KR940005561B1

KR940005561B1 - 자기디스크장치

Info

Publication number: KR940005561B1
Application number: KR1019860001723A
Authority: KR
Inventors: 히로아끼 야다; 시게요시 이마고시; 히데오 스야마; 데쓰오 세끼야; 마사유끼 나까야마
Original assignee: 쏘니 가부시기가이샤; 오오가 노리오
Priority date: 1985-03-11
Filing date: 1986-03-11
Publication date: 1994-06-20
Also published as: CA1303733C; US4701815A; AU5449386A; EP0194641A3; AU582836B2; KR860007638A; EP0194641A2

Abstract

내용 없음.

Description

자기디스크장치

제1도는 본원 발명에 의한 자기디스크장치의 트래킹 서어보장치에 대한 한 실시예를 나타낸 회로구성도.

제2도 및 제3a도 내지 제3c도는 제1도에 도시된 발명의 트래킹 서어보장치의 동작상태를 설명하기 위하여 사용되는 신호파형도.

제4도는 헤드위치신호에 관한 서어보 변환기헤드페어의 치수, 위치와 위치신호와의 관계를 나타내는 도면.

제5a도 내지 제5d도는 변환특성과 다른 특성이 열화되는 것을 방지할 수 있는 여러 가지 조건을 설명하기 위한 신호파형도.

제6도는 본원 발명에 사용되는 변환기헤드의 배치를 상세히 나타낸 개략선도.

제7도 및 제8도는 본원 발명에 의한 자기디스크장치의 트래킹 서어보장치의 다른 실시예를 나타내는 개략선도.

제9도는 본원 발명에 의한 자기디스크장치용 트래킹 서어보장치의 다른 실시예를 나타내는 회로구성도.

제10도는 자기디스크상의 1트랙의 섹터구성을 설명하기 위한 개략선도.

제11도는 제10도의 디스크상의 1섹터의 구성을 설명하기 위한 개략선도.

제12a도 내지 제12g도는 제9도에 도시된 실시예의 동작상태를 설명하기 위한 개략선도.

제13도는 본원 발명에 의한 디스크장치의 트래킹 서어보장치의 또 다른 변형실시예를 나타내는 회로구성도.

제14a도 내지 제14g도는 제13도의 실시예의 동작상태를 설명하기 위한 타이밍차아트.

본원 발명은 자기디스크장치에 관한 것으로, 좀더 상세히 설명하면, 자기디스크에 형성된 자기트랙에서 얻어지는 서어보정보가 장치의 자기변환기헤드의 위치를 정확하게 결정하는데 사용되는 자기디스크장치의 디스크메모리용 트래킹 서어보장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자기디스크장치의 자기디스크용 트래킹 서어보장치에 있어서, 변환기헤드를 위치결정하기 위한 제어동작은 주로 다음 두 가지를 위하여 행해진다. 즉, 그 중 한가지는 변환기헤드가 가능한 한 신속하게 1트랙에서 다른 트랙으로 이동하는 이른바 시이크(seek)동작을 행하는 것이며, 다른 한가지는 외부 소음에 불구하고 변환기헤드가 이동된 후, 변환기헤드로 하여금 트랙을 가급적 정확하게 추종할 수 있도록 하는데 있다. 즉, 고도의 정확성으로 트래킹동작을 행하는데 있다.

이러한 제어동작을 행하기 위하여 변환기헤드 등의 위치와 이동속도에 관한 서어보정보를 검출하는 검출 수단을 제공할 필요가 있다. 검출수단자체의 차이에 의하여 종래 아래와 같은 3가지 종류의 서어보장치가 알려져 있다.

제1서어보장치는 광학스케일 서어보장치이며, 이는 샤시에 고정되며, 복수트랙에 대응한 슬리트를 가지며, 변환기헤드와 연동하여 제1광학스케일 위를 이동가능한 제2광학스케일과, 제1 및 제2광학스케일의 상하에 배설된 발광부 및 수광부로 형성된 광결합수단을 갖추며, 광결합수단의 광로에 제2광학스케일이 들어가면, 그 변위량에 따라서 수광부의 광량이 변화하며, 그 변화량이 전기신호로 변환되어 꺼낼 수 있게 이루어진 광학스케일 서어보장치이다. 제2서어보장치는 1개의 축에 의하여 지지되는 복수개의 디스크를 갖춘 자기디스크장치용 서어보면 서어보장치이며, 이는 복수개의 디스크의 특정 디스크의 전체를 서어보용으로 사용하는 장치이다. 제3서어보장치는 서어보정보를 디스크위에 기록된 각 트랙의 섹터 사이에 공급하는 매입형 서어보장치이다.

그러나 상기한 바와 같이 종래의 기술에는 다음과 같은 결합이 있다. 특히 광학스케일 서어보장치의 경우에, 제어대상인 헤드의 위치와 검출수단으로서 사용되는 광학스케일의 위치는 서로 떨어져 있기 때문에 광학스케일 서어보장치는 온도팽창에 의하여 용이하게 약화되거나 영향을 받는다. 이를테면, 자기디스크장치내의 온도분포는 균일하지 않으므로 온도는 광학스케일과 디스크에 있어서 다르며, 또 비록 이들의 온도가 동일한 경우라 할지라도 온도팽창계수는 광학스케일과 자기디스크에 있어서 다르다. 왜냐하면, 이들은 다른 물질로 제조되어 있기 때문이다. 일반적으로, 상기 차이를 보정하는 것은 어렵다.

한편, 서어보면 서어보장치는 서어보동작의 특정 디스크면을 필요로 한다. 특히 자기디스크가 적은 자기 디스크장치의 경우에는 서어보디스크는 필요한 데이터디스크의 수를 감소시키며, 따라서 데이터의 기억능력을 감소시킨다. 또, 매입서어보장치의 경우에는 서어보정보는 디스크 1회전마다 한번 얻을 수 있으며 따라서 헤드위치결정정밀도의 입장에서 문제가 제기된다.

그러므로 본원 발명의 목적은 자기디스크장치용 개량식 트래킹 서어보장치를 제공하는데 있다.

본원 발명의 다른 목적은 자기디스크로부터의 데이터정보가 서어보정보로 변환되어, 자기변환기헤드를 위치결정하는데 사용될 수 있으므로, 자기디스크면의 이용률을 향상시킬 수 있는 자기디스크장치용 개량식 트래킹 서어보장치를 제공하는데 있다.

본원 발명의 다른 목적은 서어보 변환기헤드와 기록/재생변환기헤드와 같은 헤드슬라이더에 장착되어서, 변환기헤드가 온도의 변화에도 불구하고, 안정 및 정확하게 위치될 수 있게 하는 자기디스크장치용 트래킹 서어보장치를 제공하는데 있다.

본원 발명의 또 다른 목적은 서어보정보가 얻어지는 디스크면은 데이터가 기록되는 디스크면과 상이하게 만들어지며, 그러므로 데이터가 기록될 때 기록/재생변환기헤드에서 서어보변환기헤드까지의 기록신호가 누출되는 것을 피할 수 있게 하는 디스크장치용 트래킹 서어보장치를 제공하는데 있다.

본원 발명의 또 다른 목적은 데이터섹터 사이에 형성된 갭의 서어보정보가 샘플링되어 변환기헤드를 항상 정확하게 위치시키도록 유지되는 디스크장치용 트래킹 서어보장치를 제공하는데 있다.

본원 발명에 의하면, 데이터신호가 자기디스크의 자기트랙에서 검출되며, 복수개의 자기트랙은 각각 데이터기록/재생변환기헤드가 장착된 헤드슬라이더 위에 장착된 한쌍의 서어보변환기헤드를 사용하여 동일 트랙피치로 형성된 동일 트랙폭을 가진, 디스크장치용 트래킹 서어보장치가 설치되어 있다. 검출된 데이터신호는 신호처리수단에 의하여 엔벨롭(envelope)검출되며, 이 사이에서 차이분이 발생하여 헤드의 위치결정신호, 속도신호 및 트랙통과신호와 같은 서어보정보를 제공한다. 그다음 서어보정보는 기록/재생변환기헤드가 추종할 트랙을 추적하는데 사용되며, 그러므로 헤드의 정확한 위치결정이 이루어진다.

본원 발명의 다른 목적, 특징 및 장점을 첨부 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

본원 발명의 자기디스크장치용 트래킹 서어보장치의 한 실시예는 제1도 내지 제5도에 도시되어 있다.

제1도는 이 실시예의 회로구성을 나타내는 개략선도이다. 동도에서, (1)은 자기디스크 또는 디스크메모리를 표시한다. 이 디스크(1)면에는 동일 피치의 동일 트랙폭을 가진 데이터트랙(DT)이 형성되어 있다. (2)는 데이터기록/재생변환기헤드를 가리키며, 이에는 출력단자(2a),(2b)가 설치되어 있다. 이들 출력단자(2a),(2b)는 각각 스위칭회로에 의하여 기록증폭기 및 재생증폭기(도시되지 않음)에 접속되어 있다.

서어보헤드페어(3)는 한쌍의 변환기헤드(3a),(3b)로 형성되며, 예를 들면 약 100㎛의 위치관계로 데이터 기록/재생변환기헤드(2)와 같은 헤드슬라이더(도시되지 않음)위에 장착되어 있다. 서어보헤드페어(3)와 데이터기록/재생변환기헤드(2) 사이의 거리는 데이터트랙피치의 정수배수나 반트랙피치(정수배수의 경우만이 제1도에 예시되어 있다)의 잔여배수가 되도록 선택된다. 서어보헤드페어(3)에는 출력단자(4a) 내지 (4d)와, 출력단자(4a),(4d)와 접지 사이에 접속되어 있는 DC 센스전류원(5),(6)이 설치되어 있다. 출력단자(4b),(4c)는 서로 접속 및 접지되어 있다. 서어보헤드페어(3)에는 자기저항효과(이른바 MR 헤드)를 이용하는 자기변환기헤드가 사용된다. 서어보헤드페어(3)는 리이드선이 인출되며, 동일 간격으로 탭이 부착된 니켈과 철의 합금박막으로 제조되어 있다. 원칙적으로 서어보헤드페어(3), 즉 MR 헤드는 동작할 때, 자계의 변화를 감지하며, 그 저항치를 변화시키므로 DC 센스전류원이 필요하다. 이 때문에 두 전류원(5),(6)이 상기와 같이 설치되어 있다.

출력단자(4a)는 콘덴서(7), 증폭기(8), 필터(9) 및 엔벨롭 검출회로(10)에 의하여 차동(差動)증폭기(15)의 비반전입력단자에 접속되며, 출력단자(4d)는 콘덴서(11), 증폭기(12), 필터(13) 및 엔벨롭 검출회로(14)에 의하여 차동증폭기(15)의 반전입력단자에 접속되어 있다. 차동증폭기(15)의 출력측으로부터, 헤드위치결정(헤드변위)신호가 발생되는 출력단자(16)가 인출된다. 차동증폭기(15)의 출력측은 비분처리회로(17)와 영교차비교기(18)에 접속되어 있다. 미분처리회로(17)에서 출력단자(19)가 인출되며, 여기서 속도신호가 발생하며, 영교차비교기(18)에서 출력단자(20)가 인출되며, 여기서 통과신호가 발생된다.

서어보헤드페어(3)는 데이터트랙(DT)으로부터의 데이터신호를 해독할 수 있게 이루어져 있다. 여기서 해독된 데이터신호는 증폭기(8),(12)에 의하여 증폭되며, 엔벨롭 검출회로(10),(14)로 공급되며, 여기서 엔벨롭이 검출된다. 서어보헤드페어(3)는 데이터를 해독하므로 여기서 나온 출력신호는 데이터의 내용에 따라서 랜덤으로 변동된다. 그러나 기록과 동시에, 데이터는 소정변조장치에 의하여 변조되며, 따라서 출력신호는 규칙적으로 아래로 내려간다. 따라서 엔벨롭 검출회로(10),(14)의 출력측에서 얻어진 엔벨롭의 최대치는 데이터가 랜덤데이터일 경우엔는 어떤 트랙상에서 일정치를 취한다. 즉, 상기 엔벨롭은 통상적으로 변조장치에 의하여 결정되는 최저 반복주파수를 가진 엔벨롭으로 된다. 제2도는 데이터신호의 엔벨롭이 검출될 때 파형의 신호파형도를 나타낸다. 제2도에서, 엔벨롭의 최대치는 최저 반복주파수로 얻을 수 있다.

이리하여 엔벨롭 검출회로(10),(14)에서 얻어지며, 취출된 엔벨롭은 차이를 발생시키는 차동증폭기(15)로 공급된다. 이 차이분은 제3a도에 도시된 헤드위치결정(헤드변위)신호 S(x)로 된다. 이 헤드위치결정신호는 3각파형이며, 이의 경사는 서어보헤드페어(3)가 저속으로 데이터트랙(DT)을 횡단할 때 완만하게 되며, 이 헤드위치결정신호는 파형이며, 이의 경사는 서어보헤드페어(3)가 고속으로 데이터트랙(DT)을 횡단할 때 급경사로 된다. 즉, 헤드위치결정신호의 3각파의 경사는 서어보헤드페어(3)의 이동속도에 비례한다.

따라서, 상기 헤드위치결정신호가 미분처리회로(17)에 공급되며, 여기서, 시간미문

이 되고, 엔벨롭이 얻어지면, 증폭은 서어보헤드페어(3)의 이동속도에 비례한다. 제3b도는 이때에 미분처리회로(17)에서 꺼내지는 출력의 파형을 나타낸다.

위치결정신호가 영교차비교기(18)로 공급되며, 여기서 이 신호가 제3c도와 같은 각형파신호로 전환되면, 이들의 선후단은 서어보헤드페어(3)의 트랙 통과점을 가리킨다. 후기하는 바와 같이, 헤드위치결정신호에는 두가지 종류의 영교차점이 있다. 따라서 각형파의 선후단중, 한가지를 사용하면 충분하다.

출력단자(16)에서 발생된 헤드위치결정신호는 서어보제어회로(도시되지 않음)에 공급되며, 이는 헤드가 이동한후, 데이터기록/재생헤드(2)로 하여금 트랙을 정확히 추적하도록 트래킹 동작을 위하여 사용된다. 한편, 출력단자(19),(20)에서 발생된 속도신호와 트랙통과신호는 헤드위치결정신호가 헤드를 일정트랙에서 표적트랙으로 이동시키기 위하여 시이크동작을 위해 사용되는 것과 마찬가지로 서어보제어회로(도시되지 않음)에 공급된다.

또, 서어보헤드페어(3)와 헤드위치결정신호의 치수 사이의 관계는 제4도에 도시하였다. 제4도에 있어서, (W)는 데이터트랙폭을 가정하고, (T)는 트랙피치폭을 가정하며, (g)는 가아드벤드폭, (h)는 서어보 헤드페어(3)를 구성하는 헤드폭, (s)는 헤드(3a)와 (3b) 사이의 헤드거리, 그리고 (H)는 서어보헤드페어(3)의 폭을 가정한다. 제4도는 아래와 같은 등식을 성립시키기 위하여 정확하게 치수관계와 파형을 도시한다.

제4도에 있어서, 서어보헤드페어(3)가 x축 방향으로 이동할 경우, 헤드(3a)와 (3b)로부터의 엔벨롭 사이의 차이, 즉 차동증폭기(15)의 출력측에서 발생되는 헤드위치결정신호 S(x)는 제4도의 3각파로 된다. S(x)=0인 점은 서어보의 평형점이다. 0위상과 π위상으로 일컬어지는 두가지 종류의 평형점이 있다. 0위상에 있어서, 서어보헤드페어(3)의 헤드(3a),(3b)는 각각 다른 인접데이터트랙을 추적하며, 한편 π위상에서, 헤드(3a),(3b)는 모두 같은 데이터트랙을 추적한다. 0위상이나 위상이 트랙피치에 대하여 서어보헤드페어(3)와 데이터기록/재생헤드(2) 사이의 거리의 위치관계에 의하여 결정되는 서어보의 평형점으로 선택된다. 예를 들면, 두 헤드(3a)와 (3b) 사이의 거리를 트랙피치의 정수배수로 선택한다면, π위상은 서어보동작의 평형점으로서 선택될 것이다.

서어보헤드페어(3)의 치수가 상기 등식(1)의 조건을 충족시킬 때, 헤드위치결정신호 S(x)는 완전 3각파형을 이루게 된다. 그러나 상기 조건부등식(1)이 성립하지 않을 때, 헤드위치결정신호 S(x)는 완전 3각파형으로 되지 않는다. 그러므로 위치신호 S(x)가 만족스러운 파형을 갖도록 서어보헤드페어(3)의 각 치수에 의하여 충족될 관계등식이 무엇인가에 대해서 설명한다.

위치결정신호 S(x)의 3각파형의 1주기가 추출될 때, 이는 제5a도와 같이 된다. 서어보헤드페어(3)에 관한 치수가 적절하지 않을 경우, 제5b도 또는 제5c도와 같이 불감대 또는 포화가 일어나며, 따라서 서어보정보 검출수단으로서의 변환특성이 열화된다. 제5b도의 불감대는 트래킹 서어보에 의한 위치를 결정하는 정확성을 열화시킨다. 이 불감대는 0위상과 π위상에 일부분을 차지한다. 이러한 불감대는 제거되어야 한다는 것을 알아야 한다. 또, 제5c도의 포화는 트래킹 서어보의 동작범위를 좁게 하지만, 소량의 포화가 존재하는 것은 허용된다.

또, 변환특성에 관계되지 않는 이른바 크로스토오크의 문제가 제기되지만, 서어보정보 검출수단의 동작을 방해할 가능성이 있다. 헤드폭(h)이 가아드밴드폭(g)과 비교할 만큼 넓을 때, 자속의 크로스토오크는 인접데이터트랙 사이의 서어보헤드페어(3)에 의하여 발생한다. 이리하여 상기와 같은 크로스토오크의 발생을 방지하는 것이 바람직하다.

이러한 특성의 열화를 피하기 위하여, 서어보헤드페어(3)와 데이터트랙 사이의 치수관계는 아래의 등식을 충족시켜야 한다.

이들 등식(2) 내지 (5)중, 식(2)와 (3)의 조건을 동시에 충족시키는 것은 실제로 헤드를 제조할 경우에는 불가능하다. 따라서 보다 중요한 조건인 식(2)을 충족시켜야 한다. 또 식(4)와 (5)를 동시에 충족시켜서 어느 위상에도 불감대가 발생하지 않도록 할 수가 있지만, 서어보 정보검출수단으로 불감대가 0위상이나 π위상의 어느것에 발생하는 것을 방지하면 충분하다. 이때에, 식(4) 또는 (5)의 조건이 충족되어 불감대가 발생되지 않도록 하면, 3각파의 영교차부에는 제5d도에 도시한 바와 같이 변환이득이 크게 되지만, 서어보회로장치를 적절히 설계함으로써 대응할 수 있다.

상기와 같이 본원 발명이 상기 실시예에 의하여, 데이터트랙 자체는 서어보정보를 얻는데 이용되기 때문에 서어보동작을 위하여 사용되는 디스크면과 트랙은 불필요하게 되며, 따라서 디스크면의 이용률을 향상시킬 수 있다. 또 서어보헤드페어와 데이터기록/재생헤드를 동일 헤드슬라이더에 형성하고, 서어보헤드페어와 데이터기록/재생헤드의 위치를 예컨대, 100㎛ 정도로 매우 가깝게 했기 때문에 양자간에 일어나는 온도팽창에 의한 위치변위가 매우 적어진다. 그 결과, 온도팽창에 대하여 그 영향을 그다지 받지 않는 위치결정 서어보기구를 구성할 수 있다. 또, 모든 서어보정보는 서어보헤드페어를 포함하는 헤드슬라이더에서 얻을 수 있기 때문에 별도로 서어보용 센서결합체 부품이 필요없으며, 따라서 본원 발명의 트래킹 서어보장치는 기구적으로 간단하게 구성할 수 있다. 또 서어보헤드페어(3)의 치수, 배치를 연구하며, 한쌍의 헤드로부터의 위치, 속도, 트랙통과수와 같은 필요한 3종류의 서어보정보를 얻을 수 있으므로 헤드슬라이더로부터의 단자수가 적어도 된다.

또 매입식 서어보장치와 같은 시분할 방식이 아니므로 연속적으로 서어보정보를 얻을 수 있다.

또, 제6도의 헤드구조를 사용하는 트래킹 서어보장치에 있어서, 데이터가 데이터기록/재생헤드(2)를 사용하여 어떤 트랙에 기록할 때 데이터기록/재생헤드(2)가 장착된 헤드슬라이더(HS)위에 설치된 서어보헤드페어(3)를 사용함으로써 서어보가 효과적일 경우, 데이터기록/재생헤드(2)에서 서어보헤드페어(3)까지의 기록신호의 누출이 발생하며, 따라서 이러한 누출은 데이터기록/재생헤드(2)에 공급되는 기록전류로 하여금 서어보헤드페어(3)로부터의 출력신호에 영향을 미치게 한다. 그 결과, 데이터기록/재생헤드(2)를 위치결정하는 서어보가 정확하게 행하여지지 않을 염려가 있다.

데이터기록/재생헤드(2)에서 서어보헤드페어(3)까지의 기록신호의 간섭이나 누출을 방해하게 하는 여러 가지 원인을 생각할 수 있다. 이 경우에, 2가지의 결합원인들을 열거할 수 있다. 즉, 제6도의 화살표(a)에 의하여 도시된 자기결합; 화살표(b)에 의하여 도시된 정전기결합; 화살표(c)에 의하여 표시된 전자유도 결합이다. 근본적으로 이들 결합은 서어보헤드페어(3)와 데이터기록/재생헤드(2)가 근접하여 위치하고 있기 때문에 발생한다.

본원 발명에 의한 디스크장치용 트래킹 서어보방식의 보다 개량된 실시예에 대하여 상기 폐단을 고려하여 아래에 기술한다. 제7도는 본원 발명의 다른 실시예를 도시한 개략선도로서, 여기서는 1개의 디스크를 사용하는 것으로 족하다.

제7도에 있어서, 디스크(1)는 스핀들(SP)에 부착되어 있다. 헤드슬라이더(HSA) 및 (HSB)는 반경방향을 따라서 이동할 수 있도록 이 디스크(1)의 전면 및 후면에 대향하여 위치하고 있다. 이들 헤드슬라이더(HSA),(HSB)중 1개에는 서어보헤드(3)와 데이터기록/재생헤드(4)가 장착되어 있다. 서어보제어회로(26)에는 서어보헤드(3)로부터의 서어보정보가 공급되며, 이 서어보제어회로(26)는 액츄에이터(27)를 제어한다. 이 액츄에이터(17)는 아암(28)에 의하여 헤드슬라이더(HSA) 및 (HSB)를 구동시켜 이를 위치결정시킬 수 있게 구성되어 있다. 헤드슬라이더(HSA) 및 (HSB)는 아암(28)에 의하여 서로 결합되어 있다. 기록신호 발생회로(29)는 기록신호(기록전류)를 발생시켜서, 데이터기록/재생헤드(2)에 공급할 수 있게 구성되어 있다.

본 실시예에는 1개의 디스크(1)를 사용할 수 있으므로 기록전류가 디스크(1)의 후면에 데이터를 기록하기 위하여 기록신호발생회로(29)에서 헤드슬라이더(HSB)위에 위치한 데이터기록/재생헤드(2)까지 공급될 때 서어보정보는 디스크(1)의 전면에 위치하고 있는 헤드슬라이더(HSA)위에 장착된 서어보헤드(3)에 의하여 검출되며, 이는 서어보제어회로(26)에 공급된다. 그다음 서어보제어회로(26)는 헤드슬라이더(HSA) 및 (HSB)를 구동시켜서, 헤드(2)를 위치결정시키기 위해 서어보제어를 행하도록 엑츄에이터(27)를 제어한다.

이때에, 통상적으로 알루미늄 기판으로 만들어진 디스크(1)는 데이터의 기록을 행하는 데이터기록/재생헤드(2)와 서어보정보를 제공하는 서어보헤드(3) 사이에 개재되기 때문에 얻어지는 차폐효과로 인하여 헤드슬라이더(HSA)위의 데이터기록/재생헤드(2)에서 헤드슬라이더(HSS)위의 서어보헤드(3)까지의 기록신호의 누출을 방지한다.

데이터가 디스크(1)의 전면에 기록되고, 또 서어보정보가 그 후면에서 얻어질 때, 기록신호발생회로(29)와 서어보제어회로(26)는 상기 관계면에 대응한 헤드슬라이더에 스위치로 접속되어 있다(도시되지 않음).

이 실시예의 트래킹서어보장치의 온도가 변화될 때에도, 동일한 위치변위가 양 헤드슬라이더(HSA),(HSB)에의 온도팽창에 의하여 발생된다는 것을 알아야 하며, 이로 인하여 데이터기록/재생헤드(2)와 서어보헤드(3)가 같은 헤드슬라이더 위에 장착되어 있지 않는데도 불구하고 변화기헤드를 위치결정하는 정확성을 그다지 열화시키지 않는다.

제8도는 복수개의 디스크(1A),(1B) 및 (1C)가 사용되는 경우를 나타낸다. 제8도에 있어서, 제7도의 부품에 대응하는 같은 부품에 대해서는 같은 번호로 표시했기 때문에 상세한 설명을 생략한다.

제8도에 있어서, 복수개의 디스크메모리(1A),(1B) 및(1C)는 스핀들(SP)에 부착되어 있다. 서어보헤드(3)와 데이터기록/재생헤드(2)를 가지고 있는 복수개의 헤드슬라이더(HSA) 내지 (HSF)는 이들 디스크 (1A),(1B) 및 (1C)의 전후면에 대향하여 위치하고 있다. 이들 헤드슬라이더(HSA) 내지 (HSF)는 모두 아암(28)에 의하여 결합되고, 엑츄에이터(27)에 의하여 구동된다.

예를 들면, 기록신호발생회로(29)로부터의 기록전류가 헤드슬라이더(HSD)위에 데이터기록/재생헤드(2)에 공급되어 디스크(1B)의 후면 위에 데이터를 기록할 때 서어보정보는 디스크(1A)의 전면 위에 위치한 헤드슬라이더(HSA)의 서어보헤드(3)에 의하여 검출되며, 이는 서어보제어회로(26)에 공급된다. 그다음, 서어보제어회로(26)는 엑츄에이터(27)를 제어하고, 이 엑츄에이터(27)는 아암(28)에 의하여 헤드슬라이더(HSA) 내지 (HSF)를 구동시키며, 이리하여 자기변환기헤드를 위치결정한다.

이때에, 디스크(1A) 및 (1B)는 기록을 하는 기록/재생헤드(2)와 서어보정보를 공급하는 서어보헤드(3) 사이에 개재되기 때문에 얻어지는 차폐효과로 인하여 헤드슬라이더(HSD)위의 데이터기록/재생헤드(2)에서 헤드슬라이더(HSA)위의 서어보헤드(3)까지 기록신호의 간섭이나 누출을 방지할 수 있다.

헤드슬라이더(HSA) 내지 (HSF)의 결합은 상기 결합에 제한되지는 않으며, 헤드슬라이더(HSA) 내지 (HSF)중 어느것이든지 두가지를 결합시킬 수도 있다. 예를 들면, 데이터는 헤드슬라이더(HSF)의 데이터기록/재생헤드(2)에 의하여 기록이 가능하다. 한편 서어보제어는 헤드슬라이더(HSA)의 서어보헤드(3)에 의하여 이루어진다. 물론, 이때에, 기록신호발생회로(29)로부터의 기록신호는 헤드슬라이더(HSE)위에 장착된 데이터기록/재생헤드(2)에 공급된다.

본원 발명에 의한 디스크장치용 트래킹 서어보장치의 다른 실시예에 대하여 제9도 내지 제12도에 의하여 상세히 기술하면 아래와 같다. 이 실시예에 의하면 데이터기록/재생변환기헤드에서 서어보변환기헤드까지 기록신호의 누출을 방지할 수 있다.

제9도는 이 실시예를 나타내는 회로구성도이다.

제9도에 있어서, 자기디스크(1)가 설치되고, 그 위에는 데이터트랙(DT)이 있어서, 이들은 각각 동일피치로 기록된 동일 트랙폭을 가지고 있다. 디스크(1)위에 기록된 각 데이터트랙(DT)의 1원주는 복수개의 섹터, 예를 들면 제10도와 같이 8섹터로 분할되어 있다. 각 섹터의 후단부에는, 즉 인접 섹터 사이의 영역에는 "인터 레코드 갭영역"이 설치되어 있다. 이 인터레코드 갭부분 또는 영역은 어떤 섹터에 재기록할 때 발생하는 것 같은 기록타이밍이 잘맞지 않음으로써 인접 섹터가 파손되는 것을 방지할 수 있게 이루어져 있다. 이 인터레코드 갭영역에는 공장에서 공급과 동시에 이미 어떤 고정 패턴이 기록되어 있으므로 이 기록된 고정패턴은 사용자에 의하여 재기록될 수 없게 되어 있다.

1섹터는 제11도와 같이 형성되어 있으며, 이는 순서적으로 제11도의 좌측으로부터 동기 코오드영역(SYNC), 식별코오드영역(ID), 라이트 스페이스 갭영역(Gap1), 데이터영역(DATA) 및 인터레코드 갭영역(Gap2)으로 구성되어 있다. 동기 코오드 영역(SYNC)은 공기용으로 사용되며, 식별코오드영역(ID)은 식별용이며, 예를 들면 섹터번호, 라이트스페이스 갭영역(Gap1)은 해독모우드를 기록모우드로 전환하는데 필요한 시간을 준비하기 위해 사용되며, 인터레코드갭영역(Gap2)은 제10도와 관련하여 상기한 바와 같이, 사용된다. 라이트스페이스 갭(Gap1)은 통상적으로, 예를 들면 2-3바이트가 주어지며, 인터레코드갭영역(Gap2)은 라이트스페이스갭영역(Gap1)의 약 5배에 데이터 길이가 주어진다.

제9도의 서오보헤드페어(3)로부터 차동증폭기(15)까지의 신호처리는 제1도와 같은 방법으로 행하여지므로 여기서는 생략한다.

제9도에 있어서, 차동증폭기(15)의 출력측에서 발생하는 헤드위치결정신호는 속도신호등과 같은 방법으로 서어보제어회로(도시하지 않음)에 직접 공급되며, 이 신호는 헤드가 이동된 후에 헤드가 트랙을 정확하게 추적하도록 트래킹동작을 위하여 사용된다. 헤드위치결정신호가 서어보제어회로에 직접 공급될 경우, 데이터기록/재생헤드(2)가 기록모우드에 있는 동안, 서어보헤드(3)가 동작하는 시간구간을 발생시킨다. 이에 의하여 기록/재생헤드(2)에 서어보헤드(3)까지의 기록신호의 간섭 또는 누출에 의하여 헤드를 위치결정하는 정확성을 열화시킨다.

그러므로 제9도의 이 실시예에 있어서, 데이터가 기록되기 전의 헤드위치결정신호는 추출되어, 진정한 서어보정보(위치결정신호)로서 서어보제어회로에 공급된다. 이를 위하여 샘플 및 호울드회로(30)는 차동증폭기(15)의 출력측에 설치되며, 자기디스크제어장치(32)는 상기 샘플 및 호울드회로(30)에 샘플링펄스를 공급하기 위한 제어수단으로서 설치된다.

통상적인 자기디스크장치에 설치되는 것과 같은 자기디스크제어장치(32)가 사용된다. 자기디스크제어장치(32)로부터의 신호가 사용되면, 해독/기록타이밍을 정확하게 검출할 수가 있다. 따라서 이 자기디스크제어장치(32)로부터의 제어신호는 샘플링펄스로서 사용된다.

차동증폭기(15)로부터 샘플 및 호울드회로(30)에 공급되는 헤드위치결정신호는 샘플되어, 자기디스크제어장치(32)로부터의 샘플링펄스(제어신호)에 의하여 호울드된다. 그결과 데이터가 기록되기전의 서어보정보(헤드위치결정신호)는 샘플 및 호울드회로(30)에서 꺼내져 출력단자(31)에서 발생된다.

제12a 내지 제12g도는 데이터트랙(DT)의 어느 섹터에 재기록되는 타이밍관계를 나타낸다. 이 경우에 섹터(4)위의 데이터는 오우버라이팅에 의하여 재기록된다고 가정한다. 제12a도는 차동증폭기(15)의 출력측에서 발생되는 헤드위치결정신호를 나타낸다. 제12b도는 샘플 및 호울드회로(30)에 의하여 샘플되고 호울드된 헤드위치결정신호를 나타낸다. 제12c도는 샘플 및 호울드회로(30)의 샘플링 및 호울딩상태를 나타낸다. 제12d도는 어떤 데이터트랙(DT)위의 섹터의 분포를 나타낸다. 제12e도는 자기디스크제어장치(32)의 기록 및 재생상태를 나타낸다. 제12f도는 데이터기록/재생헤드(2)의 동작상태를 나타낸다. 제12g도는 서어보헤드(3)의 동작상태를 나타낸다.

제어신호가 자기디스크제어장치(32)에서 발생할 때 샘플 및 호울드회로(30)는 제12c도의 제어신호에 응답하여 샘플링 및 호울딩 동작을 반복적으로 행하며, 데이터가 기록되기 전에 공급된 샘플링 펄스가 기록될때의 제어신호에 의하여, 샘플 및 호울드회로(30)는 제12a도와 같이 차동증폭기(15)으로부터의 헤드위치결정신호를 샘플 및 호울드한다. 그 결과, 샘플 및 호울드회로(30)는 그 출력측에 제12b도와 같이 헤드위치결정신호를 발생시키며, 이는 데이터가 기록되기 전에 섹터의 갭영역에만 대응한다.

제12g도의 사선을 그은 영역은 서어보헤드(3)가 액티브상태에 놓였을 때의 시간을 나타내며, 사선이 그어 있지 않은 영역은 서어보헤드(3)가 인액티브상태에 놓여졌을 때의 시간을 나타낸다. 그리고 이는 실질적으로 제12c도의 샘플링펄스의 타이밍과 일치한다. 서어보헤드(3)는 샘플링시간에 얻어진 갭부분에 대응한 서어보정보(위치결정신호)를 사용하여 서어보를 건다. 그리고 호울딩시간에 데이터는 데이터기록/재생헤드(2)에 의하여 기록된다. 즉, 데이터가 상당히 기록된 시간에, 서어보헤드(3)는 인액티브상태로 세트되며, 서어보헤드(3)가 액티브상태에 놓여진 시간에 데이터는 기록된다. 따라서 서어보헤드(3)와 데이터기록/재생헤드(2)가 모두 시간의 입장에서 동시에 액티브상태로 놓이지 않기 때문에 데이터가 기록될 때, 데이터기록/재생헤드(2)에서 서어보헤드(3)까지의 기록신호의 누출을 방지할 수 있다.

제12d도의 섹터(4)에 대응한 시간에 도달할 때 데이터기록/재생헤드(2)는 액티브상태로 돌입하며, 이리하여 섹터(4)는 오우버라이팅된다. 또 샘플 및 호울드동작은 데이터가 기록되기 전에 행하여 질 필요는 없다. 예를 들면, 헤드슬라이더가 엑츄에이터에 의하여 구동되고 서어보정보가 샘플 및 호울드된 후, 짧은 시간에 안정화될 때 서어보정보는 데이터가 기록되기 전에 대응시간에 따라 샘플 및 호울드된다.

상기와 같이 데이터트랙으로부터의 엔벨롭을 사용하여 서어보를 거는 디스크장치용 트래킹 서어보장치는 데이터가 기록될 때 상기 누출이나 간석 발생의 문제 이외에, 다음과 같은 문제가 있다.

일반적으로 디스크장치용의 이러한 트래킹 서어보장치에 있어서, 서어보는 데이터가 오우버 라이팅되는 동안, 변환기헤드를 위치결정하기 위하여 걸어지며(데이터트랙에 재기록될 때, 구 데이터가 소거되지 않고도 신데이터가 기록된다). 상기 경우에, 어떤 원인으로 인하여 큰 외란(外亂)이 발생하면, 이러한 외부외란은 서어보에 의하여 억지될 수 없으며, 따라서 데이터는 고유 트랙위치에서 벗어난 틀린 위치에 기록되므로 트랙폭은 겉보기에 넓게 형성된다. 그러나 상기 방법은 디스크 위의 트랙의 치수를 정확하게 가정하기 때문에 트랙폭이 변화될 경우, 변환기헤드를 위치결정하는 전체서어보기구의 동작은 불필요하게 된다. 그런데, 여기에는 변환기헤드를 위치결정하는 정확성을 열화시키는 문제가 있다. 이러한 문제는 특히 트랙피치가 큰 기억용량을 허용하도록 작게 만드는 디스크에 있어서 중요한 것으로 된다. 그러므로 이 문제는 등한시 할 수 없는 것이다.

제13도 및 제14a도 내지 제14g도에 있어서, 본원 발명에 의한 디스크장치용 트래킹 서어보장치의 변형 실시예에 대해서는 후술하는 바와 같으며, 데이터의 오우버라이팅으로부터 발생되는 상기 문제는 해결할 수 있다.

제13도는 이 실시예의 회로구성을 나타내는 개략선도이다. 제13도에 있어서, 서어보헤드(3)에서 차동증폭기(15)까지의 신호처리장치는 제1도와 같으므로 생략한다.

제13도에 있어서, 차동증폭기(15)의 출력측에서 발생된 헤드위치결정신호는 속도신호 등과 같은 방법으로 서어보제어회로(도시되지 않음)에 직접 공급되며, 서어보제어회로에 있어서 헤드위치결정신호는 변환기 헤드가 이동된 후 트랙을 정확하게 추적할 수 있도록 트래킹동작에 사용된다. 위치결정신호가 상기과 같이 서어보제어회로에 직접 공급되면, 이러한 헤드위치결정신호는 상기 데이터트랙(DT)의 전체섹터에 의한 서어보정보이며, 따라서 트랙폭이 오우버라이팅에 의하여 변경될 때, 변환기헤드를 위치결정하는 정확성이 열화 되는 원인을 가지고 있다.

이 때문에 이 실시예에 의하면 어떤 고정패턴이 기록되며, 항상 일정한 트랙폭의 갭분에만 관련된 헤드위치결정신호만이 추출되며, 이러한 헤드위치결정신호는 진정한 서어보정보(헤드위치결정신호)로서 서어보제어회로에 공급된다. 이를 위하여, 샘플 및 호울드회로(30)는 차동증폭기(15)의 출력측에 설치되며, 또 여기에는 샘플 및 호울드회로(30)에 샘플링 펄스를 공급하기 위하여 타이밍펄스발생회로(33) 및 인덱스검출부(34)가 설치된다.

자기디스크장치에는 기계적 또는 자기기록방법으로 데이터트랙의 출발점을 지시하는 인덱스검출부가 설치되어, 데이터트랙의 1원주의 출발점을 검출할 수 있으므로, 이러한 검출부는 이 실시예에 있어서 인덱스검출부(34)로서 이용할 수 있다. 이 인덱스검출부(34)로부터의 인덱스신호가 사용되면, 각 섹터의 갭부분 또는 영역이 존재하는 시간기준 또는 축에 의하여 위치를 검출할 수 있다. 타이밍펄스발생회로(33)는 인덱스검출부(34)로부터 꺼내지는 인덱스신호와 동기하여 각 섹터의 갭영역에 대응하는 샘플링펄스를 발생시킬 수 있게 이루어져 있다.

차동증폭기(15)에 샘플 및 호울드회로(30)까지 공급되는 헤드위치결정신호는 타이밍펄스발생회로(33)로부터의 샘플링펄스에 의하여 샘플 및 호울드된다. 그 결과, 갭부에만 대응하는 서어보정보(헤드위치결정신호)는 출력단자(31)에 발생한다.

제14a도 내지 제14g도는 데이터트랙 위의 어떤 섹터에 재기록되는 타이밍관계를 나타낸다. 여기서 섹터(4)위에 데이터가 오우버라이팅에 의하여 재기록된다고 가정한다. 제14a도는 차동증폭기(15)의 출력축에서 발생한다. 제14b도는 샘플 및 호울드된 헤드위치결정신호를 나타낸다. 제14c도는 타이밍펄스발생회로(33)에서 발생하는 샘플링펄스를 나타낸다. 제14d도는 어떤 데이터트랙 위에 섹터의 분포를 나타낸다. 제14e도는 인덱스검출부(34)에서 꺼내지는 인덱스신호를 나타낸다. 제14f도는 데이터기록/재생헤드(2)의 동작상태를 나타낸다. 제14g도는 샘플 및 호울드회로(30)의 동작상태(서어보헤드(3)의 동작상태)를 나타낸다.

섹터(8)과 (1) 사이의 경계, 즉 제14d도의 데이터트랙의 1주의 출발부분에서, 인덱스검출부(34)는 제14e도의 인덱스신호를 발생한다. 이 인덱스신호에 의하여, 타이밍펄스발생회로(33)는 제14c도와 같이, 각 섹터의 갭영역(G)에 대응하는 샘플링 펄스를 발생한다. 이 샘플링펄스는 샘플 및 호울드회로(30)에 공급된다. 이 샘플 및 호울드회로(30)는 타이밍펄스발생회로(33)에서 공급된 샘플링펄스를 사용하여 차동증폭기(15)로부터의 헤드위치결정신호(제14a)도를 샘플 및 호울드한다. 그 결과, 샘플 및 호울드회로(30)는 제14b도와 같이 각 섹터의 갭영역(G)에만 대응하는 헤드위치결정신호를 그 출력측에 발생한다.

제14g도의 사선이 그어진 영역은 샘플 및 호울드회로(30)의 샘플링 주기를 가리키며, 사선이 그어지지 않은 영역은 제14c도의 샘플링펄스의 타이밍과 일치하는 샘플 및 호울드회로(30)의 호울딩 주기를 가리킨다. 서어보헤드(3)는 샘플링 주기중 얻어진 갭부분(G)에 대응한 서어보정보(헤드위치결정신호)를 사용하여 서어보를 건다. 또 호울딩 동안에 데이터는 데이터기록/재생헤드(2)에 의하여 기록된다.

상기와 같이, 섹커(1),(2),(3)중에 기록된 데이터가 기록될 때, 트랙폭이 변경되지 않으며, 샘플 및 호울드된 갭영역으로부터 얻어진 서어보정보는 대응 서어보정보로서 사용되므로 트랙폭이 오우버라이팅에 의하여 변경될 때 발생하는 영향을 피할 수 있다.

제14d도의 섹터(4)에 대응한 시간에, 데이터기록/재생헤드(2)는 사선이 그어진 영역에 의하여 제14f도와 같이 액티브상태에 놓이므로 섹터(4)는 오우버라이팅된다. 즉, 데이터가 실질적으로 기록되는 시간에, 서어보헤드(3)는 인액티브상태로 놓이게 된다. 반대로, 서어보헤드(3)가 액티브상태로 놓이는 동안, 데이터는 기록되지 않는다. 따라서 서어보헤드(3)와 데이터기록/재생헤드(2)는 시간상으로 볼 때, 동시에 액티브상태에 놓이지 않기 때문에 데이터가 기록될 때, 간섭, 즉 데이터기록/재생헤드(2)에서 서어보헤드(3)까지의 기록신호의 누출을 방지할 수 있다.

또, 서어보정보가 갭부분에서 뿐만 아니라, 예를 들면 재기록이 되어 있지 않은 SYNC 영역및 ID영역에서 얻어진다는 것은 물론이다.

상기 실시예는 본원 발명의 대표적인 것이지만, 본원 발명의 정신이나 범위에서 벗어나지 않고 여러 가지 변형이 가능하다는 것은 물론이다.

Claims

자기디스크의 표면의 복수의 동심 데이터트랙에 대하여 데이터 변환기수단을 위치결정하기 위한 서어보시스템에 있어서, (a) 데이터트랙을 감지하며; 감지된 트랙위에 기록된 데이터신호와, 상기 데이터트랙의 치수에 관계된 상기 서어보변환기 사이의 거리와, 서어보변환기와 데이터트랙피치에 관계된 상기 데이터 변환기 사이의 거리를 표시하는 출력신호를 발생시키는 한쌍의 서어보변환기와; (b) 변환기 위치결정신호를 발생시키기 위하여 상기 한쌍의 서어보변환기에 접속된 신호처리수단과; (c) 상기 변환기 위치결정신호에 따라서 상기 데이터변환기 수단을 위치결정하며, 상기 데이터변환기수단의 트랙중심선정렬을 유지하기 위해 위치결정수단으로 이루어지는 자기디스크장치.
제1항에 있어서, 자기디스크의 다른 표면의 복수의 동심데이터 트랙에 대하여 다른 데이터변환기 수단이 설치되며, 상기 위치결정수단은 해독 및/또는 기록동작으로 상기 다른 데이터변환기수단의 트랙중심선 정렬을 실현하는 것을 특징으로 하는 자기디스크장치.
제1항에 있어서, 상기 신호처리수단은 상기 데이터변환기수단의 기록동작전에 상기 변환기위치결정신호를 샘플링 및 호울딩하며, 상기 데이터변환기수단의 기록동작중, 상기 위치결정수단에 상기 샘플 및 호울드된 신호를 공급하는 샘플 및 호울드수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기디스크장치.
제1항에 있어서, 상기 데이터트랙은 그 사이에 갭부분을 포함하는 복수의 데이서섹터로 분할되며, 상기 신호처리수단은 상기 갭부분에서 꺼내지는 상기 변환기위치결정신호를 샘플링 및 호울딩하고, 상기 위치 결정수단에 상기 샘플 및 호울드된 신호를 공급하여, 상기 데이터섹터위에의 상기 데이터변환기수단의 트랙 중심선정렬이 상기 샘플 및 호울드된 신호에 의해 유지되는 샘플 및 호울드수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기디스크장치.