 공급한 DG 201등이 아날로그 스윗치 IC를 사용할 수 있다. 번호7은 디스크 회전용 모터이다.

흡착해제 동작은 다음과 같다. 장치의 비동작시에 헤드는 스프링 수단(도시되어 있지 않음)에 의하여 디스크의 내부 가이드 영역으로 움직인다. 디스크의 회전이 멈춤에 따라, 헤드는 디스크 표면에 접촉하고 거기에서 머무른다. 이러한 상태에서 스토퍼 33b는 스톱 핀 35가까이 있고 거의 스톱 핀 35에 닿는다.

헤드가 디스크 표면상의 동일장소에 머물러 있을 시에, 윤활제가 헤드표면과 디스크 표면과의 사이의 모든 미세한 틈들로 몰려와 그곳을 메운다. 결과적으로 헤드 표면과 디스크와의 사이의 흡착은 매우 탄탄하게 된다.

장치가 턴 온 되었을때, 디스크 구동 모터 6과 해제 신호 VC가 동시에 작동된다. 디스크의 관성이 상대적으로 크므로 비트 지연을 가지고 회전하기 시작한다. 보이스 코일 모터(volce coil motor)32의 토오크(Torque)(빠른 액세스 시간들을 제공할 만큼 충분히 큰)는 디스크의 회전 개시전에 헤드를 디스크 내부측으로 이동시킨다.

상기 알고 있는 바와같이 스토퍼 33b가 이미 핀 35에 거의 닿아 있기 때문에, 헤드 이동은 보이스코일모터 32의 토오크로 인하여 핀 35에 대하여 스토퍼 35를 압축한다. 만일 헤드가 디스크가 아직 회전하고 있지 않을 동안에 초기 위치로 돌아온다면 그때는 그 위치로 모여든 윤활제로 인하여 헤드가 다시 디스크에 탄탄하게 흡착될 것이기 때문에, 이 압축은 디스크가 회전할때까지 지속된다.

종래의 시스템에서, 보이스 코일 모터 32의 구동 전류 IV는 급격한 상승 및 하강 특성을 지닌 간단한 구형파이다. 본 발명의 발명자는 구동 전류 파형의 상승에지(edge)에서 스토퍼 33b는 핀 35에 대하여 큰 가속력을 가지고 구동된다는 것을 알았다. 이것은 헤드 2 및 짐벌들 2a에 소망하지 않는 손상 또는 진동을 일으킨다. 더우기 구동 전류 파형의 하강 에즈에서 보이스 코일 모터 32 토오그의 갑작스런 해제가 압축 스토퍼 33b를 원상복귀시키고 데이타가 기록되어있는 디스크 영역 외부를 빠르게 움직이게 한다. 만일 헤드가 디스크에 데이타가 기록된 영역에 도달할때 짐벌들 2a가 진동하거나 헤드가 뜰 정도로 디스크 회전속도가 아직 충분히 높지 않다면, 헤드가 데이타 기록영역을 손상(즉, 긁힘)시킬런지 모른다.

제3도는 본 발명의 헤드 이동기구 모터 구동회로의 실시예를 설명한 것이며, 여기에서 제2도와 같은 동일 부분들은 제2도와 같은 동일 참조 번호들을 부여하였다.

제3도는 저항 52R과 캐패시터 52C로 이루어진 시상수 회로 52를 포함한다. 시상수 회로 52는 제4(c)도에서 도시된 바와같이 개선된 구동 전류를 제공한다. 제4도는 디스크 장치의 동작시에 제3도 회로에 대한 여러가지 신호들의 타이밍도이며, 여기에서 (a)는 장치의 동작 개시 신호이고, (b)는 흡착해제 신호 Vc이며,(c)는 보이스 코일 모터 32의 구동 전류, (d)는 디스크 회전 모터 7의 구동전류, (e)는 디스크의 실제회전속도이다. 제4(c)도에서 점선은 종래의 파형을 나타낸 것이다. 신호 VC의 주기 T는 디스크가 실제 회전 개시하는데 필요한 시간보다 더 길게 선택되는데, 예를들면 약 200-300msec이다. 회로 52의 시상수는 실험적으로 결정되며, 실험치는 거의 30-70msec이다. 저항 52R과 53과의 전체 저항은 제2도에서의 저항51에 상응한다.

구동전류 IV가 차츰 증가함에 따라, 스토퍼 33b는 단지 작은 가속력으로 핀 35에 대하여 압박한다. 이것은 충격손상이나 진동을 방지한다. 더욱 중요한 것은 구동전류 IV가 점차적으로 감소함에 따라서, 스토퍼33b는 원상복귀아니하므로 디스크 표면의 데이타 기록 영역에 대한 손상을 방지해준다.

전기 서술에서 본 발명의 원리를 고려했었고 여러번의 수정과 변화가 가능하다. 예를들면, 시상수 회로52는 연산 증폭기를 이용한 집적회로에 의하여 대치되며, 또는 스윗치 50 및 회로 52는 미리 프래그램된 웨이브(wave)함수를 발생하는 디지털 회로에 의하여 대치될지 모른다. 스윙형 이동기구 3은 또한 선형 보이스 코일 모터에 의하여 대치될지 모른다. 여러가지 다양한 스토퍼 수단을 기꺼이 이용할 수 있다. 따라서 본 발명은 도시되고 서술된 본 발명의 실시예의 정확한 구조 및 동작에 제한하지 아니한다.

Claims (10)

1. 디스크를 회전시키는 첫번째 모터, 헤드를 작동시키고 지지하는 이동기구, 이동기구를 구동시키는 두번째 모터, 이동기구의 이동을 제한시키고 탄성체로 된 스토퍼 수단으로 이루어져 있는 자기 디스크장치의 비동작시에 자기 헤드와 데이타 영역을 지닌 자기 디스크와의 흡착을 해제하는 방법에 있어서, (a) 디스크를 회전시키기 위하여 구동전류(IV)를 첫번째 모터(7)에 가하는 단계, (b) 디스크 반경방향에서 헤드를 이동시키고 탄성체 스토퍼(32a)(32b)수단을 압박시키기 위하여 구동전류(IV)를 두번째 모터(32)에 가하는 단계, (c) 적어도 디스크의 회전 개시때까지 구동전류(lV)를 두번째 모터(32)에 계속 가하는 단계, (d) 탄성체 스토퍼(33a)(33b)수단을 점차적으로 해체시키도록 두번째 모터(32)에 구동전류(IV)를 차츰 감소시키는 단계로서 이루어진 방법.
2. 청구범위 제1항에 있어서, 모터(b)에 있어서, 두번째 모터(32)에 대한 구동전류(Ⅳ)를 점차적으로 증가시키는 방법.
3. 자기 디스크(1) 메모리 장치에 있어서, 자기 디스크(1), 디스크에 역학적으로 연결되어 있고, 디스크를 회전시키는 첫번째 모터(7)수단, 자기헤드(2), 대체로 디스크의 반경 방향에 따라서 헤드를 지지하고 작동시키는 이동 기구(3) 수단, 이동기구(3)에 역학적으로 연결되어 있고 이동기구(3)를 구동시키는 두번째 모터(32)수단, 탄성체로된 이동기구(13)의 일부에 있고 이동기구(3)의 이동을 제한시키는 스토퍼(33a)(33b)수단, 두번째 모터(32)에 전기적으로 연결되어 있고, 첫번째 모터(7)동작 개시시에 이동기구(3)가 탄성체를 압박하게 하는 극성을 지닌 구동전류(IV)와, 적어도 실제 디스크 회전시까지 완만한 상승 및 하강을 유지하는 파형을 두번째 모터(32)에 공급하는 구동회로 수단으로서 이루어진 자기 디스크 메모리 장치,
4. 청구범위 제3항에 있어서, 미리 정해진 전압원에 연결되어 있고, 미리 정해진 주기로 흡착 해제 신호(VC)에 응하여 미리 정해진 전압을 선택적으로 공급하는 스윗치(50)수단, 스윗치 수단에 연결되어 있고, 선택적으로 공급한 미리 정해진 전압을 완만한 상승 및 하강 전압 파형으로 변환시키는 시상수 회로(52)수단, 시상수(52)수단 및 두번째 모터(32)에 연결되어 있고, 전압 파형에 비례하는 구동전류(IV)를 두번째 모터(32)에 공급하는 증폭회로(4)수단을 포함하는 구동회로에 있어서의 자기 디스크 메모리 장치.
5. 자기 디스크 장치에서 자기 디스크(1)의 회전 개시시에, 데이타 영역 및 가이드 영역을 갖는 자기 디스크(1)와 자기 헤드(2)와의 흡착을 해제하는 방법에 있어서,(a) 자기 디스크를 회전시키는 모터, (b) 가아드 영역을 향하여 디스크 반경 방향으로 점차적으로 자기 헤드(2)를 이동시키는 단계, (c) 자기 디스크(1)가 회전할때까지 가아드 영역에서 자기 헤드(2)를 지지하는 단계, (d) 자기 헤드(2)가 점차적으로 데이타 영역으로 이동하는 단계로서 이루어진 방법.
6. 청구범위 제5항에 있어서, 자기 디스크(1)장치가 탄성 스토퍼(33a)(33b)를 포함하고, 단계(b)는 탄성 스토퍼(33a)(33b)를 점차적으로 압박하도록 자기 헤드(2)를 이동시키는 것을 포함하며, 단계(d)가 탄성스토퍼(33a)(33b)를 점차적으로 해제하는 것을 포함하는 흡착 해제 방법.
7. 청구범위 제6항에 있어서, 자기 디스크(1)장치가 구동모터(7)를 포함하고, 단계(b)가 구동전류(IV)를 구동모터(32)에 가하고 구동전류(IV)가 완만한 상승특성을 가지는 것을 더 포함하는 흡착 해제 방법.
8. 청구범위 제7항에 있어서, 단계(d)가 구동전류(IV)가 완만한 하강특성을 가질 정도로 구동전류(IV)를 제거하는 것을 더 포함하는 흡착 해제 방법.
9. 자기 헤드(2)와, 데이타 영역 및 가아드 영역을 지닌 자기 디스크(1)와를 가지는 자기 디스크 장치에 있어서, 디스크 장치의 동작시에 자기 디스크(1)를 회전시키는 수단, 자기 디스크(1)의 회전 개시전에 가아드영역을 향하여 디스크 반경 방향으로 점차적으로 자기 헤드(2)를 이동시키는 수단, 자기 디스크(1)의 회전 개시때까지 가아드 영역에서 자기헤드(2)를 지지하는 수단, 자기 디스크(1)의 회전개시전에 자기 헤드(2)가 데이타 영역을 향하여 점차적으로 이동하는 것을 허락하는 수단으로서 이루어진 자기 디스크 장치.
10. 청구범위 제9항에 있어서, 상기 헤드를 반경으로 점차적으로 이동시키는 상기 수단이 탄성 스토퍼(33a)(33b)를 압박할 정도로 반경 방향에서 자기 헤드(2)의 이동을 제한시키는 탄성 스토퍼(33a)(33b)수단을 더 포함하는 상기 지지 디스크 장치.

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