KR960006334B1 - 자기디스크 장치의 데이타 헤드 오프셋검출회로 및 이를 사용하는 자기디스크 장치 - Google Patents

자기디스크 장치의 데이타 헤드 오프셋검출회로 및 이를 사용하는 자기디스크 장치 Download PDF

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  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

자기디스크 장치의 데이타 헤드 오프셋검출회로 및 이를 사용하는 자기디스크 장치
제1도는 자기디스크 장치의 개략적 설명도.
제2a, 2b, 2c도는 종래의 오프셋(offset) 검출 및 오프셋 보정을 도시한 설명도.
제3a 및 3b도는 헤드가 진동하는 경우 오프셋 검출 및 오프셋 보정을 도시한 설명도.
제4도는 본 발명에 따른 실시예의 요약을 설명하는 블럭도.
제5도는 본 발명에 따른 실지예의 블럭.
제6도는 제5도 실시예에서의 디스크 드라이브 장치의 블럭도.
제7도는 데이타면에 기억된 서보정보의 설명도.
제8도는 서버정보를 데이타면에 기억하는 예를 도시한 설명도.
제9도는 서보정보를 데이타면에 기억하는 다른 예를 도시한 설명도.
제10도는 오프셋 값에 대한 서보차 신호의 특성을 도시한 그래프.
제l1도는 제6도의 변환회로의 파형과 변환회로의 출력신호에서 얻어진 위치 데이타를 도시한 설명도.
제12도는 제6도의 디스크 밀폐함(enclosure)의 단면도.
제13도는 제12도의 디스크 밀폐함의 측단면도.
제14도는 제6도의 오프셋 검출기에 의한 오프셋 검출처리를 도시한 흐름도.
제15도는 본 실지에의 RAM에 대한 오프셋 검출값의 기억처리를 도시한 흐름도.
제16도는 편심 디스크(eccentric disk)에 의해 야기된 한개의 실린더의 32섹터의 오 프셋값을 도시한 설명도.
제17도는 제15도의 RAM에 저장된 데이타를 도시한 실명도.
제18도는 RAM의 저장 데이타의 직선보간에 의한 오프셋 값의 복원포함하는 위치결정제어를 도시한 흐름도.
제19도는 제18도의 직선보간을 도시한 설명도.
제20도는 제18도의 직선보간 계산예를 도시한 설명도.
제21도는 직선보간에 의해 복원된 32섹터에 대한 오프셋 값을 도시한 설명도.
제22도는 제18도의 오프셋 보정에 따른 서보제어의 설명도.
* 도면의 주요 부분에 대한부호의 설명
1 : 디스크 데이타 매체 2 : 데이타 헤드
3 : 제1오프셋 검출기 4 : 제2오프셋 검출기
5 : 오프셋 산출부 6 : 오프셋 기억부
7 : 위치결정제어기 34 : 서보헤드.
본 발명은 서보면 및 데이타면에서의 서보정보를 이용하여 데이타 헤드의 오프셋을 보정하기 위한 자기디스크 장치용 데이타 헤드 오프셋 검출 회로 및 이 데이타 헤드 오프셋 검출회로를 사용한 자기디스크 장치에 관한 것이다.
최근들어, 자기디스크 장치의 대용량화에 따라 자기디스크 장치에서의 트랙간격은 보다 협소한 것이 이용되고 있다.
서보면 만의 서보정보를 사용하는 종래의 헤드 위치결정 제어가 이러한 협소한 트랙 간격으로 높은 트랙밀도를 갖는 자기디스크로 사용되는 경우, 데이타면으로 이동하고, 서보면상의 서보정보를 근거로 하여 온트랙(ontrack)되도록 제어되는 데이타 헤드는 자기디스크 장치의 동작환경, 특히 환경온도가 저온에서 고온으로 또는 역으로 변화하는 경우에 오프트랙(offtrack)되기가 쉬워 데이타면의 데이타를 판독할 수 없다. 데이타면에도 서보정보를 기록하고, 서보면 및 데이타면의 양쪽의 서보정보를 사용하여 데이타 헤드가 오프셋되지 않도록 방지하는 오프셋 보정용의 헤드 위치결정회로가 제안되었다.
이러한 오프셋 보정을 위해서는, 환경온도의 변화에 의존하는 소정의 간격마다 오프셋 검출을 실행하고, 이렇게 검출된 오프셋을 메모리에 헤드단위로 기억하고, 데이타 기입 또는 판독시에 대응하는 오프셋을 독출하여 오프셋을 보정함으로써 헤드 위치결정 제어를 행한다.
서보헤드가 서보면상의 서보정보를 근거하여 온트랙 되어지도록 정확히 제어된다는 가정하에서, 이러한 오프셋 검출은 데이타 헤드에 의해 데이타면상의 서보정보를 판독하고, 서보헤드로부터 데이타 헤드의 오프셋을 검출하도록 실행된다.
그러나, 오프셋 검출시, 온트랙 제어하에서 서보헤드는 외부진동, 제어의 부정확성때문에 오프트랙 되기쉬우므로 데이타 헤드의 오프셋은 오프트랙시에 검출된다. 따라서 정확한 데이타 헤드의 오프셋 보정을 할수가 없게 된다.
예컨데, 자기디스크 장치는 스핀들 모터의 회전축에 장착되어 소정의 속도로 회전되는 4개의 자기디스크를 구비한다.
4개의 자기디스크중에서, 상측의 3개에는 그의 양측면 전, 후면에 데이타면이 형성되어 있고, 하측의 1개에는 그의 전면에 데이타면과 그의 후면에 서보면이 형성되어 있다.
데이타 헤드는 자기디스크의 데이타 면에 대향되게 제공되고, 서보헤드는 서보면에 대향되게 제공되어 있다.
데이타 헤드와 서보헤드는 음성코일 모터(이하 VCM이라 한다)에 의해 서로 구동되어 자기디스크상의 트랙을 가로지르는 방향으로 이동된다.
서보헤드가 위치되는 서보면은 모든 실린더(실린더 : 빗이 소정 위치에 있을때 모든 자기헤드에 의해 액세스되는 모든 트랙)에 기록되는 서보정보를 갗으며, 트랙상의 서보헤드의 위치를 표시하는 위치 신호는 서보헤드에 의해 판독된 신호를 기준으로 제공된다.
한편, 데이타 헤드의 데이타면은 데이타 헤드의 오프셋을 검출하는데 사용되는 서보정보를 소정의 실린더트랙 또는 모든 실린더 섹터의 자유공간에 기록한다.
우선, 서보헤드 및 데이타 헤드가 실린더 중심에 있는 경우, 오프셋 보정은 필요로 하지 않으나, 데이타헤드는 헤드 액츄에이터를 형성하는데 사용된 금속간의 팽창계수차이에 기인하여 서보헤드가 위치되는 실린더 중심에서 벗어난다.
서보면상의 서보정보를 근거로 한 헤드의 온트랙 제어하에서, 서보헤드로부터 데이타 헤드의 오프셋은 데이타 헤드에 의해 데이타면에서 판독된 정보를 근거로 하여 검출된다.
데이타의 기입 및 독출시에 데이타 헤드는 오프셋을 제거하도록 헤드를 변위시킴으로써 (오프셋 보정)실린더 중심에 정확히 위치될 수 있다.
그러나, 상기의 종래의 오프셋 검출회로는 데이타 헤드의 오프셋 검출시에 위치제어의 부정확 또는 외란에 의해 데이타 헤드가 진동하면, 이러한 진동시에 실행되는 데이타 헤드의 오프셋검출에 의해 측정오차를 야기시킨다는 단점이 있다.
서보헤드로부터 데이타 헤드의 오프셋이 검출되어야만 하지만, 실린더 중심으로부터 데이타 헤드의 오프셋은 서보헤드가 헤드의 진동때문에 실린더 중심으로부터 오프셋되는 상태에서 검출된다.
이렇게 검출된 오프셋을 근거로 하여 오프셋 보정을 하는 경우, 데이타 헤드는 실린더 중심으로부터 오프셋되므로 오프셋 보정은 데이타 헤드의 오프셋을 야기시킬 수 있다.
본 발명과 관련된 기술은 일본 특허출원 공개 제62-266781호에 설명되어 있다.
본 발명의 목적은 서보면 및 데이타면의 서보정보를 사용하여 오프트랙 보정을 정확하게 검출할 수 있도록 한 자기디스크장치용 데이타 헤드 오프셋 검출 회로 및 이를 사용하여 자기디스크 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 한 양상에 따르면, 디스크 데이타 매체상의 서보면, 상기의 서보면에 대향되게 제공되는 서보헤드, 데이타를 기억하는 디스크 데이타 매체상의 다수의 데이타면 및, 각각 데이타면에 대향되게 제공되는 다수의 데이타 헤드로 구성되어, 서보면의 서보정보와 데이타면에서의 서보정보를 사용하여 데이타 헤드의 오프셋을 보정하는 자기디스크 장치의 데이타 헤드 오프셋 검출회로가 제공되어 있다. 이 오프셋 검출회로는 데이타 헤드에 의해 데이타 면에서 판독된 서보정보를 근거로 하여 데이타 헤드의 오프셋 값을 검출하는 제1오프셋 검출수단, 서보헤드에 의해 서보면에서 판독된 서보정보를 근거로 하여 서보헤드의 오프셋 값을 검출하는 제2오프셋검출수단, 및 제1오프셋검출수단에 의해 검출된 오프셋 값에서 제2오프셋 검출수단에 의해 검출된 오프셋 값을 감산한 실제의 오프셋 값을 산출하는 오프셋 산출 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 디스크 데이타 매체상의 서보면, 상기의 서보면에 대향되게 제공되는 서보헤드, 데이타를 기억하는 디스크 데이타 매체상의 다수의 데이타면, 및 각각 데이타면에 대향되게 제공되는 다수의 데이타 헤드로 구성되어, 서보면의 서보정보와 데이타면에서의 서보정보를 사용하여 데이타 헤드의 오프셋을 보정하는 데이타 헤드 오프셋 검출회로를 사용하는 자기디스크 장치가 제공되어 있다. 이 오프셋 검출회로는 데이타 헤드에 의해 데이타 면에서 판독된 서보정보를 기준으로하여 데이타 헤드의 오프셋값을 검출하는 제1오프셋 검출수단, 서보헤드에 의해 서보면에서 판독된 서보정보를 근거로 하여 서보헤드의 오프셋값을 검출하는 제2오프셋검출수단 및 제1오프셋검출수단에 의해 검출된 오프셋 값에서 제2오프셋 검출수단에 의해 검출된 오프셋 값을 감산한 실제의 오프셋 값을 산출하는 오프셋 산출수단을 포함한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예를 설명하기 전에 본 발명의 관련 기술을 도면을 참조하여 보충설명한다.
제1도는 자기디스크 장치의 개략도를 도시한 것인 바, 참조번호 1은 자기디스크, 2는 데이타 헤드, 34는 서보헤드, 36은 음성코일모터(VCM), 38은 스핀들모터를 표시한다.
제2A, 2B 및 제2C도는 데이타 헤드(2)의 오프셋 검출을 도시한 설명도이다.
제2A도에 도시한 바와 같이, 서보헤드(34)와 데이타 헤드(2)가 실린더 중심에 위치되는 경우, 오프셋 보정은 필요로 하지 않는다. 그러나, 실제로 데이타 헤드(2)는 헤드 액츄에이터를 형성하는데 이용되는 금속간의 팽창계수 차이 때문에, 제2B도에 도시한 바와같이 서보헤드(30)가 위치되는 실린더 중심으로부터 벗어난다.
서보면의 서보정보를 기준으로 한 헤드의 온트랙 제어하에서, 서보헤드(34)로 부터 데이타헤드(2)의 오프셋(α)은 데이타면에 있는 데이타 헤드(2)에 의해 판독된 서보정보를 근거로 하여 검출된다.
정보의 기입 및 판독시에, 데이타 헤드(2)는 제2C도에 도시한 바와같이 오프셋(α)를 제거하도록 헤드를 변위시킴으로써 (오프셋보정)실린더 중심에 정확히 위치할 수 있다.
그러나, 전술한 종래의 오프셋 검출장치는 데이타 헤드의 오프셋 검출시 위치결정제어의 부정확성 또는 외란으로 인해 데이타 헤드가 진동하여 이러한 진동시 실행되는 데이타 헤드의 오프셋 검출에 의해 제3A도에 도시한 바와 같은 측정오차를 야기시킬 수 있다는 단점을 갖는다.
서보헤드(34)로부터 데이타 헤드(2)의 오프셋(α)은 검출되어야만 하지만, 실린더 중심으로부터 데이타헤드(2)의 오프셋(β)헤드의 진동때문에 서보헤드(34)가 실린더 중심으로부터 γ만큼 오프셋되는 상태에서 검출된다.
오프셋 보정이 검출된 오프셋(β)을 근거로 하여 실행될 경우, 데이타 헤드(2)는 제3B도에 도시한 바와같이 실린더 중심으로부터 오프셋됨으로써 오프셋 보정은 데이타 헤드(2)의 또다른 오프셋을 야기시킬 수있다.
이하, 본 발명의 실시예의 요약을 제4도를 참조하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예는 디스크 매체(1)의 서보면과 데이타면의 서보정보를 사용하여 데이타헤드(2)의 오프셋을 보정하는, 자기디스크 장치에 사용하는 데이타 헤드 오프셋 검출회로이다.
상기의 회로는 데이타 회로(2)에 의해 데이타면에서 판독된 서보정보를 근거로 하여 데이타 헤드(2)의 오프셋(β)을 검출하는 제l오프셋 검출기(3)와; 서보헤드(34)에 의해 서보면에서 판독된 서보정보를 근거로하여 서보헤드(2)의 오프셋(γ)을 검출하는 제2오프셋 검출기(4); 및 제1오프셋 검출기(3)에 의해 검출된 오프셋(β)에서 제2오프셋 검출기(4)에 의해 검출된 오프셋(γ)을 감산하여 얻은 실제 오프셋(α)을 산출하는 오프셋 산출부(5)에 의해 달성된다.
본 발명의 제1양상에 따르면, 온트랙 위치로부터 외측으로 소정의 량을 오프셋하는 제1서보정보(A)와, 온트랙 위치로부터 내측으로 소정의 량을 오프셋하는 제2서보정보(B)는 데이타면상의 서보정보로서 섹터마다 기록된다.
본 발명의 제 2 특성에 따르면, 제 1오프셋 검출기(3)는 데이타(2)에 의해 데이타면으로 부터 판독된 제1서보정보(A)와 제2서보정보(B)간의 차이(VA-VB)를 나타내는 신호를 계산하고, 이 차 신호(VA-VB)를정비례계수(K)로 곱하여 오프셋(β)을 검출한다.
본 발명의 제3의 특징에 따르면, 각각의 데이타 헤드(2)에 대해 오프셋 산출부(5)에 의해 계산된 오프셋(α)을 기억하는 RAM을 사용한 오프셋 기억부(6)가 더 제공된다.
본 발명의 제4특징에 따르면, 데이타면상의 서보정보를 섹터마다 기록하고, 섹터마다 검출된 오프셋( 1∼ n)을 소정수의 섹터(N)에 의해 평균화하여 오프셋 기억부(6)의 RAM에 기억한다. 따라서, RAM의 용량을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 제5특징에 따르면, 데이타 헤드(2)에 의한 데이타 면의 판독 또는 기입시에, 액세스 섹터와 이 섹터의 바로 전후의 섹터에 대한 평균 오프셋을 독출하여 액세스 섹터의 오프셋을 직선보간에 의해 결정함으로써 오프셋 보정을 제고하는 위치결정 제어기(7)가 제공되어 있다.
제5도에는 본 발명의 실시예에 따른 자기디스크 장치의 블럭도가 도시되어 있다. 도시한 바와 같이, 자기디스크 장치는 일반적으로 디스크 제어기(12)와 디스크 드라이브(30)로 구성된다. 디스크 제어기(12)는 전체는 자기디스크 장치에 걸쳐 집중적인 제어를 행하는 제어프로세서(14)를 포함한다.
제어프로세서(14)에는 내부버스(28)에 의해 호스트 CPU에 연결하기 위한 인터페이스(l6), 디스크 드라이브(30)에 연결하기 위한 드라이브 인터페이스(18), 직/병렬 변환기(20), 데이타 전송버퍼(24) 및 시스템기억부(26)가 연결되어 있다.
드라이브 인터페이스(18)는 제어프로세서(14)로부터의 제어명령을 디스크 드라이브(30)에 전달한다.
기입 또는 판독 데이타는 데이타 모뎀(22)을 통해 직/병렬 변환기(20)와 디스크 드라이브(30) 사이에 전달된다.
직/병렬 변환기(20)와 데이타 모뎀(22)은 통상적으로 VFO(가변 주파수 오실레이터)를 형성한다.
기입 또는 판독 데이타는 데이타전송 버퍼(24)에 일단 기억된 뒤 디스크 드라이브(30)나 호스트 CPU로전송된다.
디스크 드라이브(30)의 내부에는 스핀들 모터(SP)(38)에 의해 기억매체로서의 다수의 자기디스크(1)을 일정속도로 회전시키는 드라이브 회로(32)가 제공되어 있는데, 자기디스크(1)는 음성코일 모터(VCM)(36)에 의해서 트랙을 횡단하는 방향으로 이동되는 헤드와 조합되어 제공된다.
다수의 헤드중에서 가장 높은 곳에 있는 헤드는 서보헤드(34)이여, 나머지는 데이타 헤드(2-1∼2-n)이다.
서보헤드(34)에 대향된 자기디스크(1)는 그의 서보면상의 모든 실린더 위치(모든 트랙위치)에 기록되는 서보정보를 갖는 서보 디스크이다.
데이타 헤드(2-1∼2-n)가 데이타를 기입 또는 판독하는 각각의 자기디스크(1)에는 데이타면이 형성되어 있다.
데이타면은 섹터망 기록된 서보 정보를 가지고 있다. 특히, 자기디스크 데이타면상의 임의 트랙을 고찰해보면, 소정의 주파수, 예컨데 최대 기입 주파수 신호인 제1서보정보(A)는 데이타 헤드(2)의 온트랙 위치로부터 외측으로 변위된 영역 ×(μm)내에 기입되고, 제2서보정보(B)는 제7도에 도시된 바와 같이 제1서보정보(A) 다음인 온트랙 위치로 부터 내측으로 변위된 영역 ×(μm)내에 마찬가지로 기입된다.
서보정보를 데이타면에 기입하는 방법은 제8도에 도시한 바와 같이 데이타면(8)의 소정의 트랙(9)에 대한 기입과, 제9도에 도시한 바와같이 데이타면(8)상의 모든 섹터에서의 자유공간에 대한 기입을 포함한다.
데이타 헤드(2)가 온트랙에 있을 경우 서보정보(A와 B)는 균일하게 판독되므로 데이타 헤드(2)로부터 판독된 신호(VA와BB)는 동일한 값을 갖을 수 있다.
데이타 헤드(2)가 외측으로 오프트랙될 경우, 서보정보(A)는 서보정보(B)보다 많은 량을 판독하므로 판독신호(VA)는 판독신호(BB)보다 많게 된다.
더우기, 데이타(2)가 내측으로 오프트랙될 경우, 서보정보(B)는 서보정보(A)보다 많은 량을 판독하므로, 판독신호(BB)는 판독신호(BB)보다 많게 된다.
디스크 드라이브(30)에 제공된 제어 마이크로 프로세서는 데이타 헤드(2)로부터 판독된 판독신호(VA)와 (BB)간의 차(VA-BB)를 판독하여 오프셋량을 결정하게 된다.
이때, 오프셋과 판독차이 신호(VA-BB)간의 관계는 제l0도에 도시한 바와 같이 소정의 비례계수(기울기)(K)를 나타낸다.
그러므로, 오프셋(β)은 데이타면에서의 서보정보(A)와 (B)간의 판독차 신호(Va-Vb)를 비례계수(K)로 곱함으로써 계산될 수 있다. 즉 데이타면상의 서보정보를 기준으로하여 결정된 오프셋(β)은 다음과 같이 계산된다.
자기디스크=K·(VA-BB)
제6도는 제5도에 도시한 디스크 드라이브(30)의 실시예에 따른 구성도이다.
이에 도시한 바와 같이 디스크 드라이브(30)는 주제어부로서 마이크로 프로세서(MPU)(40)를 포함한다. 또한, 디스크 드라이브(30)는 VCM(36)에 의해 구동되는 헤드 액츄에이터(60)가 제공된 디스크 밀폐함(DE)(56)을 갖는 바, 서보헤드(34)와 데이타 헤드(2-1∼2-n)는 헤드 액츄에이터(60)에 장착되어 있다.
서보헤드(34)에 의해 판독된 서보신호는 서보 복조회로(42)에 의해서 2개의 위치신호(POSN과 POSQ)로복조된뒤, 변환회로(44)에 공급된다.
제11도에 도시한 바와같이 변환회로(44)는 서보복조회로(42)에서 공급된 위치신호(POSN, POSQ)를 기준으로 한 (NQ)와 {(N+Q)0} 신호를 발생한다. 이들 2개의 신호 변부가 검출될 경우, 트랙횡단 펄스(TXPL)가 발생되고 카운터는 헤드가 트랙을 횡단하는 횟수를 계수하게 된다.
변환회로(44)로 부터 출력된 각각의 신호는 마이크로프로세서(40)내의 위치 검출기(46)에서 판독되어 제11도에 도시한 각 트랙을 위해 직선적으로 변화하는 위치데이타를 발생한다. 따라서, 오프셋 검출시 서보면의 서보정보를 기준으로 하여 결정된 서보헤드의 오프셋(γ)은 제11도에 도시된 위치 신호로서 얻을 수 있다. 도면에서 CY는 실린더를 표시 한다.
물론, 변환회로(44)로부터 출력되는 트랙횡단 펄스(TXPL)의 주기를 기준으로 하여 헤드속도를 검출할 수 있다.
마이크로프로세서(40)는 위치 검출기(46), 가산기(48) 및 서보보상기(50)를 포함하는 서보프로세서를 갖는 바, 이 서보프로세서는 프로그램의 제어하에서 실행된다. 위치 검출기(46)는 2종류의 제어인 속도제어, 위치제어(온트랙제어)를 제공한다. 즉, 목표 트랙에 대한 헤드의 액세스를 위해서, 헤드는 속도제어하에서 이동되고, 목표트랙에서의 헤드의 접근시 속도제어는 위치 제어로 절환되므로서 헤드는 온트랙에 위치된다.
헤드가 목표 트랙을 찻는 온트랙 제어시에 마이크로프로세서(40)는 서보 보상기(50)를 경유하여 VCM(36)에 위히 제어 데이타를 공급함으로써 위치 검출기(46)로 부터 유도되고 제11도에 도시된 위치신호는 항상 트랙중심을 표시하는 신호가 된다. 서보 보상기(50)는 서보신호의 고주파 부분의 이득을 증가시킴으로서 진상(進相)을 보상한다.
마이크로프로세서(40)에서 출력된 위치제어 데이타는 디지탈/아날로그 변환기(52)에 의해 아날로그 전압으로 변환되고, 이 아날로그전압은 출력 증폭기(54)에 의해 증폭된 뒤, VCM(36)을 구동토록 한다.
한편, 마이크로프로세서(40)는 오프셋검출기(76), 오프셋기억부(78) 및 오프셋보정기(80)를 포함한다.
자기디스크 장치가 여자된 후, 오프셋 검출기(76)는 소정시간의 경과후 오프셋보정을 하는 차단신호를 받는다.
이러한 오프셋 보정의 시간구간은 자기디스크 장치가 여자된 직후, 즉 환경 온도가 상당히 변할경우에는 짧게 설정되고, 소정시간의 경과후, 즉 온도가 안정되었을 때에는 시간당 한번과 같이 길게 설정된다.
오프셋 검출기(76)는 데이타 헤드(2-1∼2-n)중 어느 하나에서 출력된 판독 신호를 기준으로 한 차 신호(VA-VB)를 공급 받는다.
즉, 데이타 헤드(2-1∼2-n)는 마이크로프로세서(40)의 선택신호를 수신하여 데이타 헤드중 어느 하나로부터 피크값 보지회로(64)(66)에 판독신호를 공급하는 헤드 선택회로(62)에 연결되어 있다.
마이크로프로세서(40)의 타이밍 제어하에서 피크값 보지회로(64)는 데이타면에 기록된 제1서보정보(A)의 판독신호 피크값(VA) 보지한다.
또한, 마이크로프로세서(40)의 타이밍 제어하에서, 피크값 보지회로(66)는 데이타면에 기록된 제2서보정보(B)의 판독신호 피크값(VB)을 보지한다.
피크값 보지회로(64,66)에서 유도된 출력신호들 간의 차이를 표시하는 신호(VA-VB)를 발생하기 위한 차동회로가 제공되었다. 이차신호(V-VB)는 아날로그/디지탈 변환기(70)에 의해 디지탈 데이타로 변환뒤, 마이크로프로세서(40)의 오프셋 검출기(76)에서 읽혀진다.
오프셋 검출기(76)는 각 데이타 헤드(2-1∼2-n)의 오프셋 값(β)을 결정하기 위해서 제10도에 도시한 특성을 표시하는 비례계수(K)를 사용하고, 이들 오프셋 값(β)을 RAM을 사용하는 오프셋 기억부(78)에 기억시킨다.
데이타 헤드(2-1∼2-n)에 기입 또는 독출시, 데이타는 판독/기입제어회로(72)와 기입/판독 회로(74)에 의해 데이타 헤드(2-1∼2-n)에 전달 된다. 이때, 헤드 선택회로(62)는 마이크로프로세서(40)에 의해 제어회로(62)에 의헤 선택된 특정의 데이타 헤드에 의한 기입 또는 판독을 제공한다.
제12도 및 제13도는 본 발명에 따른 자기디스크 장치의 구조를 도시한 것이다. 제12도에서 알 수 있는 바와 같이, 한개의 자기디스크(1)는 디스크 밀폐함(DE)에 제공되지만, 제13도는 6개의 자기디스크가 디스크밀폐함에 제공됨을 보여준다.
헤드 액츄에이터(60)는 그의 자유단부에서 헤드(2)와 결합된 아암(82)을 갖는 바, 이 아암(82)은 VCM(36)에 의해 축(84)을 중심으로 구동된다.
제6도에 도시한 마이크로프로세서(40)의 오프셋검출기(76)에 의한 오프셋 검출을 제14도의 흐름도 참조하여 설명한다.
제14도에 도시한 바와같이, 헤드는 단계(S1)에서 소정의 트랙(실린더)으로 액세스하기 위해 위치된 뒤, 동작은 단계(S2)로 진행되어 서보면에서의 서보정보를 기준으로 한 온트랙 제어가 실행된다. 단계(S2)에서는 1번 데이타 헤드(2-1)가 선택된다. 그 다음, 단계(S3)에서는 데이타면상의 서보정보(A)와 (B)를 근거로 한 판독신호(VA)와 (VB)간의 차산호(VA-VB)가 판독된다. 단계(S4)에서는 차신호에 정비례계수(K)를 곱하여 1번 데이타 헤드(2-1)외 오프셋 값(β)이 계산된다.
그러고나서, 서보헤드(34)의 오프셋(γ)이 제11도에 도시한 시간에서 이용가능한 위치신호를 기준으로 검출되는 단계(S5)으로 진행된다.
단계(S6)에서는 실제의 오프셋(α)이 α=β-γ의 가정하에 결정된다.
단계(S7)에서는 헤드가 최종헤드인지의 여부를 판별하여, 최종헤드까지의 헤드가 나타날 때까지 단계(S3-S6)가 반복된다. 단계(S7)에서 헤드가 최종헤드로 판별될 경우, 단계(S8)로 진행되어 검출된 오프셋(α)을 데이타 헤드마다 RAM에 기억한다.
제15도는 오프셋 메모리(78)에 기억하기 위해 제6도의 오프셋 검출기(76)의 기억처리에 대한 또다른 실시예를 도시한 흐름도이다.
제l5도에 도시한 기억처리는 자기디스크의 편성에 의한 오프셋 보정을 위해 실린더망 다수의 섹터, 즉 실린더망 32개의 섹터의 오프셋이 검출되어 기억됨을 특징으로 한다.
제16도는 제15도에 도시한 처리에 의해 검출된 32개의 섹터에 대한 오프셋의 실시예를 도시하였다. 이 실시예에서, 오프셋은 자기디스크의 편심에 의해 기인하기 때문에, 자기디스크의 완전한 1회전은 정현(Sine)함수 변화의 1주기에 해당한다.
본 발명에 따른 기억처리에 있어서, 32개의 섹터를 N=4그룹으로 나누고, 평균 오프셋을 4개의 섹터마다 계산하여 제17도에 도시한 바와 같이 RAM에 저장한다. 따라서, 실린더망 RAM 어드레스의 수는 제17도에 도시한 바와같이 원래의 데이타에 대해 32개로부터 8개로 줄어들 수 있다.
이하, 이러한 기억처리를 제15도를 참조하여 상세히 설명한다.
단계(S11):
RAM 내의 모든 어드레스 내용을 지운다.
단계(S12):
헤드번호를 HEAD=0으로 설정한다.
단계(S13):
섹터 펄스의 유무를 감시하여, 섹터 펄스가 얻어지면, 단계(S14)으로 진행한다.
단계(S14):
섹터내의 데이타면 서보정보와 서보면 서보정보를 판독한다.
단계(S15):
제14도의 단계(S3-S6)에 도시한 처리를 실행하여 오프셋(α)을 산출한다.
단계(S16):
검출된 오프셋(α)을 저장하는 RAM 어드레스(RAM ADR)를 RAM ADR=(SECTOR/4)＋HEAD×8＋RAM TOP ADDRESS의 가정하에 계산한다. 따라서, 제17도에 도시된 매 4섹터마다의 모든 RAM 어드레스는 동일한 값을 갖게 된다.
단계(S17):
동일한 RAM 어드레스에 속하는 오프셋 값을 순차가산한다. 즉, 이때 검출된 오프셋 OFFSET[SECTOR]를 이미 검출된 오프셋이 저장된 동일한 RAM 어드레스에 저장된 값 RAM[RAM ADR]에 가산한다.
단계(S18):
최종섹터(32번째)에 도달되었는지의 여부를 판단한다. 최종섹터에 도달될때까지 단계(S13-S18)를 반복한다.
단계(S19):
헤드번호를 표시하는 HEAD값을 1개씩 증가하여 다음의 데이타 헤드로 대체한다.
단계(S20):
최종헤드의 처리가 완료되었는지의 여부를 검사한다.
단계(S21):
최종헤드의 처리가 완료되었을때, RAM에 저장된 모든값 즉, 매 4섹터마다 검출된 오프셋의 전체의 합을 4로 나누어 평균화한 뒤 지장한다.
제18도는 제15도의 처리에 의한 평균 계산을 통해 얻어진 RAM에 저장된 평균 오프셋을 사용한 판독 또는 기록시에 오프셋 보정을 하는 헤드 위치결정제어를 도시한 흐름도이다. 이러한 제어는 각 섹터에 대한오프셋이 평균 오프셋을 사용하는 직선 보간에 의해 복원된다는 데 그 특징이 있다.
단계(S3l):
액세스 대상으로 된 섹터 번호를 판독한다.
단계(S32):
RAM의 저장 어드레스(RAM ADR)를 RAM ADR=(SECTOR/4)+HEAD×8+RAM TOP ADDRESS의 가정하에 섹터번호로부터 계산한다.
단계(S34):
액세스 대상으로된 섹터와 오프셋을 직선 보간에 의해 계산한다.
단계(S35):
지정된 실린더의 지정 섹터의 시크(seek)동작시 복원한 오프셋을 제거하도록 헤드를 이동하는 오프셋 보정으로 서보제어를 행한다.
제18도에 도시한 단계(S34)에서의 직선보간을 좀더 상세히 설명한다.
우선, 선택번호를 매 4개의 섹터마다 공통값으로 정규화한다. 이 정규화된 공통값은 섹터번호 1∼32를N=4로 나눈때의 나머지로 표시한다. 즉 이렇게 얻어진 나머지는 "0,1,2,3"의 반복으로 된다.
상기의 나머지를 MOD(SECTOR,4)로 정의한다.
제19도에서 번호를 공통값으로 정규화하여, 나머지 "0,1,2,3"으로 표시되는 정규화된 4섹터를 횡축에 도시하였다.
나머지 0,1의 경우에는, RAM 어드레스의 내용 RAM[RAM ADR]과 이전의 RAM 어드레스의 내용RAM[RAM ADR-1]에서 얻어진 직선의 기울기(K1)를 사용하여 직선보간을 한다.
상기의 기울기(K1)는 다음과 같이 계산된다:
K1= (RAM [RAM ADR] - RAM [RAM ADR -1] )/4
한편, 나머지 2,3의 정우에는, RAM 어드레스 내용 RAM[RAM ADR]과 다음의 RAM 어드레스의 내용RAM[RAM ADR+1]에서 얻어진 직선의 기울기(K2)를 사용하여 직선보간을 한다.
상기의 기울기(K2)는 다음과 같이 표시된다.
K2= (RAM[RAM ADR+1] -RAM[RAM ADR-1)/4
제19도에 도시한 바와 같이, 평균 값이 중앙의 나머지 1.5의 위치, 예를를면 P점의 위치에 있으므로, 중앙위치의 나머지 1.5와 액세스 대상으로 되는, 예를들면 나머지 1까지의 차이를 (MOD(SECTOR, 4)-1.5)로 구하여, 이 차이를 기을기(K1)(액세스되는 섹터의 나머지가 2,3인 경우에는 K2)로 곱하고, P점에서의 값을 곱셈결과에 가산함으로써 직선보간한 액세스 섹터의 Q점으로 표시하는 오프트랙 값 OFFSET[SECTOR]을 산출할 수가 있다.
즉, 나머지 MOD(SECTOR, 4)=0,1의 경우,
로서 산출된다.
또, 나머지 MOD(SECTOR, 4)=2,3의 경우는,
제20도는 RAM의 최상 어드레스=1000, 헤드번호 HEAD=2, 섹터=l1의 가정하에서 실행된 직선 보간의 계산예를 도시한 것이다.
여기에서, 평균 오프셋=15가 RAM 어드레스에 저장되고 평균 오프셋=9는 다음의 어드레스에 저장된것으로 가정된다. 섹터 11의 나머지가 3이기 때문에 식(2)이 사용된다.
제21도는 제l7도에 도시한 RAM에 저장된 내용에서 직선보간에 의해 복원한 오프셋을 도시한 것이다. 제17도에 도시한 원데이타는 충분히 적합될 수 있다.
제22도는 제18도 단계(S35)에서의 오프트랙보정(오프셋보정)을 하는 헤드 위치결정 서보제어를 도시한것이다.
참조번호(10l)로 표시한 바와 같이, 오프셋 보정은 시크동작의 완료후에 온트랙 도중에 실행될 수도 있다. 또한(l02)로 표시한 바와같이, 오프셋 보정은 시크동작에 의해 목표섹터에 걸쳐 헤드를 위치하도록 시크개시시에 실행될 수도 있다. (l02)로 표시한 바와같이 시크의 개시시에 오프트랙 보정을 함으로써, 헤드가 온트랙 될때까지의 시간을 줄일수가 있다.
상기 실시예에서 자기디스크 및 헤드의 수는 적당하게 결정될 수도 있다.
서보면은 가장 높은 위치 또는 가장 낮은 위치에 위치되는 다수의 디스크중 어느 하나에 제공되지만 중앙위치에 있는 디스크에 제공될 수도 있다.
더우기, 본 실시예의 자기디스크 장치는 데이타 헤드 오프셋 검출회로에 의해 실행되는 오프셋 검출모드와 데이타 헤드가 디스크 데이타 매체의 데이타면에 데이타를 기입하거나, 그로부터 데이타를 판독하는 데이타 기입 또는 판독 모드를 갖는바, 장치가 오프셋 검출모드를 수행할 경우, 데이타 기입 또는 판독모드는 오프셋 검출모드를 차단할 수도 있다.
본 발명에 따른 상기의 구성을 갖으며 자기디스크 장치에 사용하기 위한 데이타 헤드 오프셋 검출회로에 있어서, 서보헤드(34)와 데이타 헤드(2)는 서로 기계적으로 결합된다. 그러므로, 이를 데이타 및 서보헤드에 인가되는 진동은 동일한 크기를 갖는다. 각 데이타 헤드의 오프셋을 결정하고, 오프셋(α)=(데이타면에서의 서보정보를 기준으로한 오프셋(β)-서보면에서의 서보정보를 기준으로 한 오프셋(γ))을 가정함으로서, 헤드가 진동되더라도 오프셋을 정화하게 검출할 수가 있다.
디스크의 편심 및 기타의 원인에 의한 데이타 헤드의 오프셋을 보정하기 위해서는 실린더당 각 섹터에 대한 오프셋을 검출할 필요가 있으며, 칵 헤드에 대한 오프셋이 검출될 경우, 오프셋을 기억하는 RAM의 용량은 훨씬 커져야만 한다.
한개의 실린더가 32섹터로 구성된다고 가정할 경우, RAM의 용량은 매 4섹터(N=4)마다 결정된 평균 오프셋을 저장시킴으로써 1/4(1/N)로 줄여들 수 있다.
평균 오프셋으로 부터 각 섹터에 대한 오프셋의 복원을 위한 직선보간에 의해서, 오프셋 보정은 매우 정확하게 수행될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 헤드가 외부의 진동에 기인하여 진동하는 동안 오프셋을 정확하게 검출할수 있고, 서보면과 데이타면내의 서보정보를 사용하는 오프셋 보정으로서 헤드의 위치결정을 정확히 실행할수가 있다.

Claims (8)

  1. 디스크 데이타 매체(1)상의 서보면, 상기의 서보면에 대향되게 제공되는 서보헤드(34), 데이타를 기억하는 디스크 데이타 매체(1)상의 다수의 데이타면 및, 각각 데이타면에 대향된 다수의 데이타 헤드(2)를 포함하여, 서보면의 서보정보와 데이타면의 서보정보를 사용하여 데이타 헤드의 오프셋을 보정하는 데이타 헤드 오프셋 검출회로에 있어서, 데이타 헤드(2)에 동작가능하게 연결되어, 서보헤드(34)에 의해 서보면에서 판독된 서보정보를 근거로 하여 서보헤드를 위치시키면서, 데이타 헤드(2)에 의해 데이타면에서 판독된 서보정보를 근거로 하여 데이타 헤드(2)의 오프셋 값(β)을 검출하는 제1오프셋 검출수단(3); 데이타 헤드(2)에 의해 데이타면의 서보정보를 판독할때, 서보헤드(34)에 의해 서보면에서 판독된 서보정보를 근거로하여 서보헤드(34)의 오프셋 값(γ)을 검출하는 제2오프셋 검출수단(4); 제1오프셋 검출수단(3)에 의해검출된 오프셋 값(β)에서 제2오프셋 검출수단(4)에 의해 검출된 오프셋값(γ)을 감산한 실제의 오프셋값(α)을 산출하는 오프셋 산출수단(5); 및 상기 오프셋 산출수단(5)에 동작하가능하게 연결되어, 오프셋 산출수만에 의해 산출된 실제의 오프셋값을 기억하는 오프셋값 기억수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자기디스크 장치의 데이타 헤드 오프셋 검출회로.
  2. 제l항에 있어서, 디스크 데이타 매체가 다수의 섹터로 분할되는 다수의 트랙을 포함하고, 서보헤드와 데이타 헤드가 트랙마다 온트랙 위치를 가지며, 상기의 회로가 데이타면의 서보정보로서 온트랙 위치로부터 외측으로 일정한 량을 오프셋하는 제1서보정보(A)와 온트랙 위치로부터 내측으로 일정한 량을 오프셋하는 제2서보정보(B)를 섹터마다 기록하는 수단으로 더 구성되는 것을 특징으로 하는 데이타 헤드 오프셋 검출회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1오프셋 검출수단(3)은 데이타 헤드(2)에 의해 데이타면에서 판독된 제1서보정보(A)와 제2서보정보(B)간의 차이(VA-VB)를 나타내는 신호를 계산하고, 이 차신호(VA-VB)에 정비례 계수(K)를 곱하여 오프셋(β)을 검출하는 것을 특징으로 하는 데이타 헤드 오프셋 검출회로.
  4. 제1항에 있어서, 상기 오프셋 산출수단(5)으로 산출된 오프셋값(α)을 데이타 헤드(2)마다 기억하는 RAM을 사용한 오프셋 기억부(6)로 더 구성되는 것을 특징으로 하는 데이타 헤드 오프셋 검출회로.
  5. 제4항에 있어서, 상기 데이타면상의 서보정보는 섹터마다 기록되고, 섹터마다 검출된 오프셋(α1-α2)은 소정의 섹터수(N)에 의해 평균화되어 오프셋 기억부(6)에 기억시키는 것을 특징으로 하는 데이타헤드 오프셋 검출회로.
  6. 제5항에 있어서, 데이타 헤드(2)에 의한 데이타면의 판독 또는 기입시에 액세스 섹터의 평균 오프셋값과 상기 액세스 섹터의 바로 전,후의 섹터의 평균 오프셋값을 독출하여 액세스 섹터의 오프셋을 직선보간에 의해 결정함으로써 오프셋 보정을 하는 위치결정 제어기(7)로 더 구성되는 것을 특징으로 하는 데이타헤드 오프셋 검출회로.
  7. 디스크 데이타 매체(1)상의 서보면, 상기의 서보면에 대향되게 제공되는 서보헤드(34), 데이타를 기억하는 디스크 데이타 매체(1)상의 다수의 데이타면 및, 각각 데이타면에 대향된 다수의 데이타 헤드(2)를 포함하여, 서보면의 서보정보와 데이타면의 서보정보를 사용하여 데이타 헤드의 오프셋을 보정하는 데이타 헤드 오프셋 검출회로로서, 데이타 헤드(2)에 동작가능하게 연결되어, 서보헤드(34)에 의해 서보면에서 판독된 서보정보를 근거로 하여 서보헤드를 위치시키면서, 데이타 헤드(2)에 의해 데이타면에서 판독된 서보정보를 근거로 하여 데이타 헤드(2)의 오프셋값(β)을 검출하는 제1오프셋 검출수단(3); 데이타 헤드(2)에 의해 데이타면의 서보정보를 판독할때, 서보헤드(34)에 의해 서보면에서 판독된 서보정보를 근거로 하여 서보헤드(34)의 오프셋값(γ)을 검출하는 제2오프셋 검출수단(4); 제1오프셋검출수단(3)에 의해 검출된 오프셋값(β)에서 제2오프셋 검출수단(4)에 의해 검출된 오프셋값(γ)을 감산한 실제의 오프셋값(α)을 산출하는 오프셋 산출수단(5); 및 상기 오프셋 산출수단(5)에 동작가능하게 연결되어, 오프셋 산출수단에 의해산출된 실제의 오프셋값을 기억하는 오프셋값 기억수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 데이타 헤드 오프셋 검출회로를 사용하는 자기 디스크장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 자기디스크 장치는 데이타 헤드 오프셋 검출회로에 의해 실행되는 오프셋 검출모드와 데이타 헤드(2)가 디스크 데이타 매체의 데이타면에 데이타를 기입하거나 그로부터 데이타를 판독하며, 자기디스크 장치가 오프셋 검출모드를 실행할 때 오프셋 검출 모드를 차단하는 데이타 기입 또는 판독모드를 구비하는 것을 특징으로 하는 자기디스크 장치.
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