KR100434503B1

KR100434503B1 - 자기 읽기/쓰기 헤드 트랜스듀서 위치 에러 신호의 원위치선형화

Info

Publication number: KR100434503B1
Application number: KR10-2002-0030622A
Authority: KR
Inventors: 츄콕-키아
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-06-05
Also published as: US6700731B2; US20030026036A1; KR20020092245A

Abstract

본 발명은 하드 디스크 드라이브에 있어서 위치 에러 신호를 선형화하기 위한 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. 일실시예에 있어서, 디스크는 트랙 기준 라인을 규정하는 제1 및 제2서보 버스트를 각각 포함하는 제1복수개의 트랙들과, 제1복수개의 트랙들 중 자신의 트랙 기준라인으로부터의 제2복수개의 상이한 위치 오프셋을 규정하는 제3 및 제4서보 버스트들을 각각 포함하는 제2복수개의 트랙들을 포함한다. 제2복수개의 상이한 위치 오프셋은 어떤 다른 위치 오프셋과도 다른 값을 각각 가진다. 제2복수개는 제1복수개 크지 않다. 제2복수개의 상이한 위치 오프셋은 위치 에러 신호를 선형화하기 위해 사용된다.

Description

자기 읽기/쓰기 헤드 트랜스듀서 위치 에러 신호의 원위치 선형화{In-situ linearization of magnetic read/write head transducer position error signal}

본 발명은 일반적인 디스크 구동에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 읽기/쓰기 헤드 위치 에러 신호를 선형화하는 방법, 장치 및 컴퓨터 판독 프로그램에 관한것이다.

디스크 드라이브는 정보 저장에 사용되는 자기 기록 장치이다. 정보는 한 개 이상의 자기 기록 디스크들의 한 표면에 있는 동심 트랙 위에 기록된다. 디스크는 스핀모터에 회전가능 하도록 탑재 되고, 정보는 보이스 코일 모터(voice coil motor)에 의해 회전하는 액츄에이터 아암(arm)에 탑재된 읽기/쓰기(read/write) 헤드 수단에 의해 억세스 된다. 보이스 코일 모터는 전류에 의해 여자되어 액츄에이터를 회전시키고 헤드를 이동시킨다. 읽기/쓰기 헤드는 디스크상의 저장 트랙들과 정확하게 일직선으로 정렬되어야 정보의 적절한 읽기 및 쓰기를 보장할 수 있다.

데이터를 정확히 읽고 쓰기 위해, 트랙 중앙에 헤드를 유지시키는 것이 바람직하다. 헤드의 위치를 제어하는데 도움이 되도록 디스크의 각 섹터는 보통 트랙의 중앙선에 대해 정교하게 위치된 여러 서보 비트들을 포함한다. 서보 비트들에 의해 발생된 신호는, 일반적으로 트랙에 대한 헤드의 위치를 결정하고 헤드가 트랙 중심 라인에 위치하지 않으면 액츄에이터 아암을 이동하는데 이용되는 위치 오프셋 신호로 복조 된다.

하드 디스크 드라이브에 있어서 두 소자 트랜스듀서(dual element transducers)의 사용이 증가하고 있는데, 이는 두 소자 트랜스듀서가 단소자 트랜스듀서들 보다 가볍기 때문이다. 두 소자 트랜스듀서는 한 개의 쓰기 소자와, 자기 저항(magneto-resistive) 물질로 구성된 별도의 읽기 소자를 포함한다. 그러한 두 소자 트랜스듀서들은 보통 자기 저항(MR;Magneto-Resistive) 헤드들이라 불려진다.

제조 공차(manufacturing tolerences) 때문에, 별도의 자기 저항 읽기 소자는 헤드의 쓰기 소자와 중심이 벗어나(off-center) 있게 될 수 있다. 따라서, 데이터가 트랙의 중심에서 떨어져서 기록될 때, 데이터를 읽기 위해 서보 시스템은 헤드를 중심에서 약간 이탈시켜 이동함으로써 읽기 소자가 기록된 데이터의 중심에 오도록 해야 한다.

디스크의 안쪽 트랙 위에 위치된 MR 헤드에 대한 스큐(skew) 오프셋 정보는 디스크의 바깥쪽 트랙 위에 위치되는 MR 헤드에 대한 정보와는 다르다는 것 역시 정해져 있다. 또 그러한 MR 헤드 스큐 오프셋 정보는 일반적으로 비선형이고, 헤드들 마다 크게 변화한다는 것 역시 일반적인 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 하드 디스크 드라이브에 있어서, 데이터가 트랙의 중심에서 떨어져서 기록될 때, 데이터를 읽기 위해 헤드의 위치를 선형적으로 이동 제어하기 위한 방법, 장치 및 프로그램을 제공하는데 있다.

도 1은 하드 디스크 드라이브의 일반적 실시예를 도시한 것이다.

도 2는 도 1의 하드 디스크 드라이브를 제어하는 전기 시스템의 일반적인 블록도이다.

도 3은 디스크의 데이터 섹터를 도시한 것이다.

도 4는 도 3의 데이터 섹터의 일부에 대한 확대도이다.

도 5는 위치 에러 신호의 그래프를 도시한 것이다.

도 6은 데이터 섹터의 일부 및 위치 에러 신호를 그린 그래프를 도시한 것이다.

도 7은 디스크의 구성을 보인다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 흐름도를 도시한 것이다.

본 발명은 하드 디스크 드라이브에 있어서 트랜스듀서의 위치 에러 신호를 선형화하기 위한 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램을 구비한다. 일실시예에 있어서, 각 트랙의 트랙 기준 라인을 규정하는 제1 및 제2서보 버스트를 각각 포함하는 제1복수개의 트랙들을 구비한 디스크를 제공하는 방법이 제시된다. 디스크상의 제1복수개의 트랙들 중 제2복수개의 트랙들은 각각의 트랙 기준 라인으로부터의 제2복수개의 상이한 위치 오프셋을 규정하는 제3 및 제4서보 버스트를 포함하며, 여기서제2복수개는 제1복수개 보다 크지 않다. 이 방법은 또한 각각의 제2복수개의 상이한 위치 오프셋에서 제2복수개의 위치 에러 신호를 읽는 단계, 트랜스듀서의 읽기 소자를 트랙의 트랙 기준 라인에 위치시키는 단계 및 소정의 오프셋, 적어도 하나의 상기 제2복수개의 상이한 위치 오프셋 및, 적어도 한 개의 상기 제2복수개의 위치 에러 신호들에 기반해 위치 에러 신호를 획득하는 단계를 더 구비한다. 이 방법은 위치 에러 신호를 이용해 트랜스듀서의 읽기 소자를 정보를 읽도록 기준 라인 위치 밖으로 이동시킨다.

도면을 참조하면, 도 1은 하드 디스크 드라이브(100)의 일실시예를 도시하고 있다. 디스크 드라이브(100)는 스핀 모터(104)에 의해 회전하는 적어도 하나의 자기 디스크(101)를 포함한다. 스핀 모터(104)는 베이스 플레이트(106)에 탑재된다. 베이스 플레이트(106)에 탑재되는 또 하나의 것은 액츄에이터 아암 어셈블리(108)이다. 액츄에이터 아암 어셈블리(108)는 각각의 요곡(flexure) 아암(112)들에 탑재되는 트랜스듀서(110)들을 구비한 다수의 헤드들을 포함한다. 요곡 아암(112)은 베어링 어셈블리(116) 주변에서 회전할 수 있는 액츄에이터 아암(114)에 부착된다. 어셈블리(108)는 또한 디스크(101)에 대해 헤드들(110)을 이동시키는 보이스 코일 모터(118)를 포함한다. 보통 각 디스크 표면마다 하나의 트랜스듀서가 존재한다. 트랜스듀서는 디스크(12)의 자계를 각각 자화시키고 감지함으로써 회전 디스크에 정보를 쓰고 디스크로부터 정보를 읽는다. 보이스 코일(118)로의 전류 공급은 베어링 어셈블리(116) 주변에서 액츄에이터 아암(114)을 회전시키는 토크를 발생할 것이다. 액츄에이터 아암(114)의 회전은 트랜스듀서(110)를 디스크 표면(102)을가로질러 이동하도록 할 것이다. 스핀 모터(104), 보이스 코일 모터(118) 및 헤드들(110)은 인쇄 회로 기판(122)에 탑재된 전자 회로(120)와 연계된다. 다음의 논의에서는 하나의 헤드(110)만이 언급될 것이다.

일반적으로 정보는 디스크(101)의 동심 트랙안에 저장된다. 각 트랙은 보통 여러개의 섹터들을 구비한다. 각 섹터에는 데이터 필드와 식별 필드가 포함된다. 식별 필드는 섹터와 트랙(실린더)을 식별하는 그레이 코드 정보를 포함한다. 트랜스듀서(110)는 디스크 표면(102) 위를 움직이면서 서로 다른 트랙 위에 정보를 쓰거나 그로부터 정보를 읽는다. 서로 다른 트랙을 억세스하기 위해 트랜스듀서를 동작시키는 것을 일반적으로 시크 루틴(seek routine)이라 말한다.

도 2는 도 1의 하드 디스크 드라이브(100)를 제어하기 위한 전자 회로(120)의 전형적인 블록도이다. 이 회로(100)는 읽기/쓰기(R/W) 채널 회로(212)와 전치 증폭 회로(214)에 의해 트랜스듀서(110)와 결합되는 제어부(210)를 포함한다. 제어부(210)는 디지털 신호 처리기(DSP), 마이크로컨트롤러, 에이직(ASIC), 게이트 어레이 등이 될 수 있다. 제어부(210)는 읽기/쓰기 채널(212)로 제어 신호를 보내 디스크(101)로부터 정보를 읽거나 디스크(101)에 정보를 쓰도록 한다. 정보는 R/W 채널(212)에서 호스트 인터페이스 회로(216)로 전송되는 것이 일반적이다. 호스트 회로(216)는 디스크 드라이브가 개인용 컴퓨터와 같은 시스템과 인터페이스 할 수 있도록 하는 제어 회로 및 버퍼 메모리를 포함할 것이다.

제어부(210)는 또한 보이스 코일(118)로 구동 전류를 제공하는 VCM 구동 회로(218)와 연결될 수 있다. 제어부(210)는 구동 회로(218)로 제어 신호를 제공해VCM의 여자와 트랜스듀서(110)의 이동을 제어한다.

제어부(210)는 또한 롬(ROM) 또는 플래쉬 메모리 디바이스(220)와 같은 비휘발성 메모리와, 램(RAM) 디바이스(222)에 연결된다. 메모리 디바이스들(220 및 222)은 제어부(210)에 의해 사용되는 명령, 데이터 및 소프트웨어 루틴을 가진다. 소프트웨어 루틴들 중 하나는 시크 루틴을 포함해 한 트랙에서 다른 트랙으로 트랜스듀서(110)를 이동시킨다. 시크 루틴은 트랜스듀서(110)가 바른 트랙으로 이동하는 것을 보장하기 위한 서보 제어 루틴을 포함할 것이다. 일실시예에 있어서, 메모리 디바이스(220)는 가속도, 속도 및 위치 추적 식들을 포함하며, 상기 식들은 시동시 메모리 디바이스(222)로 로드될 것이다. 메모리 디바이스(220)는 또한 읽기/쓰기 헤드 트랜스듀서의 위치 에러 신호를 선형화하기 위한 루틴을 포함하고, 그 루틴은 시동시 메모리 디바이스(222)로 로드될 것이다.

디스크(101)의 서보계 영역에 위치한 서보 정보를 읽을 때, 헤드(110)는 디스크(102)의 자계에 상응하는 읽기 신호를 발생한다. 읽기 신호는 증폭기(214)에 의해 증폭되어 R/W 채널 회로(212)로 제공된다. R/W 채널 회로(212)는 읽기 신호의 크기를 검출한다. 그리고나서 읽기 신호는 아날로그인 읽기 신호의 이치화된 샘플들을 제공하는 제어부(210)로 보내진다. 그러면 제어부(210)는 헤드(110)에 의해 읽혀진 서보 정보를 바탕으로 위치 오프셋 신호를 발생한다. 위치 오프셋 신호를 나타내는 값은 메모리(222)에 저장된다.

도 3은 디스크(101)에 걸쳐 위치하는 동심 트랙의 섹터들 안에 저장되는 정보의 구성을 보인다. 정보는 다양한 프로토콜에 따라 구성될 수 있음을 알아야 한다. 본 발명은 모든 구성에 대해 동등하게 적용가능한 것이다. 따라서, 정보의 구성은 단지 예를 들기 위한 목적일 뿐 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

도 3을 참조하면, 섹터(310)는 자동 이득 제어(Automatic Gain Control)계(320), 동기(sync)계(322), 트랙을 식별하는 그레이 코드계(324), 섹터를 정의하는 식별(ID)계(326), 다수의 서보 비트들인 A, B, C 및 D를 포함하는 서보계(328), 데이터를 구비한 데이터계(330) 및 에러 정정 코드계(332)를 구비한다. 회로(200)는 서보 비트들인 A, B, C 및 D를 이용해 헤드(110)가 트랙 N의 중심라인(또는 기준 라인)(312) 상에서 유지되도록 한다. 트랙 기준 라인이 반드시 트랙의 중심 라인일 필요는 없다는 것을 알아야 한다.

헤드(110)는 디스크(101)의 자계를 자화 및 감지할 수 있다. 일실시예에 있어서, 헤드(110)는 쓰기 소자(350) 및 별도의 읽기 소자(352)를 포함한다. 일실시예에 있어서, 읽기 소자(352)는 외부 자계의 밀도에 비례해 저항이 변화하는 자기 저항 물질로서 만들어진다. 읽기 소자(352)는 때로 헤드(110)의 제조 공정과 관련된 공차로 인해 쓰기 소자(360)와 오프셋을 가진다. 또 디스크(101)상의 트랙에 대한 헤드(110)의 스큐 각도로 인해 읽기 소자(352)의 중심이 쓰기 소자(360)의 중심과 오프셋을 가질 수도 있다. 만일 읽기 소자(352)가 트랙 N의 중심 라인(312)과 일직선으로 맞춰지고 쓰기 소자(350)가 읽기 소자(352)와 오프셋이 있게 되면, 데이터는 트랙 N의 중심 라인(312)으로부터 중심을 이탈해(off-center) 기록될 것이다. 데이터를 올바르게 읽기 위해, 읽기 소자(352)는 기록된 데이터의 중심에서 벗어난 위치로 이동해야만 한다. 읽기 소자(352)를 기록된 데이터의 중심에서 벗어난 위치로 이동시키기 위해서 회로(200)는, 헤드(110)와 트랙 중심 라인(312)과의 오프셋 거리에 따라 변화하는 전압 크기를 가지는 위치 에러 신호(PES)를 발생한다.

도 4는 도 3의 데이터 섹터(310) 일부분의 확대도이다. 상술한 바와 같이, 각 섹터내의 서보계(328)는 A, B, C 및 D로 표기되는 다수의 서보 비트들을 포함한다. 서보 버스트 A 및 B에 의해 형성되는 경계는 트랙 N의 트랙 중심 라인(312)을 규정한다. 서보 버스트 C의 중심 라인은 트랙 N의 중심 라인(312)과 일치한다. 서보 버스트 D는 서보 버스트 C의 위치와 180도의 오프셋을 가진다. 서보 버스트 A와 B는 읽기 소자(352)를 트랙 N의 중심 라인(312)에 중심을 맞추는데 이용되며, 이때 A-B(A minus B)의 값은 A-B가 0이 아닐 때 헤드(110)의 오프 트랙(off-track) 위치에 대응한다. 이것은 헤드(110)의 읽기 소자(352)를 이용해 서보 버스트들인 A, B, C 및 D의 크기를 검출함으로써 가능하게 된다. 읽기 소자(352)의 중심이 쓰기 소자(350)의 중심(따라서 기록된 데이터의 중심)과 일치하지 않으면 제어기(210)(도 2)는 위치 에러 신호를 발생해 헤드(110)를 이동시켜, 읽기 소자(352)의 중심이 데이터계(330)에 기록된 데이터의 중심과 일치되도록 할 것이다.

헤드(110)가 그러한 상황에서 이동해야 할 거리는 특정 트랙에 있어서 읽기 소자(352)와 쓰기 소자(350) 사이의 오프셋에 따라 결정된다. 데이터계(330)에 데이터를 기록하기 위해, 읽기 소자는 먼저 트랙 중심 라인(312)과 중심이 일치되는데, 이때 서보 버스트 A와 B 사이가 공(null) 위치가 된다(A-B=0). 그러면 쓰기소자(350)를 사용해 데이터계(330)에 데이터를 기록한다. 기록된 데이터의 중심 라인은 쓰기 소자(350)의 중심 라인이 되고, 이것은 트랙 N의 중심 라인(312)으로부터 거리만큼의 오프셋을 갖는다.의 크기는 스큐 각도와 기타 전위(potential) 요소들 때문에 트랙들 마다 변화할 수 있다.

도 5는 위치 에러 신호(PES) 대 트랙상의 헤드의 기계적 위치에 대한 그래프를 보인다. 디스크 드라이브들의 PES들은 트랙 중심 라인에 대해 고정된 오프셋에서, 정밀 서보 트랙 기록기(STW;servo track writer)에 의해 기록되는 버스트 패턴들인 A, B, C 및 D로부터 도출된다. STW는 일반적으로 1% 정밀성 이내에서 버스트 패턴들인 A, B, C 및 D의 위치들을 설정한다. 데이터 기록시, 우선 읽기 소자는 이 실시예에서 트랙의 중심 라인인, 버스트 A의 신호 크기가 버스트 B의 신호 크기와 동일하게 되는 트랙위에 놓여지고, 그리고나서 데이터가 디스크위에 기록된다. 데이터 읽기시, 읽기 소자는 트랙 위치에 따라 트랙 중심 라인과 약간의 오프셋을 가질 수 있는, 읽기 소자와 쓰기 소자 사이의 상대적인 오프셋을 바탕으로 놓여진다. PES 선형성은 변화할 수 있고, 실질적으로 몇몇 예들에서 서보 버스트 폭에 대한 읽기 폭의 비율에 따라 변화할 수 있다. 그 비율이 작아질 때(가령, 50% 이하), 선형성은 실질적으로 변화하여 실제 기계적 위치의 무결성, 서보 안정성 및 구동 성능에 영향을 줄 수 있다. PES 비선형성은 헤드 대 트랙 피치(pitch) 비율 만큼 더 악화될 수 있다.

도 5를 참조하면, 점선(510)이 트랙 N의 이상적인 PES를 보이는 한편, 실선(514)은 트랙 N+1의 이상적인 PES를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 이상적인 PES들(510 및 514)은 선형적이고 버스트 A의 크기가 버스트 B의 크기와 동일한 곳에서 0이 된다. 현 실시예에서, 이러한 것은 트랙 N의 중심 라인(520)과 트랙 N+1의 중심 라인(522)에서 일어난다. 트랙 N과 N+1에서의 실질적인 PES들은 비선형인 곡선들(512 및 516)에 의해 보여지고 있다. 도 5로부터 PES의 공(null) 위치(가령, 트랙 N의 트랙 중심 라인(520)과 트랙 N+1의 트랙 중심 라인(522))가 최고의 기계적 위치의 무결성을 가진다는 것이 명확해진다. 공 PES 위치로부터의 오프셋은 PES 신호에 대해 실질적인 비선형적 불확실성을 제공한다. 예를 들어, 헤드가 공 PES에서 트랙 중심 라인(520)의 우측으로 위치 "a" 까지 이동할 때, 실제 PES "c"와 이상적인 PES "b" 사이의 차이는 에러값이 되고, 이것은 실질적으로 구동 성능을 감소시킬 수 있다.

도 6은 데이터 섹터의 위치와, 위치 에러 신호를 보인 그래프를 도시한다. 도 7은 디스크(101)의 구성을 보인다. 도 6과 7을 참조하면, 디스크(101) 위에서 선택된 섹터들 및/또는 트랙들은 서보 기록 과정 동안 추가 서보 버스트 E와 F로 기록되어진다. 일실시예에 있어서, 디스크(101)는 동심 영역(zone) 1에서 Z까지 나눠지고, 각 영역의 섹터들 및/또는 트랙들은 추가 서보 버스트들인 E와 F로 기록된다. 일실시예에서, 디스크(101)는 동심 영역들로 나누어지지만, 가령 Z개의 파이 조각들과 같은 상이한 구성으로 나누어질 수도 있다. 한정하는 것이 아니라 예를 들기 위해, 디스크(101)가 12개의 동심 영역으로 나누어지고, 각 영역은 추가 서보 버스트들인 E와 F를 각각 포함하는 20개의 섹터들 및/또는 트랙들을 포함한다고 하자. 각 영역에서 각 섹터 및/또는 트랙에 있어서 서보 버스트 E와 F에 의해형성되는 경계는 트랙 중심 라인과 다른 오프셋에서 기록된다. 전형적인 실시예를 가지고 설명을 계속하자면, 한 영역에 대한 첫 번째 섹터안에서, 서보 버스트 E와 F에 의해 형성되는 경계는 트랙 중심 라인으로부터 5% 오프셋(즉, 전체 트랙 폭의 5%)에서 기록되고, 영역의 두 번째 섹터에서 서보 버스트 E와 F에 의해 형성되는 경계는 트랙 중심 라인으로부터 10%의 오프셋에서 기록된다. 영역들의 수, E와 F 버스트들로 기록된 각 영역내 섹터 및/또는 트랙의 수 및, 오프셋의 범위(granularity)는 설계시 선택의 문제이고, 여기에 예시된 값들은 다만 예로서 제공되는 것일 뿐이다.

도 6을 참조하면, 트랙 N에서 버스트 E와 F에 의해 형성된 경계는 트랙 중심 라인(520)에서 X% 오프셋에서 기록된다. 버스트 E와 F를 기록하는데 사용되는 오프셋에 따라, 그 버스트들로부터 도출되는 PES는 버스트 A 및 B로부터 도출된 PES의 공 위치와 공 오프셋을 가진다. 공 위치들은 정밀한 서보 기록 정확성의 범위 안에서, 정확한 기계적 위치를 나타낸다.

N 트랙에 있어서, PES(530)는 버스트 E와 F에 대응하고 PES(512)의 공 위치와 공 위치 -X%를 갖는다. 이에 따라, PES(532)는 PES(512)의 공 위치로부터 (트랙 중심 라인의 오른쪽으로) 공 위치 X%를 갖는 버스트에 상응할 것이다.

각 영역에 있어서 서로 다른 오프셋들에서 복수개의 버스트 E와 F를 기록함에 따른, 오프셋들과 PES 값들의 표는 다음과 같이 만들어 질 수 있다:

영역	E-F 오프셋	PES
영역1	X₀	PES(X₀)
영역1	;	;
영역1	X_N	PES(X_N)
;	;	;
영역Z	X₀	PES(X₀)
영역Z	;	;
영역Z	X_N	PES(X_N)

공장에서 디스크 드라이브(100)를 시험 구동하는 동안 얻어질 수 있는 표 1의 값들이 한번 획득되면, 그 값들은 디스크(101) 상에서 그 위에 기록이 불가능한 위치(가령, 디스크 상의 시스템 실린더들)에 저장될 것이다. 이 값들은 또한 비휘발성 메모리 디바이스(220) 내에 저장될 수도 있다. 시동시, 이 값들은 메모리 디바이스(222) 안으로 로드된다.

또, 공장에서 디스크(100)의 시험 구동 테스트 도중 Z 개의 영역들에 걸쳐 읽기/쓰기 소자 오프셋들이 측정된다. 즉, 각 영역에 있어서, 읽기와 쓰기 소자들 사이의 읽기/쓰기 오프셋은 X (기계적 위치)라는 용어로 정해져 테이블에 저장된다. 표 2는 읽기/쓰기 오프셋들의 예를 든 표이다.

영역	읽기/쓰기 오프셋
영역1	X_{R/W_Zone1}
;	;

영역Z	X_{R/W_ZoneZ}

영역 1에서 Z까지에 있어서, 읽기/쓰기 오프셋 값들은 디스크(101)에 저장되거나(가령 시스템 실린더들), 메모리 디바이스(220)에 저장될 수 있다. 시동시, 표 2의 값들은 메모리 디바이스(222) 안으로 로드될 것이다.

원하는 트랙으로부터 데이터를 읽는 도중, 원하는 트랙이 위치하는 영역을판단하고 표 2로부터 읽기/쓰기 오프셋 X_R/W를 얻는다. 그리고나서, 표 1 내부를 검색해 그 영역의 E-F 오프셋 값에 읽기/쓰기 오프셋 X_R/W를 매치시키고, PES를 결정한다. 읽기/쓰기 오프셋 X_R/W가 E-F 오프셋 값과 같지 않으면, 바른 PES 값을 결정하기 위한 선형 기술을 이용할 것이다.

여러 상이한 기술들이 일군의 오프셋들과 그에 상응하는 PES들을 선형화하는데 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, PES는 선형 보간을 토대로 선형화 될 수 있다. 따라서:

만일

PES(X_I-1 )PES(X)<PES(X_I ) 이면,

이 된다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 공정의 흐름도(800)이다. 이 공정(800)은 소프트웨어 루틴, 서브루틴, 드라이버, 모듈, 프로그램 등 및/또는 이러한 것들의 조합으로서 구현될 수 있다.

도 8을 참조하면, 공정(800)은 서보 버스트 E와 F가 STW로 각 영역의 복수개의 섹터들 및/또는 트랙들 위에 기록되는 단계(805)에서 시작된다. 예를 들어, 12개의 영역들과 서보 버스트 E와 F를 포함하는 20개의 트랙들이 있다고 하면, 디스크 상에서 전부 240개의 트랙들에 서보 버스트 E와 F가 기록된다. 일실시예에 있어서, 버스트 E와 F는 서보 버스트들인 A, B, C 및 D의 기록 시간 동안 기록된다. 각 영역에서, 디스크에 기록되는 복수개의 서보 버스트 E와 F에 의해 형성되는 경계들은 트랙 중심 라인(또는 기준 라인)으로부터 서로 다른 오프셋을 가지게 되어 있다. 복수개의 상이한 오프셋들은 점차로 동일한 오프셋들에서 공간적으로 떨어져 있을 필요가 없다는 것을 알아야 한다. 즉, 한 영역에서, 오프셋 X₁과 X₂의 차이는 오프셋 X₃과 X₄의 차이와는 다른 것이 될 것이다.

810단계에서, 표 1과 유사한 테이블이 생성된다. 그 테이블은 다수의 영역들 및, 각 영역에서의 다수의 Xi 대 PES(Xi) 값들을 포함한다. 테이블은 디스크(101)이나 롬(220) 내에 저장될 수 있다. 이때, STW에 의해 기록된 버스트 E와 F는 더 이상 필요로 되지 않기 때문에, 지워져서 데이터용으로 사용될 수 있음을 알아야 한다. 815단계에서는 각 영역에서의 헤드의 읽기/쓰기 오프셋을 측정하고, 그 값들을 표 2와 유사한 테이블에 저장하는 단계가 수행된다. 그 표는 디스크(101)나 롬(220)내에 저장될 것이다. 810단계 및 815 단계의 실행은 서로 바뀔 수 있음에 유의해야 한다.

도 8을 계속 참조하면, 드라이브(100)가 초기화 과정의 일부로서 시동될 때, 표 1과 2가 램(222)으로 로드된다(820단계). 한 트랙을 읽는 동안, 소프트웨어 루틴은 어느 영역에 그 트랙이 위치되는지를 판단한다(825단계). 영역 대 트랙들의 표는 디스크(101)나 롬(220)에 저장될 것이다. 800단계에서 표 2를 살펴 그 영역에서의 헤드의 읽기/쓰기 오프셋을 결정한다(830단계). 그리고나서 800단계에서는특정 영역에 있어서 읽기/쓰기 오프셋이 E-F 오프셋 값과 매치되는지의 여부를 판단한다(835단계). 매치가 된다면, 840단계로 건너가 E-F 오프셋 값에 매칭하는 PES 값을 획득한다. 만약 835단계에서, 읽기/쓰기 오프셋이 표 1의 E-F 오프셋 값과 매치하지 않으면, PES의 값을 결정하도록 보간이 사용되는 845단계로 건너간다. 일실시예에 있어서, 식 (1)과 (2)에 정의된 바와 같은 선형 보간이 이용될 수 있다. 800단계는 서보 버스트 A와 B로부터 읽어들인 PES 값이 (840이나 845단계에서) 얻어진 PES와 같거나 실질적으로 같게 될 때 까지 헤드가 트랙 중심 라인(또는 기준 라인)으로부터 이동하는 850단계로 건너간다. 각 읽기에 있어서, 825단계에서 850 단계는 읽기 소자의 중심을 기록 데이터의 중심과 일치시키도록 실행될 것이다.

본 발명은 방법, 장치, 시스템, 컴퓨터 프로그램물으로서 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현될 때, 본 발명의 구성요소는 실질적으로 필요한 작업을 수행하기 위한 코드 세그먼트들이 된다. 프로그램이나 코드 세그먼트들은 프로세서 판독가능 매체에 저장되거나 전송 매체나 통신 링크를 통해 반송파에 실린 컴퓨터 데이터 신호에 의해 전송될 수 있다. "프로세서 판독가능 매체"는 정보를 저장하거나 전송할 수 있는 어떠한 매체라도 포함할 수 있다. 프로세서 판독가능 매체의 예에는 전자 회로, 반도체 메모리 디바이스, 롬, 플래쉬 메모리, 삭제가능 롬(EROM), 플로피 디스켓, CD-ROM, 광 디스크, 하드 디스크, 광섬유 매체, 무선 주파수(RF) 링크 등이 포함된다. 컴퓨터 데이터 신호는 전자 네트웍 채널, 광섬유, 대기, 전자기, RF 링크 등과 같은 전송 매체를 통해 전파할 수 있는 어떠한 신호라도 포함할 수 있다.

몇 가지 전형적인 실시예들이 첨부된 도면에 보여져 설명되었지만, 그러한 실시예들은 단지 예를 들기 위한 것으로 본 발명을 한정하려는 것이 아님을 이해할 수 있을 것이다, 또, 당업자에게는 다양한 다른 변형들이 만들어 질 수 있으므로, 본 발명이 상술하고 도시한 특정한 재료와 구성에 한정되지 않는다는 것 역시 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 의하면, 하드 디스크 드라이브에 있어서, 데이터가 트랙의 중심에서 떨어져서 기록될 때, 데이터를 읽기 위해 헤드의 위치를 선형적으로 이동 제어할 수 있다.

Claims

하드 디스크 드라이브에 있어서 읽기 소자 및, 상기 읽기 소자와 소정 오프셋 만큼 오프셋이 있는 쓰기 소자를 구비한 트랜스듀서의 위치 에러 신호를 선형화하기 위한 방법에 있어서,

각각의 트랙들의 트랙 기준 라인을 규정하는 제1 및 제2서보 버스트를 가진 제1복수개의 트랙들, 제1복수개의 트랙들 중 각 트랙 중심 라인들로부터 제2복수개의 상이한 위치 오프셋들을 규정하는 제3 및 제4서보 버스트들을 구비하고 제1복수개보다 크지 않은 제2복수개의 트랙들을 포함하는 디스크를 제공하는 단계;

각각의 제2복수개의 상이한 위치 오프셋들에서의 제2복수개의 위치 에러 신호들을 읽는 단계;

상기 트랜스듀서의 읽기 소자를 한 트랙의 트랙 기준 라인에 위치시키는 단계;

위치 밖으로 벗어나도록 이동시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 위치 에러 신호 선형화 방법.
제1항에 있어서, 상기 기준 라인 위치를 벗어나는 것은 실질적으로 트랜스듀서의 쓰기 소자의 중심 라인과 일치시키는 것임을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 위치 에러 신호 선형화 방법.
제1항에 있어서, 트랙 기준 라인은 트랙 중심 라인임을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 위치 에러 신호 선형화 방법.
제1항에 있어서,

디스크에 상기 소정 오프셋, 상기 제2복수개의 상이한 위치 오프셋 및 상기 제2복수개의 위치 에러 신호들을 저장하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 위치 에러 신호 선형화 방법.
제1항에 있어서, 상기 에러 신호를 얻는 단계는,

소정 오프셋이 실질적으로 상기 제2복수개의 상이한 위치 오프셋들 중 하나와 동일한지의 여부를 판단하는 제1단계;

제1단계에서 동일하다면, 상기 제2복수개의 상이한 오프셋 위치들 중 하나에 해당하는, 소정 오프셋과 실질적으로 동일한 위치 에러 신호를 얻는 단계;

제1단계에서 동일하지 않다면, 보간을 이용해 상기 소정 오프셋에 해당하는 위치 에러 신호를 얻는 단계를 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 위치 에러 신호 선형화 방법.
제1항에 있어서,

상기 디스크 제공 단계는,

각 트랙들의 트랙 기준 라인을 규정한 제1 및 제2서보 버스트를 가진 제1복수개의 트랙들, 각 영역의 제1복수개의 트랙들 중 각 트랙 기준 라인들로부터의 제2복수개의 상이한 위치 오프셋을 규정한 제3 및 제4서보 버스트들을 각각 포함하고 상기 제1복수개보다 크지 않은 제2복수개의 트랙들을 각각 포함하는 제3의 복수개의 영역으로 나누어지는 디스크를 제공하는 단계, 각 영역마다, 읽기 및 쓰기 소자들 사이의 소정 오프셋을 결정하는 단계, 제3복수개의 소정 오프셋들을 저장하는 단계를 포함하고,

상기 위치 에러 신호 읽기 단계는,

각 영역에서 각각의 제2복수개의 상이한 위치 오프셋들에서 제2복수개의 위치 에러 신호들을 읽는 단계, 해당 트랙이 위치하는 영역에서 트랜스듀서의 읽기 및 쓰기 소자들 사이의 소정 오프셋을 얻는 단계를 포함하고,

상기 에러 신호를 얻는 단계는,

해당 트랙이 위치하는 영역에서 (i) 소정 오프셋, (ii) 상기 제2복수개의 상이한 위치 오프셋들 중 적어도 한 개 및, (iii) 상기 제2복수개의 위치 에러 신호들 중 적어도 하나를 바탕으로 위치 에러 신호를 획득하는 단게를 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 위치 에러 신호 선형화 방법.
제6항에 있어서,

디스크위에 상기 제3복수개의 소정 오프셋, 제2복수개의 상이한 위치오프셋 및 제2복수개의 위치 에러 신호들을 저장하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 위치 에러 신호 선형화 방법.
하드 디스크 드라이브용 디스크에 있어서,

트랙 기준 라인을 규정하는 제1 및 제2서보 버스트를 각각 포함하는 제1복수개의 트랙들과, 제1복수개의 트랙들 중 자신의 트랙들에 대한 트랙 중심 라인으로부터의 제2복수개의 상이한 위치 오프셋들을 규정한 제3 및 제4서보 버스트를 각각 포함하는 제2복수개의 트랙들을 포함하고,

이때 상기 제2복수개의 상이한 위치 오프셋들은 어떤 다른 위치 오프셋과도 다른 상이한 값으로 각가 존재하고, 상기 제2복수개는 상기 제1복수개 보다 크지 않으며, 상기 제2복수개의 상이한 위치 오프셋은 위치 에러 신호를 선형화하기 위한 것임을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브용 디스크.
제8항에 있어서, 상기 트랙 기준 라인은 트랙 중심 라인임을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브용 디스크.
제8항에 있어서, 상기 디스크는 상기 제2복수개의 상이한 위치 오프셋들과 그에 상응하는 제2복수개의 위치 에러 신호들을 저장하는 한 개 이상의 트랙을 더 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브용 디스크.
제8항에 있어서, 상기 디스크는 제3복수개의 영역으로 나누어지고, 각 영역마다 트랙 기준 라인을 규정하는 제1 및 제2서보 버스트를 각각 포함하는 제1복수개의 트랙들과, 각 영역에서 제1복수개의 트랙들 중, 자신의 트랙 기준 라인으로부터의 제2복수개의 상이한 위치 오프셋을 규정하는 제3 및 제4서보 버스트를 각각 포함하는 제2복수개의 트랙들을 포함하며,

이때 상기 제2복수개의 상이한 위치 오프셋은 각각 어떤 다른 위치 오프셋과도 다르고, 상기 제2복수개는 제1복수개보다 크지 않으며, 상기 제2복수개의 상이한 위치 오프셋은 위치 에러 신호를 선형화하기 위한 것임을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브용 디스크.
제11항에 있어서, 상기 디스크는,

(i)각 영역에서의 제2복수개의 상이한 위치 오프셋, (ii)각 영역에서의 상기제2복수개의 상이한 위치 오프셋에 상응하는 제2복수개의 위치 에러 신호 및, (iii)각 영역에 있어서, 헤드의 읽기 및 쓰기 소자들 사이의 오프셋으로서 정의되는 헤드 오프셋 위치를 저장하는 한 개 이상의 트랙들을 더 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브용 디스크.
하우징;

상기 하우징에 탑재된 스핀 모터;

상기 스핀 모터에 탑재된 액츄에이터 아암;

상기 스핀 모터에 부착되고, 트랙 기준 라인을 규정하는 제1 및 제2서보 버스트를 각각 포함하는 제1복수개의 트랙들과 제1복수개의 트랙들 중 자신의 트랙 기준 라인으로부터 제2복수개의 상이한 위치 오프셋을 규정한 제3 및 제4서보 버스트를 각각 포함하는 제2복수개의 트랙들을 포함하고, 이때 상기 제2복수개의 상이한 위치 오프셋들은 서로 다른 어떤 오프셋과도 다르고 상기 제2복수개는 상기 제1복수개 보다 크지 않으며 상기 제2복수개의 상이한 위치 오프셋은 위치 에러 신호를 선형화하기 위한 것인 디스크; 및

상기 디스크를 읽기 위해 상기 액츄에이터 아암에 탑재되는 읽기/쓰기 헤드를 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
제13항에 있어서, 상기 트랙 기준 라인은 트랙 중심 라인임을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
제13항에 있어서, 상기 디스크는,

제2복수개의 상이한 위치 오프셋과, 상응하는 제2복수개의 상이한 위치 오프셋에서의 제2복수개의 위치 에러 신호를 가진 한 개 이상의 트랙을 더 포함함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
제13항에 있어서, 상기 디스크는 제3복수개의 영역들로 나누어지고, 각 영역마다 트랙 기준 라인을 규정한 제1 및 제2서보 버스트를 각각 포함하는 제1복수개의 트랙들과 제1복수개의 트랙들 중 자신의 트랙 기준 라인으로부터 제2복수개의 상이한 위치 오프셋을 규정하는 제3 및 제4서보 버스트를 각각 포함하는 제2복수개의 트랙들을 포함하고, 이때 상기 제2복수개의 상이한 위치오프셋은 어떤 다른 위치 오프셋과도 서로 다르고, 상기 제2복수개는 상기 제1복수개 보다 크지 않으며, 상기 제2복수개의 상이한 위치 오프셋은 위치 에러 신호를 선형화하기 위한 것임을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
제16항에 있어서, 상기 디스크는 (i)각 영역에 있어서 제2복수개의 상이한 위치 오프셋, (ii)각 영역에 있어서 상응하는 상기 제2복수개의 상이한 위치 오프셋들에서의 제2복수개의 위치 에러 신호, 및 (iii)각 영역에 있어서, 읽기/쓰기 헤드의 읽기 및 쓰기 소자들 사이의 오프셋으로서 정의되는 헤드 오프셋 위치를 포함하는 한 개 이상의 트랙을 더 구비함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
헤드의 읽기 및 쓰기 소자 사이의 거리로서 정의된 헤드 오프셋 값, 트랙 기준 라인으로부터 각각 측정된 복수개의 상이한 위치 오프셋 값들 및, 상기 복수개의 상이한 위치 오프셋 값들에 상응하는 복수개의 위치 에러 신호들을 포함하는 한 개 이상의 트랙을 구비한 디스크를 가진 하드 디스크 드라이브에 있어서 읽기 소자 및 쓰기 소자를 갖는 헤드의 위치 에러 신호를 선형화하기 위해 구현될 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 사용 가능 매체를 포함함을 특징으로 하고,

이때 상기 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드는 디스크로부터 헤드 오프셋 값을 읽기 위한 제1컴퓨터 판독가능 프로그램 코드, 복수개의 상이한 위치 오프셋 값들 중 상기 헤드 오프셋 값과 가장 가까운 값 하나에 상응하는 위치 에러 신호를 얻기 위한 제2컴퓨터 판독가능 프로그램 코드, 한 트랙의 트랙 기준 라인 위로 헤드를 위치시키기 위한 제3컴퓨터 판독가능 프로그램 코드 및, 디스크에서 읽혀진 측정 위치 에러 신호가 실질적으로 위치 에러 신호와 동일하게 될 때까지 트랙 기준 라인으로부터 헤드를 이동시키기 위한 제4컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 포함함을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램.
제18항에 있어서, 상기 트랙 기준 라인은 트랙 중심 라인임을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램.
제18항에 있어서,

디스크의 복수개의 트랙들 위에 트랙 기준 라인을 규정하기 위한 제1 및 제2서보 버스트를 기록하기 위한 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드;

트랙 기준 라인으로부터 상이한 오프셋에 있는 디스크의 최대한의 복수개 트랙들 위에 제2복수개의 상이한 위치 오프셋 값들을 규정하기 위해 제3 및 제4 서보 버스트를 기록하기 위한 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드;

디스크로부터 상기 제2복수개의 상이한 위치 오프셋 값들에 상응하는 제2복수개의 위치 에러 신호를 읽기 위한 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드; 및

상기 제2복수개의 상이한 위치 오프셋 값과 제2복수개의 위치 에러 신호를 저장하기 위한 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 더 포함함을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램.