KR100640648B1 - 하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법, 이에 적합한기록 매체, 그리고 이에 적합한 하드디스크 드라이브 - Google Patents

하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법, 이에 적합한기록 매체, 그리고 이에 적합한 하드디스크 드라이브 Download PDF

Info

Publication number
KR100640648B1
KR100640648B1 KR1020050060302A KR20050060302A KR100640648B1 KR 100640648 B1 KR100640648 B1 KR 100640648B1 KR 1020050060302 A KR1020050060302 A KR 1020050060302A KR 20050060302 A KR20050060302 A KR 20050060302A KR 100640648 B1 KR100640648 B1 KR 100640648B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acceleration
mode
position trajectory
vcm
calculating
Prior art date
Application number
KR1020050060302A
Other languages
English (en)
Inventor
이중호
정다운
이동욱
지병걸
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050060302A priority Critical patent/KR100640648B1/ko
Priority to US11/480,443 priority patent/US7430093B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100640648B1 publication Critical patent/KR100640648B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/02—Driving or moving of heads
    • G11B21/08—Track changing or selecting during transducing operation
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/54—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
    • G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5565—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks system adaptation for compensation of variations of physical parameters, e.g. temperature
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/02—Driving or moving of heads
    • G11B21/10—Track finding or aligning by moving the head ; Provisions for maintaining alignment of the head relative to the track during transducing operation, i.e. track following
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/54—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
    • G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5526—Control therefor; circuits, track configurations or relative disposition of servo-information transducers and servo-information tracks for control thereof
    • G11B5/553—Details
    • G11B5/5547—"Seek" control and circuits therefor

Landscapes

  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)

Abstract

본 발명은 다중 정현파 궤적을 이용한 트랙 탐색 제어를 수행하는 하드디스크 드라이브에 있어서 주변 환경의 변화에 따른 보이스 코일 모터 구동 전류의 변화에 대응할 수 있는 하드디스크 드라이브의 탐색 제어 방법, 이에 적합한 기록 매체, 그리고 이를 적용한 하드디스크 드라이브에 관한 것이다.
본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 탐색 제어 방법은 주변 환경의 변화에 따른 보이스 코일 모터 구동 전류의 변화를 나타내는 시크 타임 스케일링을 산출하는 과정; 상기 시크 타임 스케일링에 따라 변화하는 가속 구간과 감속 구간의 비율을 나타내는 가속 거리 비율을 산출하는 과정; 시크 타임 스케일링, 가속 거리 비율을 사용하여 가속 시간, 가속 거리를 산출하는 과정; 상기 가속 시간, 가속 거리를 사용하여 가속 모드에서의 위치 궤적, 활강 모드에서의 위치 궤적, 그리고 감속 모드에서의 위치 궤적을 산출하는 과정; 상기 위치 궤적들에 따라 속도 궤적 및 가속도 궤적을 산출하는 과정; 및 상기 위치 궤적, 속도 궤적, 그리고 가속도 궤적에 따라 VCM 구동 전류를 발생하여 VCM에 인가함으로써 트랙 탐색을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법, 이에 적합한 기록 매체, 그리고 이에 적합한 하드디스크 드라이브{Track seek controlling method, recording media and hard disk drive for the same}
도 1은 다중 정현파 탐색 제어 방법에 있어서 사용되는 가속도 궤적을 보이는 것이다.
도 2는 다중 정현파 탐색 제어에 있어서 활강 모드를 포함하는 탐색 제어를 위한 가속도 궤적을 보이는 것이다.
도 3은 보이스 코일 모터의 등가 회로를 보이는 것이다.
도 4는 하드 디스크 드라이브(10)의 구성을 보이는 것이다.
도 5는 도 4에 도시된 하드디스크 드라이브(10)를 제어할 수 있는 전기 시스템(40)을 보이는 것이다.
도 6은 활강 모드를 포함하는 탐색 제어에 있어서 필요한 위치 궤적을 보이는 것이다.
도 7은 종래의 활강 모드를 포함하는 다중 정현파 탐색 제어 방법을 보이는 흐름도이다.
도 8은 활강 모드 없이 도달할 수 있는 최대 탐색 거리에 대한 위치 궤적을 보이는 것이다.
도 9는 활강 모드를 포함하는 탐색 제어를 위한 가속도 궤적, 속도 궤적, 그리고 위치 궤적을 보이는 것이다.
도 10은 VCM 구동 전류의 최대값의 변화에 따른 가속 구간의 변화를 도식적으로 보이는 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 트랙 탐색 제어 방법을 보이는 흐름도이다.
도 12는 도 5에 도시된 컨트롤러(42)에 의하여 실행되는 하드웨어 및 소프트웨어로 구성된 트랙 탐색 서보 제어 시스템을 보이는 것이다.
본 발명은 다중 정현파 궤적을 사용하여 트랙 탐색 제어를 수행하는 하드디스크 드라이브에 있어서 주변 환경의 변화에 따른 보이스 코일 모터 구동 전류의 변화에 대응할 수 있는 하드디스크 드라이브의 탐색 제어 방법, 이에 적합한 기록 매체, 그리고 이를 적용한 하드디스크 드라이브에 관한 것이다.
하드디스크 드라이브는 회전하는 디스크 상의 자계를 감지하고 자화시킴으로써 정보를 기록하고 읽을 수 있는 복수의 헤드(magnetic transducer)들을 포함하고 있다. 정보는 동심원 형상의 트랙들 상에 저장된다. 각각의 트랙들은 고유의 디스크 번호 및 트랙 번호를 가지며, 복수의 디스크들에 있어서 동일한 트랙 번호를 가지는 트랙들을 실린더(cylinder)라 칭한다. 그러므로 각 트랙은 실린더 번호에 의하여 정의되기도 한다.
각 헤드(transducer)는 전형적으로 헤드 짐벌 어셈블리(HGA: Head Gimbal Assembly)에 편입되어 있는 슬라이더 내에 통합되어 있다. 각 헤드 짐벌 어셈블리는 액튜에이터 암에 부착되어 있다. 액튜에이터 암은 보이스 코일(voice coil) 모터를 함께 특정하는 마그네틱 어셈블리에 인접되게 위치한 보이스 코일을 갖고 있다. 하드디스크 드라이브는 전형적으로 보이스 코일 모터를 여기시키는 전류를 공급하는 구동 회로 및 콘트롤러를 포함하고 있다. 여기된 보이스 코일 모터는 액튜에이터 암을 회전시켜 헤드들을 디스크(들)의 표면을 가로질러 이동시킨다.
정보를 기록하거나 또는 읽을 때, 하드디스크 드라이브는 헤드를 한 실린더에서 다른 실린더로 이동시키기 위한 트랙 탐색 제어 루틴을 실행할 가능성이 있다. 트랙 탐색 제어 루틴 도중에 보이스 코일 모터는 헤드가 디스크 표면의 어떤 실린더로부터 새로운 실린더 위치로 이동시키도록 여기된다. 콘트롤러는 헤드가 정확한 실린더 위치 및 트랙의 중앙으로 이동될 수 있도록 보이스 코일 모터에 인가되는 전류를 제어한다.
될수록 디스크(들)로부터 정보를 읽거나 기록하는데 필요한 시간을 최소화시키는 것이 바람직하다. 그러므로 하드디스크 드라이브에 의하여 실행되는 트랙 탐색 제어 루틴은 헤드들을 가장 짧은 시간 내에 새로운 실린더 위치로 이동시켜야 한다. 추가로, 헤드 짐벌 어셈블리의 안정 시간은 헤드가 빠르게 정보를 기록하거나 또는 읽을 수 있고, 한번에 새로운 실린더에 인접되게 위치하도록 하기 위하여 최소화되어야 한다.
종래에 있어서, 목표 트랙으로 헤드를 이동시키기 위하여 구형파 형태의 가 속도 궤적을 적용하여 트랙 탐색 제어를 실행하였다. 불행하게도, 구형파는 높은 주파수 성분의 고조파를 포함하고 있으며, 이러한 높은 주파수 성분의 고조파는 헤드 짐벌 어셈블리에서 기계적인 공진을 초래해서 기계적인 구성요소 또는 어셈블리들을 진동시킨다. 또한, 잔여 진동으로 인하여 청각적인 노이즈, 원하지 않는 진동 등을 초래하였다. 더욱이 종래의 구형파 형태의 가속도 궤적에 따른 트랙 탐색 제어 방법에 의하여 생성된 기계적인 공진은 디스크로부터 정보를 기록하거나 또는 읽기 위하여 필요로 되는 안정 시간 및 전체적인 탐색 시간 모두를 증가시키는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 기술이 정현파 형태의 가속도 궤적을 이용한 트랙 탐색 제어 방법이다. 정현파 형태의 가속도 궤적을 이용한 트랙 탐색 제어기(Sinusoidal Seek Controller)는 구형파 형태의 가속도 궤적을 이용한 트랙 탐색 제어 방법에 비해 진동 및 소음 측면에서 유리하다.
정현파 탐색 제어 장치는 구형파 탐색 제어 방법에 의하여 나타나는 청각적인 노이즈를 줄임으로써 안정 시간을 개선시킨다. 그러나 정현파 탐색 제어 방법은 구형파 탐색 제어 방법에 비해 탐색 시간이 약 10% 정도 증가하는 단점이 있다. 그 이유는 정현파와 구형파를 비교함에 의해 알 수 있다. 정현파가 차지하는 면적은 구형파가 차지하는 면적에 비해 작다. 이 면적은 VCM 모터를 가속 및 감속하기 위한 전류량으로 나타난다. 정현파 탐색 제어 방법에서는 구형파 탐색 제어 방법에 비해 VCM 모터를 가속 및 감속하기 위한 전류량이 작기 때문에 VCM 모터의 구동량이 적으며 이에 따라 같은 탐색 거리 조건에서 구형파 탐색 제어 방법보다 탐색 시 간이 떨어진다.
이러한 단점을 개선하고자 개발된 것이 다중 정현파 탐색 제어 방법이다. 다중 정현파 탐색 제어 방법은 대한민국 특허공개공보 2001-62386(2001. 7. 7 공개), 2001-67380호(2001. 7. 12 공개) 등에 개시된다. 정현파 탐색 제어 방법이 탐색 거리에 대하여 하나의 정현파형을 사용하는 것에 비해 다중 정현파 탐색 방법은 두 개 이상의 정현파형들의 합성에 의해 얻어지는 고조파를 사용하는 것이다.
도 1은 다중 정현파 탐색 제어 방법에 있어서 사용되는 가속도 궤적을 보이는 것이다. 도 1에 도시된 바와 같은 가속도 궤적은 서로 다른 주파수들을 가지는 다수 개의 정현파들을 합성하여 얻어진다. 도 1에 있어서, 가속 구간과 감속 구간이 대칭적인 것이 도시된다. 그렇지만, 많은 경우에 있어서 가속 구간과 감속 구간은 대칭적이지 않다. 다중의 정현파 가속도 궤적들을 합성하기 때문인 것이 주요한 이유이지만 그 외에도 기계적인 구성 요소들의 잔류 진동을 감소시키고 안정 시간을 줄이기 위하여 가속 구간과 감속 구간의 비율을 다르게 하기 때문이다. 이는 각각의 정현파들을 합성하는 비율을 다르게 함에 의해 얻어진다.
전형적으로 탐색 제어는 감속 모드 및 감속 모드를 가지고 있으며, 또한 긴 거리의 탐색을 위해 액튜에이터를 최대 설계 속도로 활강(coast)시키는 활강 모드(coast mode)를 가진다. 일반적으로 탐색 제어에 있어서 VCM에 인가되는 전류의 최대치는 VCM모터의 성능 기계적인 진동 등을 고려하여 일정한 값으로 제한된다. 즉, 가속 모드에 있어서 액튜에이터의 최대 설계 속도는 최대 전류치에 의해 제한된다. 또한, 가속 궤적과 감속 궤적은 될수록 대칭적이어야 하므로 액튜에이터가 최대 속 도에 도달한 후에 감속 모드가 수행된다. 이에 따라 가속 모드 및 감속 모드만 가지고 탐색할 수 있는 거리는 한정된다. 따라서, 한정된 거리 이상으로 긴 거리를 탐색하기 위해서는 활강 모드가 필요하다.
도 2는 다중 정현파 탐색 제어에 있어서 활강 모드를 포함하는 탐색 제어를 위한 가속도 궤적을 보이는 것이다. 활강 모드에 있어서 VCM 모터에의 전류 입력은 0이다. 구체적으로 가속 모드에서 액튜에이터에 전류를 인가하여 액튜에이터의 속도를 증가시키고, 액튜에이터의 속도가 최대일 때 즉, 도 2의 A 지점에서 VCM에 인가되는 전류를 차단하여 활강 모드로 전환한다. 액튜에이터는 더 이상 가속되지 않고 관성에 의해 최대 속도로 활강한다. 소정의 거리 동안 활강한 후 B 지점에서 감속 모드로 전환한다. 감속 모드에서는 VCM에 반대의 전류를 인가하여 액튜에이터의 속도를 감소시켜, 목표 트랙에서 액튜에이터가 정지되게 한다. 정확한 탐색 제어를 위하여 활강 모드로의 전환 및 감속 모드로의 전환은 정확하게 제어되어야 한다. 그것은 활강 모드에서 액튜에이터가 최대 속도로 움직여지는 것을 고려할 때 더욱 중요해진다.
한편, 헤드를 구동하는 보이스 코일 모터의 전류 특성은 온도 의존적인 것임이 알려져 있다.
도 3은 보이스 코일 모터의 등가 회로를 보이는 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이 보이스 코일 모터는 코일 저항 Rm(여기서, Rm은 보이스 코일 모터의 코일 저항을 나타냄) 및 코일 인덕턴스 Lm(여기서, Lm은 보이스 코일 모터의 코일 인덕턴스를 나타냄)에 의해 등가적으로 나타내어진다. VCM의 코일 저항 Rm은 온도에 따라 매우 급격하게 변하는 특징이 있다.
온도에 따른 VCM의 코일 저항 Rm의 변화는 VCM 구동 전류가 온도에 따라 변화함을 의미하며 또한, 탐색 제어에 있어서 온도에 의한 변화를 고려하여야 함을 의미한다.
단일 정현파 탐색 제어를 사용하는 하드디스크 드라이브에 있어서 온도가 올라가거나 VCM 구동 전압이 변화되면, 원하는 최대 전류를 발생시킬 수가 없게 된다. 이에 따라 탐색 제어를 위한 전류 파형이 왜곡되어 탐색 실패나 지연 등의 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위하여 종래에는 하드디스크 드라이브의 주변 환경 예를 들어 온도, 전압의 변화에 대하여 전류 파형을 적응적으로 변화시키도록 하고 있다. 구체적으로 온도 및 전압의 변화에 따라 VCM 구동 전류의 변화율 즉, 시크 타임 스케일링(Seek Time Scaling)을 산출하고 이를 적용함에 의해 적응적으로 탐색 에러를 방지한다.
그렇지만, 다중 정현파 탐색 제어를 사용하는 하드디스크 드라이브에 있어서는 단일 정현파 탐색 제어를 사용하는 하드디스크 드라이브에서처럼 시크 타임 스케일링값을 사용하여 온도 및 전압 변화에 적응적으로 대응하는 것이 곤란하다.
특히, 활강 모드를 포함하는 다중 정현파 탐색 제어에 있어서 VCM 구동 전류의 변화에 의해 활강 거리가 달라진다.
활강 모드를 포함하는 긴 거리 탐색에 있어서 단일 정현파 탐색 제어에서는 가속 시간, 감속 시간, 가속거리, 가속거리 등이 VCM 구동 전류에 대하여 선형적으로 결정되기 때문에 시크 타임 스케일링으로 표현되는 VCM 구동 전류의 변화만을 고려 하면 된다.
그렇지만, 다중 정현파 탐색 제어에 있어서는 가속 시간, 감속 시간, 가속거리, 가속거리 등이 VCM 구동 전류에 대하여 선형적으로 결정되지 않고 단지 활강 모드에서의 속도 즉, 활강 속도만이 선형적으로 결정되기 때문에 시크 타임 스케일링에 의한 최대 전류치의 변화 이외에도 다른 변수들을 고려하여야만 한다.
본 발명은 다중 정현파 탐색 제어 및 활강 모드를 포함하는 긴 거리 탐색 제어 방법에 있어서, 주변 환경의 변화에 따른 보이스 코일 모터의 구동 전류의 변화가 있더라도 이에 의한 위치 궤적의 변화를 정확하게 산출함에 의해 활강 모드로의 진입 및 감속 모드로의 진입을 정확하게 제어할 수 있는 탐색 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 탐색 제어 방법을 기록한 컴퓨터로 읽어들일 수 있는 기록 매체를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기의 트랙 탐색 제어 방법을 적용한 하드디스크 드라이브를 제공하는 것에 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 탐색 제어 방법은
다중 정현파 궤적을 이용한 탐색 제어 방법에 있어서,
주변 환경의 변화에 따른 보이스 코일 모터 구동 전류의 변화를 나타내는 시 크 타임 스케일링을 산출하는 과정;
상기 시크 타임 스케일링에 따라 변화하는 가속 구간과 감속 구간의 비율을 나타내는 가속 거리 비율을 산출하는 과정;
상기 시크 타임 스케일링 및 가속 거리 비율을 사용하여 가속 모드에서의 위치 궤적, 활강 모드에서의 위치 궤적, 그리고 감속 모드에서의 위치 궤적을 산출하는 과정;
상기 위치 궤적들에 따라 VCM 구동 전류를 발생하여 VCM에 인가함으로써 트랙 탐색을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 시크 타임 스케일링, 가속 거리 비율을 이용하여 활강 속도, 활강 시간을 산출하는 과정을 더 구비하며,
상기 위치 궤적 산출 과정은 상기 가속 시간, 가속 거리, 활강 속도, 활강 시간을 감안하여 가속 모드에서의 위치 궤적, 활강 모드에서의 위치 궤적, 그리고 감속 모드에서의 위치 궤적을 산출하는 것이 바람직하다.
상기의 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 기록 매체는
다중 정현파 궤적을 이용한 탐색 제어 방법을 기록한 컴퓨터로 읽어들일 수 있는 기록 매체에 있어서,
주변 환경의 변화에 따른 보이스 코일 모터 구동 전류의 변화를 나타내는 시크 타임 스케일링을 산출하는 과정;
상기 시크 타임 스케일링에 따라 변화하는 가속 구간과 감속 구간의 비율을 나타내는 가속 거리 비율을 산출하는 과정;
상기 시크 타임 스케일링 및 가속 거리 비율을 사용하여 가속 모드에서의 위치 궤적, 활강 모드에서의 위치 궤적, 그리고 감속 모드에서의 위치 궤적을 산출하는 과정;
상기 위치 궤적들에 따라 VCM 구동 전류를 발생하여 VCM에 인가함으로써 트랙 탐색을 수행하는 과정을 포함하는 프로그램이 기록된 것을 특징으로 한다.
상기의 또 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브는
소정의 정보를 저장하는 디스크;
상기 디스크를 회전시키는 스핀들 모터;
상기 디스크에 정보를 기록하고 상기 디스크로부터 정보를 읽어내는 헤드;
상기 헤드를 상기 디스크의 표면을 가로질러 이동시키는 보이스 코일 모터를 구동하는 VCM 드라이버; 및
트랙 탐색 거리에 상응하는 정현파 가속도 궤적에 상기 헤드를 이동시키도록 상기 VCM 구동 전류를 발생하는 콘트롤러를 포함하며,
상기 콘트롤러는 주변 환경의 변화에 따른 보이스 코일 모터 구동 전류의 변화를 나타내는 시크 타임 스케일링을 산출하는 과정; 상기 시크 타임 스케일링에 따라 변화하는 가속 구간과 감속 구간의 비율을 나타내는 가속 거리 비율을 산출하는 과정; 상기 시크 타임 스케일링 및 가속 거리 비율을 사용하여 가속 모드에서의 위치 궤적, 활강 모드에서의 위치 궤적, 그리고 감속 모드에서의 위치 궤적을 산출하는 과정; 상기 위치 궤적들에 따라 VCM 구동 전류를 발생하여 VCM에 인가함으로써 트랙 탐색을 수행하는 과정을 포함하는 탐색 제어를 수행하는 것을 특징으로 한 다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 하드 디스크 드라이브(10)의 구성을 보이는 것이다. 드라이브(10)는 스핀들 모터(14)에 의하여 회전되는 적어도 하나의 자기 디스크(12)를 포함하고 있다. 드라이브(10)는 디스크 표면(18)에 인접되게 위치한 헤드(16)를 또한 포함하고 있다.
헤드(16)는 각각의 디스크(12)의 자계를 감지하고 자화시킴으로써 회전하는 디스크(12)에서 정보를 읽거나 기록할 수 있다. 전형적으로 헤드(16)는 각 디스크 표면(18)에 결합되어 있다. 비록 단일의 헤드(16)로 도시되어 설명되어 있지만, 이는 디스크(12)를 자화시키기 위한 기록용 헤드와 디스크(12)의 자계를 감지하기 위한 분리된 읽기용 헤드로 이루어져 있다고 이해되어야 한다. 읽기용 헤드는 자기 저항(MR: Magneto-Resistive) 소자로부터 구성되어 진다.
헤드(16)는 슬라이더(20)에 통합되어 질 수 있다. 슬라이더(20)는 헤드(16)와 디스크 표면(18) 사이에 공기 베어링(air bearing)을 생성시키는 구조로 되어 있다. 슬라이더(20)는 헤드 짐벌 어셈블리(22)에 결합되어 있다. 헤드 짐벌 어셈블리(22)는 보이스 코일(26)을 갖는 엑츄에이터 암(24)에 부착되어 있다. 보이스 코일(26)은 보이스 코일 모터(VCM: Voice Coil Motor 30)를 특정하는 마그네틱 어셈블리(28)에 인접되게 위치하고 있다. 보이스 코일(26)에 공급되는 전류는 베어링 어셈블리(32)에 대하여 엑츄에이터 암(24)을 회전시키는 토오크를 발생시킨다. 엑 츄에이터 암(24)의 회전은 디스크 표면(18)을 가로질러 헤드(16)를 이동시킬 것이다.
정보는 전형적으로 디스크(12)의 환상 트랙(34) 내에 저장된다. 각 트랙(34)은 일반적으로 복수의 섹터를 포함하고 있다. 각 섹터는 데이터 필드(data field)와 식별 필드(identification field)를 포함하고 있다. 식별 필드는 섹터 및 트랙(실린더)을 식별하는 그레이 코드(Gray code)로 구성되어 있다. 헤드(16)는 다른 트랙에 있는 정보를 읽거나 기록하기 위하여 디스크 표면(18)을 가로질러 이동된다. 다른 트랙으로 가로질러 헤드를 이동시키는 것을 일반적으로 시크 루틴(탐색 루틴)이라 부른다.
도 5는 도 4에 도시된 하드디스크 드라이브(10)를 제어할 수 있는 전기 시스템(40)을 보이는 것이다. 도 5에 도시된 전기 시스템(40)은 리드/라이트(R/W) 채널 회로(44) 및 프리-앰프 회로(46)에 의하여 변환기(16)에 결합된 콘트롤러(42)를 포함하고 있다. 콘트롤러(42)는 디지털 신호 프로세서(DSP: Digital Signal Processor), 마이크로프로세서, 마이크로콘트롤러 등이 된다. 콘트롤러(42)는 디스크(12)로부터 읽거나 또는 디스크(12)에 정보를 기록하기 위하여 읽기/쓰기 채널(44)로 제어신호를 공급한다. 정보는 전형적으로 R/W 채널로부터 호스트 인터페이스 회로(54)로 전송된다. 호스트 인터페이스 회로(54)는 퍼스널 컴퓨터와 같은 시스텝에 인터페이스하기 위한 버퍼 메모리 및 제어 회로를 포함하고 있다.
콘트롤러(42)는 보이스 코일(26)에 구동 전류를 공급하는 VCM 구동 회로(48)에 또한 결합되어 있다. 콘트롤러(42)는 VCM의 여기 및 변환기(16)의 움직임을 제 어하기 위하여 구동 회로(48)로 제어신호를 공급한다.
콘트롤러(42)는 읽기 전용 메모리(ROM: Read Only Memory) 또는 플레쉬 메모리 소자(50)와 같은 비휘발성 메모리 및 랜덤 액세스 메모리(RAM: Random Access Memory) 소자(52)에 결합되어 있다. 메모리 소자(50, 52)는 소프트웨어 루틴을 실행시키기 위하여 콘트롤러(42)에 의하여 사용되는 명령어 및 데이터를 포함하고 있다. 소프트웨어 루틴의 하나로서 한 트랙에서 다른 트랙으로 변환기(16)를 이동시키는 탐색 제어 루틴이 있다. 탐색 제어 루틴은 변환기(16)를 정확한 트랙으로 이동시키는 것을 보증하기 위한 서버 제어 루틴을 포함하고 있다. 일 실시 예로서, 메모리 소자(50)에는 이하의 도 11을 참조하여 설명되는 본 발명에 따른 탐색 제어 방법을 수행하기 위한 실행 코드들이 저장된다.
ROM(50)에는 소프트웨어 루틴을 실행시키기 위하여 컨트롤러(240)에 의하여 사용되는 각종 명령어 및 데이터들이 저장되어 있다. 소프트웨어 루틴의 하나로서 한 트랙에서 다른 트랙으로 헤드(16)를 이동시키는 탐색 제어 루틴이 있다. 또한, ROM(250A)에는 일 예로서, 다중 정현파의 가속도, 속도 및 위치 궤적을 생성시키기 위한 방정식들이 저장되어 있다.
특히, ROM(50)에는 주위 환경의 변화에 따라 VCM 구동 전류의 변화를 나타내는 시크 타임 스케일링을 저장하는 제1테이블 정보 및 시크 타임 스케일링과 가속 시간 비율을 저장하는 제2테이블 정보가 저장된다. 제1, 2 테이블 정보에 관해서는 아래에서 상세하게 설명될 것이다.
RAM(52)에는 드라이브 구동 초기에 ROM(50) 또는 디스크(12)에서 읽어낸 디 스크 드라이브 구동에 필요한 정보들이 저장된다.
온도/전압 검출부(80)는 일정 시간 간격으로 디스크 드라이브로 공급되는 전원(Vs)의 전압 및 하드디스크 드라이브의 동작 온도를 측정한다. 온도/전압 검출부(80)는 도면에는 세부적으로 도시되지 않았으나, 분압 회로 및 아날로그/디지털 변환 회로에 의하여 공급 전압(Vs)을 측정할 수 있다. 온도/전압 검출부(80)에서 측정하는 공급 전압은 보이스 코일 모터에 공급되는 전압 또는 보이스 코일 모터 구동부의 파워 앰프 공급 전압이 될 수 있다.
컨트롤러(42)는 호스트 인터페이스(260)를 통하여 호스트 기기(도면에 미도시)로부터 수신되는 커맨드(command)를 분석하고, 분석된 결과에 상응하는 제어를 실행한다. 컨트롤러(42)는 보이스 코일 모터의 여기 및 헤드(16)의 움직임을 제어하기 위하여 보이스 코일 모터(VCM) 구동부(48)로 제어신호를 공급한다.
우선, 일반적인 디스크 드라이브의 동작을 설명하면 다음과 같다.
데이터 읽기(Read) 모드에서, 디스크 드라이브는 디스크(12)로부터 헤드(16)의 읽기용 헤드에 의하여 감지된 전기적인 신호를 프리 앰프(46)에서 일차적으로 증폭시킨다. 그리고 나서, 기록/판독 채널(44)에서는 자동이득제어 회로(도면에 미도시)에 의하여 이득을 제어하여 프리 앰프(46)에서 증폭된 신호를 일정한 레벨로 증폭시키고, 자동이득제어 회로에 의하여 일정한 레벨로 증폭된 아날로그 신호를 호스트 기기(도면에 미도시)가 판독할 수 있는 디지털 신호로 부호화시키고, 스트림 데이터로 변환하여 버퍼(230)에 일시 저장시킨 후에 호스트 인터페이스(54)를 통하여 호스트 기기로 전송한다.
다음으로, 쓰기(Write) 모드에서, 디스크 드라이브는 호스트 인터페이스(54)를 통하여 호스트 기기로부터 데이터를 입력받아 버퍼(미도시)에 일시 저장시킨 후에, 버퍼에 저장된 데이터를 순차적으로 출력하여 기록/판독 채널(44)에 의하여 기록 채널에 적합한 바이너리 데이터 스트림으로 변환시킨 후에 프리 앰프(46)에 의하여 증폭된 기록 전류를 헤드(16)의 기록용 헤드를 통하여 디스크(12)에 기록시킨다.
도 6은 활강 모드를 포함하는 탐색 제어에 있어서 필요한 위치 궤적을 보이는 것이다.
도 6에 있어서, 활강 구간에서의 위치 궤적은 직선으로 도시된다. 이는 활강 구간에서 가속 구간에서 가속된 속도로 관성에 의해 이동하기 때문이다.
활강 모드로의 전환은 가속 구간의 종료 시점에서 수행되고, 감속 모드로의 전환은 활강 거리에 도달한 후에 수행된다.
도 7은 종래의 활강 모드를 포함하는 다중 정현파 탐색 제어 방법을 보이는 흐름도이다.
활강 모드를 포함하는 탐색 제어를 수행하기 전에 먼저, 활강 모드 없이 도달할 수 있는 최대 탐색 거리에 해당하는 가속도 궤적, 속도 궤적, 위치 궤적을 이용하여 최대 탐색 거리 Xmax와 가속 구간에 의해 도달하는 거리 Xacl의 비율 Xacl/Xmax 을 구한다.
도 8은 활강 모드 없이 도달할 수 있는 최대 탐색 거리에 대한 위치 궤적을 보이는 것이다.
먼저, 위치 궤적으로부터 최대 탐색 거리 Xmax와 가속 구간에 의해 도달하는 거리 Xacl의 비율 Xacl/Xmax를 구한다. (s702)
비율 Xacl/Xmax를 이용하여 가속 시간 Kacl를 얻는다.
Kacl = Kmax * Xacl/Xmax 이며, 여기서 Kmax는 최대 탐색 시간 즉, 활강 모드 없이 도달할 수 있는 최대 탐색 거리에 대한 탐색 시간이다.
가속 시간 Kacl은 도 2의 A 시점에 해당하여 서보 샘플의 순서로 표현된다. 헤드가 탐색을 위하여 이동하는 동안 트랙들을 지나게 되며, 일정한 시간 간격 Ts으로 트랙에 기록된 서보 샘플들을 샘플링하여 위치를 확인하게 된다. 이러한 서보 샘플들의 순서에 의해 가속 시간 Kacl을 표현할 수 있다.
활강 모드를 포함하는 탐색을 위한 위치 궤적을 산출한다. (s704)
1) 가속 구간에서의 위치 궤적은 다음의 수학식1에 의해 얻어진다.
Figure 112005036364618-pat00001
여기서, 앞의 ∑항은 cos 함수의 합을 나타내고, 뒤의 ∑항은 sin 함수의 합을 나타내며 X* 0는 복수의 정현파들을 합성함에 의해 나타내는 1차 함수의 계수이다. 또한, n(n=1,,,N)은 다중 정현파를 만들어 내기 위해 사용된 고조파들 중의 하나를 나타내는 인덱스이고, Pn은 정현파의 주기를 나타낸다. k는 서보 샘플들의 순서 즉, 경과 시간을 나타낸다.
여기서, k=Kacl-1 일 때가 활강 모드로 진입할 시점이 된다. 따라서, 수학식 1에 k=Kacl-1을 대입함에 의해 활강 모드로 전환할 시점에서의 위치 궤적을 얻을 수 있다.
2) 활강 모드에서의 위치 궤적은 다음과 같이 얻어진다.
첫 번째 Ts에서의 위치 궤적; Xstart; X*(kacl)
두 번째 Ts에서의 위치 궤적; Xstart + 1 ; X*(kacl) + Xcoast/Km
세 번째 Ts에서의 위치 궤적 ; Xstart + 2 ; X*(kacl) + 2*Xcoast/Km
최종 Ts에서의 위치 궤적 ; Xlast; X*(kacl) + Xcoast
여기서, Xcoast는 활강 구간에서 이동하는 거리 즉, 활강거리이며, Km은 활강 시간을 서보 샘플의 개수로 표현한 것이다. Xcoast는 Xsk-Xmax로 구해지며, Xsk는 활강 모드를 포함하는 탐색 제어에 의해 이동하고자 하는 탐색 거리이다.
활강 구간의 최종 시점은 Kacl + Km이 되고, 감속 구간의 첫 번째 시점 Kdeacl는 Kacl + Km + 1이 된다.
3) 감속 구간에서의 위치 궤적은 다음의 수학식 2에 의해 얻어진다.
Figure 112005036364618-pat00002
S704과정에서 얻어진 위치 궤적을 참조하여 활강 모드를 위한 가속도 궤적 및 속도 궤적을 얻는다.(s706)
S704 과정 내지 s706과정에서 얻어진 가속도 궤적, 속도 궤적, 그리고 위치 궤적을 이용하여 활강 모드를 포함하는 탐색 제어를 수행한다.(s708)
도 9는 활강 모드를 포함하는 탐색 제어를 위한 가속도 궤적, 속도 궤적, 그리고 위치 궤적을 보이는 것이다. 도 9에 도시되는 위치 궤적은 도 7의 s702과정을 통하여 구해진다.
구체적으로 활강 모드 없이 도달할 수 있는 최대 탐색 거리 즉, 가속 구간 및 감속 구간 만에 의해 도달할 수 있는 탐색 거리에 대한 위치 궤적에서 최대 탐색 거리와 가속 구간에 의해 도달하는 거리와의 비율을 구하고, 이 비율에 의해 가속 구간의 시간을 구한다.
가속 구간의 시간 및 활강 거리를 적용함에 의해 활강 모드를 포함하는 탐색 제어를 위한 정확한 위치 궤적이 얻어진다.
도 9에 있어서, 활강 구간에서의 위치 궤적은 직선으로 도시된다. 이는 활강 구간에서 가속 구간에서 가속된 속도로 관성에 의해 이동하기 때문이다.
활강 모드로의 전환은 가속 구간의 종료 시점에서 수행되고, 감속 모드로의 전환은 활강 거리에 도달한 후에 수행된다.
활강 모드를 포함하는 다중 정현파 탐색 제어에 있어서 가속 시간, 감속 시간, 가속 거리, 감속 거리 등이 VCM 구동 전류에 대하여 선형적이지 않고 오직 활강 모드의 속도 만이 선형적인 관계를 가지고 있다.
이에 따라 온도 및 전압 변화에 의해 VCM 구동 전류를 적응적으로 스케일링하더라도 가속 시간, 감속 시간, 가속 거리, 감속 거리 등은 다른 변수들을 고려하여 결정하여야만 한다.
본 발명에서는 VCM 구동 전류에 대하여 선형적인 관계를 가지는 활강 속도를 기반으로 활강 거리를 산출하고, 이를 기반으로 가속 모드, 활강 모드, 그리고 감속 모드에서의 탐색 제어를 위한 위치 궤적들을 얻게 함으로써 주변 환경의 적응적으로 대응할 수 있게 한다.
본 발명에 있어서는 VCM 구동 전류의 변화에 의해 활강 거리가 변화하고, 결과적으로 가속 구간의 비율이 달라지는 것을 이용한다.
도 10은 VCM 구동 전류의 최대값의 변화에 따른 가속 구간의 변화를 도식적으로 보이는 것으로서, 활강 모드 없이 이동할 수 있는 최대 탐색 거리를 대상으로 측정된 것이다.
최대 탐색 거리는 액튜에이터가 일시적이나마 최대의 속도로 이동하는 조건에서 달성된다. 이를 위하여 가속 모드에서 일시적으로나마 VCM을 최대 구동 전류로 구동하는 데, VCM의 최대 구동 전류가 설계값과 달라지면 액튜에이터의 최대 이동 속도가 달라지고, 이에 따라 가속 거리가 달라진다. VCM 구동 전류의 변화에 따른 가속 거리의 변화는 최대 탐색 거리와 가속 거리와의 비율 즉 가속 거리 비율로 나타내어 질 수 있다. 그렇지만, 다중 정현파 탐색 제어에 있어서 가속 거리는 VCM 전류에 대하여 선형적이지 않다. 이는 다중 정현파 탐색 제어의 특성 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 가속 구간에서 VCM 구동 전류가 선형적으로 변화하지 않기 때문이다.
도 10을 참조하면 시크 타임 스케일링의 변화에 따른 가속 구간 비율이 변화하는 것을 유추할 수 있다.
온도 및 전압의 변화에 따라 VCM 구동 전류가 설계치에 비해 변화하면, 최대 탐색 거리와 가속 거리도 설계치에 비해 달라진다. 최대 탐색 거리는 타임 스케일링에 대하여 선형적으로 변화하지만 가속 거리는 비선형적으로 변화한다.
예를 들어, 온도가 올라가면 VCM 저항이 증가하여 원하는 최대 구동 전류를 얻을 수 없고, 전압이 내려가도 원하는 최대 구동 전류를 얻을 수 없다.
활강 모드를 포함하는 탐색 제어에 있어서 액튜에이터의 속도는 가속 모드의 종점에서 최대가 되어야 한다. 그런데 온도 변화에 따라 VCM 구동 전류가 설계값에 비해 변화하기 때문에 가속 구간의 길이가 설계값에 비해 달라진다.
도 10을 참조하면, VCM 구동 전류의 최대값이 V1, V2, V3로 변화함에 따라 가속 구간의 길이도 L1, L2, L3로 각각 변화한다. 가속 구간 비율(Acceleration Length Ratio; ALR)은 가속 구간과 감속 구간의 비율로서 결정되며, 그 값은 시크 타임 스케일링(Seek Time Scaling)에 의존한다.
도 11은 본 발명에 따른 트랙 탐색 제어 방법을 보이는 흐름도이다.
먼저, 온도, 전압 등의 외부 환경 변화에 따른 VCM 구동 전류의 변화율을 나타내는 시크 타임 스케일링을 산출한다. (s1102)
시크 타임 스케일링에 따른 가속 거리 비율을 산출한다. (s1104) 가속 구간 비율은 시크 타임 스케일링을 변화시키면서 가속 구간의 변화를 산출하거나 측정함에 의해 알 수 있다.
시크 타임 스케일링, s1004에서 구해진 가속 거리 비율을 이용하여 활강 모드를 포함하는 탐색 제어에 필요한 변수들을 산출한다. (s1106) 필요한 변수들은 활강 속도, 활강 시간, 가속 시간, 가속거리이다.
활강 속도 Vcoast는
Vcoast = Vcoast_org /STC 로서 결정된다.
여기서, Vcoast_org는 외부 환경의 변화를 고려하지 않았을 때의 활강 모드에서의 속도 즉, 설계된 활강 속도이다. 활강 모드에서 액튜에이터는 최대 속도로 구동되며, 이 최대 속도는 VCM 구동 전류의 최대값에 의해 결정된다. 한편, VCM 구동 전류의 최대값은 시크 타임 스케일링에 대하여 선형적으로 변화하므로, 활강 속도도 타임 스케일링에 대하여 선형적으로 변화한다.
활강 시간 Kcoast은
Kcoast =(Xsk - Xmax)/Vcoast로서 결정된다.
여기서, Xsk 는 이동하고자 하는 거리를 나타내며, Xmax는 활강 모드 없이 이동할 수 있는 최대 이동 거리를 나타낸다.
가속 시간 Kacl 및 감속 시간 Kdeacl 은 각각
Kacl = Kmax * STC * ALR
Kdeacl = Kmax * STC - Kacl로서 구해진다.
여기서, Kmax는 Xmax 에 상응하는 탐색 시간을 나타낸다.
한편, 활강 거리 Xcoast 및 활강 거리를 제외한 거리 Xexp_coast는 각각
Xcoast = Vcoast * Kcoast
Xexp_coast = Xsk - Xcoast 로서 결정된다.
또한, 가속 길이 Xacl는
Xacl = Xexp_coast*ALR로서 결정된다.
가속 시간, 가속 거리, 활강 속도, 활강 시간을 감안하여 가속 모드에서의 위치 궤적, 활강 모드에서의 위치 궤적, 그리고 감속 모드에서의 위치 궤적을 산출한다. (s1108)
구체적으로 시크 타임 스케일링 STC 및 가속 거리 비율 ALR을 고려하여 산출된 가속 시간, 가속 거리, 활강 속도, 활강 시간을 도 7의 s704에서 설명된 바와 같이 수학식 1 내지 2를 이용하여 가속 모드에서의 위치 궤적, 활강 모드에서의 위치 궤적, 그리고 감속 모드에서의 위치 궤적을 산출한다.
1) Acceleration mode에서의 위치 궤적
Last Acceleration mode position trajectory =
Figure 112005036364618-pat00003
Last Acceleration mode position trajectory는 가속 모드에서의 최종 위치 궤적을 나타내며, x*(k)는 수학식 1에 의해 표현되는 바와 같은 가속 모드에서의 위치 방정식이다.
2) Coast mode에서의 위치 궤적
1st Coast mode position trajectory = Xacl
2nd Coast mode position trajectory = Xacl + Vcoast
Last Coast mode position trajectory = Xacl + Kcoast *Vcoast
3) Deceleration mode에서의 위치 궤적
1st Deceleration mode position trajectory =
Figure 112005036364618-pat00004
여기서,
Figure 112005036364618-pat00005
는 수학식 2로 표시되는 바와 같은 감속 모드에서의 위치 방정식이다.
s1108에서 계산된 각 모드에서의 위치 궤적들을 이용하여 속도 및 가속도 궤적들을 계산한다.(s1110)
위치 궤적, 속도 궤적, 그리고 가속도 궤적에 따라 VCM 구동 전류를 발생하여 VCM에 인가함으로써 활강 모드를 포함하는 긴거리 탐색을 수행한다.(s1112)
컨트롤러(42)는 트랙 탐색 명령이 입력되는 경우에, 주변 환경 예를 들어 온도 및 전압에 따른 시크 타임 스케일링을 RAM(52)에 저장된 제1테이블 정보를 이용하여 결정하고, 결정된 시크 타임 스케일링에 따른 가속 거리 비율을 RAM(52)에 저장된 제2테이블 정보를 이용하여 결정하고, 시크 타임 스케일링 및 가속 거리 비율에 근거하여 가속도, 속도 및 위치 궤적을 생성시켜 보이스 코일 모터의 구동 전류를 제어하는 프로세스를 실행한다.
도 12는 도 5에 도시된 컨트롤러(42)에 의하여 실행되는 하드웨어 및 소프트웨어로 구성된 트랙 탐색 서보 제어 시스템을 보이는 것이다.
도 12에 도시된 트랙 탐색 제어기(100)는 정현파 궤적 생성기(102), 노치 필터(116), VCM 드라이버(122), HDA(128), 그리고 상태 추정기(104)를 구비한다.
도 12에 도시된 트랙 탐색 제어기(100)는 변환기를 제1트랙으로부터 트랙 탐색 거리 KSK만큼 떨어진 목표 트랙으로 이동시키는 트랙 탐색 제어 루틴을 실행한다.
정현파 궤적 생성기(102)는 각 샘플링 주기 Ts마다 정현파 형태의 가속도 궤적에 따른 위치 y*(k), 속도 v*(k), 그리고 가속도 a*(k)을 발생한다. 특히, 도 11에 도시되는 바와 같이 주변 환경의 변화에 따라 시크 타임 스케일링 및 가속 구간 비율을 적응적으로 적용하여 가속도 궤적에 따른 위치 y*(k), 속도 v*(k), 그리고 가속도 a*(k)을 발생한다.
정현파 형태의 가속도 궤적을 발생하기 위한 sin 함수 및 cos 함수값들을 얻기 위하여, sin 함수 및 cos 함수들을 샘플링 주기 Ts에 맞추어 샘플링하여 롬 테이블(ROM table)에 저장하고, 샘플링 주기 Ts에 맞추어 읽어내도록 할 수 있다.
상태추정기(104)는 변환기의 이전 샘플들(k-1, k-2, )에서의 위치들 및 현재 샘플 (k)에서의 위치를 참조하여 변환기의 추정 위치 y(k) 및 추정 속도 v(k)를 출력한다.
트랙의 위치 즉, 트랙 번호는 섹터 영역에 기록된 그레이 코드(gray code)를 통하여 알 수 있으며, 변환기는 디스크 상에서 이동하는 동안 그레이 코드를 읽어낸다. 변환기를 통하여 읽혀진 그레이 코드는 상태추정기(104)에 제공된다.
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 저장되어 질 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, 플레쉬 메모리, 이레이져블 ROM(EROM : Erasable ROM), 플로피 디스크, 광 디스크, 하드디스크, 광 섬유 매체, 무선 주파수(RF) 망, 등이 있다. 컴퓨터 데이터 신호는 전자 망 채널, 광 섬유, 공기, 전자계, RF 망, 등과 같은 전송 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 의하면 다중 정현파 궤적을 사용하는 하드디스 크 드라이브의 탐색 제어에 있어서 주변 환경의 변화에 따른 보이스 코일 모터 구동 전류의 변화에 대하여 적응적으로 가속도 궤적, 속도 궤적, 그리고 위치 궤적을 산출함으로써 원활하게 트랙 탐색을 제어할 수 있게 하는 효과를 가진다.

Claims (6)

  1. 다중 정현파 궤적을 사용하는 탐색 제어 방법에 있어서,
    주변 환경의 변화에 따른 보이스 코일 모터 구동 전류의 변화를 나타내는 시크 타임 스케일링을 산출하는 과정;
    상기 시크 타임 스케일링에 따라 변화하는 가속 구간과 감속 구간의 비율을 나타내는 가속 거리 비율을 산출하는 과정;
    상기 시크 타임 스케일링 및 가속 거리 비율을 사용하여 가속 모드에서의 위치 궤적, 활강 모드에서의 위치 궤적, 그리고 감속 모드에서의 위치 궤적을 산출하는 과정;
    상기 위치 궤적들에 따라 VCM 구동 전류를 발생하여 VCM에 인가함으로써 트랙 탐색을 수행하는 과정을 포함하는 하드디스크 드라이브의 탐색 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    시크 타임 스케일링, 가속 거리 비율을 이용하여 활강 속도, 활강 시간을 산출하는 과정을 더 구비하며,
    상기 위치 궤적 산출 과정은 상기 가속 시간, 가속 거리, 활강 속도, 활강 시간을 감안하여 가속 모드에서의 위치 궤적, 활강 모드에서의 위치 궤적, 그리고 감속 모드에서의 위치 궤적을 산출하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 탐색 제어 방법.
  3. 다중 정현파 궤적을 사용하는 탐색 제어 방법을 기록한 컴퓨터로 읽어들일 수 있는 기록 매체에 있어서,
    주변 환경의 변화에 따른 보이스 코일 모터 구동 전류의 변화를 나타내는 시크 타임 스케일링을 산출하는 과정;
    상기 시크 타임 스케일링에 따라 변화하는 가속 구간과 감속 구간의 비율을 나타내는 가속 거리 비율을 산출하는 과정;
    상기 시크 타임 스케일링 및 가속 거리 비율을 사용하여 가속 모드에서의 위치 궤적, 활강 모드에서의 위치 궤적, 그리고 감속 모드에서의 위치 궤적을 산출하는 과정;
    상기 위치 궤적들에 따라 VCM 구동 전류를 발생하여 VCM에 인가함으로써 트랙 탐색을 수행하는 과정을 포함하는 프로그램이 기록된 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  4. 제3항에 있어서,
    시크 타임 스케일링, 가속 거리 비율을 이용하여 활강 속도, 활강 시간을 산출하는 과정을 더 구비하며,
    상기 위치 궤적 산출 과정은 상기 가속 시간, 가속 거리, 활강 속도, 활강 시간을 감안하여 가속 모드에서의 위치 궤적, 활강 모드에서의 위치 궤적, 그리고 감속 모드에서의 위치 궤적을 산출하는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  5. 소정의 정보를 저장하는 디스크;
    상기 디스크를 회전시키는 스핀들 모터;
    상기 디스크에 정보를 기록하고 상기 디스크로부터 정보를 읽어내는 헤드;
    상기 헤드를 상기 디스크의 표면을 가로질러 이동시키는 보이스 코일 모터를 구동하는 VCM 드라이버 ; 및
    트랙 탐색 거리에 상응하는 정현파 가속도 궤적에 상기 헤드를 이동시키도록 상기 VCM 구동 전류를 발생하는 콘트롤러를 포함하며,
    상기 콘트롤러는 주변 환경의 변화에 따른 보이스 코일 모터 구동 전류의 변화를 나타내는 시크 타임 스케일링을 산출하는 과정; 상기 시크 타임 스케일링에 따라 변화하는 가속 구간과 감속 구간의 비율을 나타내는 가속 거리 비율을 산출하는 과정; 상기 시크 타임 스케일링 및 가속 거리 비율을 사용하여 가속 모드에서의 위치 궤적, 활강 모드에서의 위치 궤적, 그리고 감속 모드에서의 위치 궤적을 산출하는 과정; 상기 위치 궤적들에 따라 VCM 구동 전류를 발생하여 VCM에 인가함으로써 트랙 탐색을 수행하는 과정을 포함하는 탐색 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  6. 제5항에 있어서, 상기 콘트롤러는 시크 타임 스케일링, 가속 거리 비율을 이용하여 활강 속도, 활강 시간을 산출하고, 상기 가속 시간, 가속 거리, 활강 속도, 활강 시간을 감안하여 가속 모드에서의 위치 궤적, 활강 모드에서의 위치 궤적, 그 리고 감속 모드에서의 위치 궤적을 산출하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
KR1020050060302A 2005-07-05 2005-07-05 하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법, 이에 적합한기록 매체, 그리고 이에 적합한 하드디스크 드라이브 KR100640648B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050060302A KR100640648B1 (ko) 2005-07-05 2005-07-05 하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법, 이에 적합한기록 매체, 그리고 이에 적합한 하드디스크 드라이브
US11/480,443 US7430093B2 (en) 2005-07-05 2006-07-05 Seek control method of hard disk drive, recording medium storing method and hard disk drive adopting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050060302A KR100640648B1 (ko) 2005-07-05 2005-07-05 하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법, 이에 적합한기록 매체, 그리고 이에 적합한 하드디스크 드라이브

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100640648B1 true KR100640648B1 (ko) 2006-11-01

Family

ID=37618092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050060302A KR100640648B1 (ko) 2005-07-05 2005-07-05 하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법, 이에 적합한기록 매체, 그리고 이에 적합한 하드디스크 드라이브

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7430093B2 (ko)
KR (1) KR100640648B1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010049769A (ja) * 2008-08-25 2010-03-04 Toshiba Storage Device Corp 記憶装置、記憶装置の制御方法、および記憶装置の制御回路
US7826170B2 (en) * 2008-09-18 2010-11-02 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V Apparatus and method for adjusting a feed-forward signal for seek control during a seek operation
US8189283B2 (en) * 2010-02-04 2012-05-29 Apple Inc. Disk drive with state-information data buffer
US8564899B2 (en) 2011-08-09 2013-10-22 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive decreasing a settle delay based on speed that a settle parameter adapts
US20140129618A1 (en) * 2012-11-08 2014-05-08 General Instrument Corporation Method of streaming multimedia data over a network
WO2015102395A1 (en) * 2014-01-02 2015-07-09 Lg Electronics Inc. Broadcast receiving device and operating method thereof
US9418689B2 (en) 2014-10-09 2016-08-16 Western Digital Technologies, Inc. Data storage device generating an operating seek time profile as a function of a base seek time profile
US9208815B1 (en) * 2014-10-09 2015-12-08 Western Digital Technologies, Inc. Data storage device dynamically reducing coast velocity during seek to reduce power consumption
JP2024044754A (ja) * 2022-09-21 2024-04-02 株式会社東芝 磁気ディスク装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001067765A (ja) 1999-08-31 2001-03-16 Hitachi Ltd 磁気ディスク装置及びその制御方法
JP2002197816A (ja) 1990-06-15 2002-07-12 Internatl Business Mach Corp <Ibm> ディスク駆動機構におけるアクチュエータアームアセンブリの運動制御方法及び装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4982298A (en) * 1988-08-01 1991-01-01 Rigidyne Corporation Adaptive velocity profile system for a disk drive head
JPH09231698A (ja) 1996-02-26 1997-09-05 Toshiba Corp 磁気ディスク装置及び同装置に適用されるシーク制御方法
JP2000222843A (ja) 1999-01-29 2000-08-11 Toshiba Corp 制御ゲイン最適化機能を持つディスク記憶装置
US6744590B2 (en) * 2000-09-14 2004-06-01 Samsung Electronics Co., Inc. Seek trajectory adaptation in sinusoidal seek servo hard disk drives
JP2003123414A (ja) 2001-10-09 2003-04-25 Hitachi Ltd 磁気ディスク装置ならびに磁気ディスク装置におけるコマンド並べ替え方法
US6781787B1 (en) * 2002-01-31 2004-08-24 Western Digital Technologies, Inc. Adjusting seek current profile on the fly
KR100555523B1 (ko) * 2003-10-31 2006-03-03 삼성전자주식회사 디스크 드라이브의 트랙 탐색 서보 제어 방법 및 장치
US7061714B1 (en) * 2003-12-19 2006-06-13 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive modifying estimated seek times for a rotational position optimization algorithm based on change in estimated seek time parameter
KR100699842B1 (ko) * 2005-05-24 2007-03-27 삼성전자주식회사 온도 변동을 고려한 탐색 서보 제어 방법 및 이를 이용한디스크 드라이브

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002197816A (ja) 1990-06-15 2002-07-12 Internatl Business Mach Corp <Ibm> ディスク駆動機構におけるアクチュエータアームアセンブリの運動制御方法及び装置
JP2001067765A (ja) 1999-08-31 2001-03-16 Hitachi Ltd 磁気ディスク装置及びその制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20070008646A1 (en) 2007-01-11
US7430093B2 (en) 2008-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100640648B1 (ko) 하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법, 이에 적합한기록 매체, 그리고 이에 적합한 하드디스크 드라이브
KR100413767B1 (ko) 사인 시크 서보 하드 디스크 드라이브에서의 시크 궤적최적화 방법 및 장치
KR100524964B1 (ko) 가속도 변화를 고려한 디스크 드라이브의 트랙 탐색 서보제어 방법 및 장치
JP4878838B2 (ja) ハードディスクドライブのトラック探索制御方法，これに適した記録媒体，および，これを適用したハードディスクドライブ
JP2000123502A (ja) 音響ノイズを減少させるハ―ドディスクドライブ及びその方法
KR100858950B1 (ko) 위치 결정 제어 장치의 안정화 판정 방법 및 위치 결정제어 장치
KR100413768B1 (ko) 하드 디스크 드라이브에서의 전압 한정된 사인 파형의시크 서보 방법 및 장치
KR100699842B1 (ko) 온도 변동을 고려한 탐색 서보 제어 방법 및 이를 이용한디스크 드라이브
KR100744127B1 (ko) 디스크 드라이브의 트랙 탐색 서보 제어 방법, 장치,저장매체와 이를 이용한 디스크 드라이브
KR0146009B1 (ko) 자기 동기식 탐색 감속을 위한 방법 및 장치
KR20020090533A (ko) 시스템의 공진 주파수 제거 장치 및 방법
KR100555523B1 (ko) 디스크 드라이브의 트랙 탐색 서보 제어 방법 및 장치
KR100640642B1 (ko) 하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법 및 이에적합한 기록 매체
KR100688526B1 (ko) 공급 전압 변동을 고려한 탐색 서보 제어 방법 및 이를이용한 디스크 드라이브
KR100630721B1 (ko) 하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법, 트랙 탐색제어 장치 그리고 이에 적합한 기록 매체
KR100674945B1 (ko) 다중 사인 파형의 시크 서보에서의 토크 상수 보정 방법및 이를 이용한 디스크 드라이브
KR100518552B1 (ko) 디스크 드라이브의 트랙 탐색 서보 제어 방법 및 장치
KR100564591B1 (ko) 시크 서보에서의 토크 변화 보상 방법 및 장치
KR100744128B1 (ko) 변환기 이동 제어 방법 및 이를 이용한 디스크 드라이브
KR100761856B1 (ko) 시크 리트라이 조건에서의 서보 제어 방법 및 장치와 이를이용한 디스크 드라이브
US7106551B2 (en) Method and apparatus for noise reduction during seeks using signal blending
KR100618873B1 (ko) 하드디스크 드라이브의 온도 검출 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121010

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131010

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee