KR100975328B1 - 클록 생성 장치, 자기 디스크 장치 및 라이트 동기 방법 - Google Patents

클록 생성 장치, 자기 디스크 장치 및 라이트 동기 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 섹터 내의 주파수의 변화에 대응하는 동시에, 고속으로 동기하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 기록 장치는, 트랙 상에 형성된 연속 패턴인 프리앰블(Preamble)을 검출하고, 당해 프리앰블을 기초로, 클록을 생성한다. 그리고, 기록 장치는, 프리앰블과 리싱크(Resync) 마크 사이에 형성된 소정의 패턴인 싱크(Sync) 마크를 검출하고, 다음 리싱크 예측 위치를 계산하며, PLL 게인이 작아지도록 전환한다. 이어서, 기록 장치는, 1펄스 이상의 패턴인 리싱크 마크를 검출하여, 생성된 클록을 보정한다. 구체적으로는, 기록 장치는, 리싱크 마크를 검출하면, 계산된 리싱크 예측 위치의 타이밍과 리싱크 마크를 검출한 타이밍을 비교하여, 라이트(write) 클록을 보정한다.
Figure R1020080086597
기억 장치, 라이트 클록 생성기, 서보 컨트롤러부, 호스트 컴퓨터, 마이크로 컨트롤 유닛부

Description

클록 생성 장치, 자기 디스크 장치 및 라이트 동기 방법{CLOCK GENERATING APPARATUS, MAGNETIC DISK APPARATUS, AND WRITE SYNCHRONIZATION METHOD}
본 발명은, 서로 고립된 기록 재생을 위한 자화 영역이 자기 디스크의 트랙 상에 복수 배치되고, 당해 자화 영역 상에 헤드의 위치가 오는 타이밍과 동기하는 클록을 생성하는 클록 생성 장치, 자기 디스크 장치 및 라이트 동기 방법에 관한 것이다.
최근, 자기 디스크의 고밀도화 기술로서, 패턴드 미디어(patterned media) 기록이 주목받고 있다. 이 패턴드 미디어 기록의 디스크에서는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 디스크 상에서, 서로 고립된 기록 재생을 위한 섬(land) 형상의 자화 영역(이하, 적당히 랜드라고 함)을 복수 형성한다. 이러한 패턴드 미디어 기록의 디스크에 기록할 때는, 형성된 랜드 상에 헤드의 위치가 오는 타이밍에, 랜드에 자계를 발생시켜서 데이터를 기록한다. 이 때문에, 자화 영역 상에 헤드의 위치가 오는 타이밍과 동기하는 클록을 생성할 필요가 있다.
구체적으로는, 기록 장치는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 디스크의 트랙 상에서, 연속 패턴인 프리앰블(Preamble)을 섹터(sector)의 선두에 배치하는 기술이 알 려져 있다. 그리고, 이러한 기록 장치에서는, 기록 시에, 프리앰블을 검출하고, 검출된 프리앰블을 기초로 클록을 생성한다(특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조).
또한, 도 16에 나타낸 바와 같이, 기록 장치는, 클록 동기 마크가 트랙 상에 등분할(等分割)로 배치되는 기술이 알려져 있다. 그리고, 이러한 기록 장치에서는, 기록 시에, 각 클록 동기 마크로부터 동기 신호를 판독하고, 판독한 동기 신호와 데이터 기입 타이밍용 클록 신호의 동기를 취하여 기록을 행한다(특허문헌 3 참조).
[특허문헌 1] 일본 공개특허 2000-48352호 공보
[특허문헌 2] 일본 공개특허 2004-199806호 공보
[특허문헌 3] 일본 공개특허 2003-157507호 공보
그런데, 상기한 프리앰블을 트랙 상에 배치하는 기술에서는, 섹터의 선두에 배치된 프리앰블을 기초로 클록을 생성하므로, 클록을 생성한 후에, 편심(偏心) 등에 의해 섹터 내에서의 주파수 변화가 발생한 경우에는, 섹터 후방에서 오차가 발생하는 결과, 정밀도 높은 동기가 행해질 수 없다는 과제가 있었다.
또한, 상기한 클록 동기 마크를 이용한 기술에서는, 복수의 클록 동기 마크로부터 동기 신호를 판독하여, 데이터 기입 타이밍용 클록 신호의 동기를 취하므로, 동기를 취하는 데에 시간이 걸린다는 과제가 있었다.
그래서, 본 발명은, 상술한 종래 기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 섹터 내의 주파수의 변화에 대응하는 동시에, 고속으로 동기하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 서로 고립된 기록 재생을 위한 자화 영역이 자기 디스크의 트랙 상에 복수 배치되고, 당해 자화 영역 상에 헤드의 위치가 오는 타이밍과 동기하는 클록을 생성하는 클록 생성 장치로서, 상기 트랙 상에 형성된 연속 패턴을 검출하고, 당해 연속 패턴을 기초로, 상기 클록을 생성하는 클록 생성 수단과, 상기 트랙 상에 소정의 간격으로 형성된 1펄스 이상의 패턴을 검출하고, 당해 1펄스 이상의 패턴을 기초로, 상기 클록 생성 수단에 의해 생성된 상기 클록을 보정하는 클록 보정 수단을 구비하는 것을 특징으 로 한다.
또한, 본 발명은, 상기의 발명에 있어서, 상기 트랙 상에서, 상기 연속 패턴과 상기 1펄스 이상의 패턴 사이에 형성된 소정의 패턴을 검출하고, 당해 소정의 패턴을 기초로, 상기 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치를 산출하는 예측 위치 산출 수단을 더 구비하고, 상기 클록 보정 수단은, 상기 1펄스 이상의 패턴을 검출하고, 당해 1펄스 이상의 패턴이 검출된 타이밍과, 상기 예측 위치 산출 수단에 의해 산출된 상기 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치의 타이밍을 비교하여, 상기 클록을 보정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기의 발명에 있어서, 상기 소정의 패턴을 검출한 경우에는, 게인(gain)을 전환하는 게인 전환 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기의 발명에 있어서, 상기 자화 영역을 갖는 디스크 전면(全面)을 DC 이레이즈(erase)하고, 자화의 방향을 맞추어, 상기 각 패턴을 형성하는 패턴 형성 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 서로 고립된 기록 재생을 위한 자화 영역이 트랙 상에 복수 배치되고, 당해 자화 영역 상에 헤드의 위치가 오는 타이밍과 동기하는 클록을 생성하는 자기 디스크 장치로서, 상기 트랙 상에 형성된 연속 패턴을 검출하고, 당해 연속 패턴을 기초로, 상기 클록을 생성하는 클록 생성 수단과, 상기 트랙 상에 소정의 간격으로 형성된 1펄스 이상의 패턴을 검출하고, 당해 1펄스 이상의 패턴을 기초로, 상기 클록 생성 수단에 의해 생성된 상기 클록을 보정하는 클록 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기의 발명에 있어서, 상기 연속 패턴과 상기 1펄스 이상의 패턴 사이에서의 상기 트랙 상에 형성된 소정의 패턴을 검출하고, 당해 소정의 패턴을 기초로, 상기 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치를 산출하는 예측 위치 산출 수단을 더 구비하고, 상기 클록 보정 수단은, 상기 1펄스 이상의 패턴을 검출하고, 당해 1펄스 이상의 패턴이 검출된 타이밍과, 상기 예측 위치 산출 수단에 의해 산출된 상기 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치의 타이밍을 비교하여, 상기 클록을 보정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기의 발명에 있어서, 상기 소정의 패턴을 검출한 경우에는, 게인을 전환하는 게인 전환 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기의 발명에 있어서, 자화 영역을 갖는 디스크 전면을 DC 이레이즈하고, 자화의 방향을 맞추어, 상기 각 패턴을 형성하는 패턴 형성 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 서로 고립된 기록 재생을 위한 자화 영역이 자기 디스크의 트랙 상에 복수 배치되고, 당해 자화 영역 상에 헤드의 위치가 오는 타이밍과 동기하는 라이트 동기 방법으로서, 상기 트랙 상에 형성된 연속 패턴을 검출하고, 당해 연속 패턴을 기초로, 상기 클록을 생성하는 클록 생성 스텝과, 상기 트랙 상에 소정의 간격으로 형성된 1펄스 이상의 패턴을 검출하고, 당해 1펄스 이상의 패턴을 기초로, 상기 클록 생성 스텝에 의해 생성된 상기 클록을 보정하는 클록 보정 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 개시한 장치는, 연속 패턴(예를 들면, 프리앰블)으로부터 클록을 생성하고, 고속으로 동기할 수 있는 동시에, 1펄스 이상의 패턴(예를 들면, 리싱크(Resync) 마크)을 검출하여 생성된 클록을 보정하므로, 섹터 내의 주파수의 변화에 대응할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 섹터 내의 주파수의 변화에 대응하고, 고속으로 동기하므로, 고속이면서 정밀도 높은 기록 처리를 행할 수 있는 자기 디스크 장치를 제공할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
이하에 첨부된 도면을 참조하여, 이 발명에 따른 클록 생성 장치, 자기 디스크 장치 및 라이트 동기 방법의 실시예를 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
이하의 실시예에서는, 실시예 1에 따른 기록 장치의 개요 및 특징, 기록 장치의 구성 및 처리의 흐름을 순서대로 설명하고, 마지막으로 실시예 1에 의한 효과를 설명한다. 또한, 이하에서는, 「기억 장치」란, 데이터를 기록하는 디스크와, 디스크에 데이터의 리드(read)나 라이트(write)를 행하는 헤드와, 헤드를 소정의 위치로 이동시키는 보이스 코일 모터(VCM)와, 이들을 제어하는 제어용 회로로 주로 구성되는 장치를 말한다.
[실시예 1에 따른 기록 장치의 개요 및 특징]
우선 가장 먼저, 도 1을 이용하여, 실시예 1에 따른 기록 장치의 개요 및 특징을 설명한다. 도 1은, 실시예 1에 따른 기록 장치의 개요 및 특징을 설명하기 위한 도면이다.
실시예 1의 기록 장치(1)에서는, 서로 고립된 기록 재생을 위한 자화 영역이 자기 디스크의 트랙 상에 복수 배치되고, 당해 자화 영역 상에 헤드의 위치가 오는 타이밍과 동기하는 클록을 생성하는 것을 개요로 한다. 그리고, 이 기록 장치(1)에서는, 섹터 내의 주파수의 변화에 대응하는 동시에, 고속으로 동기하는 점에 주요 특징이 있다.
이 주요 특징에 대해서 구체적으로 설명하면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 기록 장치(1)는 트랙 상에 형성된 연속 패턴인 프리앰블을 검출하고, 당해 프리앰블을 기초로 클록을 생성한다(도 1의 (1) 참조). 구체적으로는, 기록 장치(1)는, 프리앰블을 검출하면, 클록을 생성하고, PLL(Phase locked loop) 동기를 개시한다. 여기서, PLL 동기란, 출력 신호(비교 신호)와 입력 신호(재생 신호)의 위상차를 검출하고, 동기한 주파수의 신호를 라이트 클록으로서 발신하는 것을 말한다(도 6을 이용해서 후에 상술함).
그리고, 기록 장치(1)는 프리앰블과 리싱크 마크 사이에 형성된 소정의 패턴인 싱크(Sync) 마크를 검출하고, 다음 리싱크 예측 위치를 계산하여, PLL 게인이 작아지도록 전환한다(도 1의 (2) 참조). 구체적으로는, 기록 장치(1)는, 싱크 마크를 검출하면, 다음 리싱크 예측 위치를 예측하고, 예측된 예측 위치에서 라이트로부터 리드로 전환하도록 하고, 또한, PLL 게인이 작아지도록 전환한다.
이어서, 기록 장치(1)는 1펄스 이상의 패턴인 리싱크 마크를 검출하고, 리싱크 마크를 기초로, 생성된 클록을 보정한다 (도 1의 (3) 참조). 구체적으로는, 기록 장치(1)는, 리싱크 마크를 검출하면, 계산된 리싱크 예측 위치의 타이밍과 리싱 크 마크를 검출한 타이밍을 비교하여 위상차를 구하고, 위상차를 기초로, 라이트 클록을 보정한다.
이처럼, 기록 장치(1)는 프리앰블로부터 클록을 생성하고, 그 후, 리싱크 마크를 검출하며, 생성된 클록을 보정하는 결과, 상기한 주요 특징처럼, 섹터 내의 주파수의 변화에 대응하는 동시에, 고속으로 동기하는 것이 가능하다.
[기억 장치의 구성]
다음으로, 도 2~도 5를 이용하여, 도 1에 나타낸 기억 장치(1)의 구성을 설명한다. 도 2는 실시예 1에 따른 기억 장치(1)의 구성을 나타낸 블럭도이고, 도 3은 실시예 1에 따른 기억 장치의 디스크의 기본 패턴을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 실시예 1에 따른 기억 장치의 선(線) 형상의 패턴의 일례를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 라이트 클록 생성기와 컨트롤러 사이에서 행해지는 데이터의 송수신에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 1에서의 기억 장치(1)는, 라이트 클록 생성기(10)와, 디스크(11)와, 디스크 구동부(12)와, 쇼크(shock) 센서(15)와, 서보(servo) 컨트롤러부(20)와, 컨트롤러(40)와, 마이크로 컨트롤 유닛부(50)와, 랜덤 억세스 메모리(random access memory)부(60)로 주로 구성된다. 또한, 실시예 1에서의 기억 장치(1)가 구비하는 라이트 클록 생성 장치(10)는, 리드 채널(read channel)(도시 생략)에서 적용된다.
디스크(11)는, 디스크 상에서, 서로 고립된 기록 재생을 위한 섬 형상의 자화 영역이 배치되고, 백그라운드(background)를 비자화 영역으로 하며, 자화 영역 을 데이터 기억 영역으로 해서 데이터가 기록된다. 구체적으로는, 디스크(11)는 금속 또는 글래스로 만든 원반(디스크) 형상의 기판에 자성막을 형성한 원반이며, 데이터를 자기로 기록한다.
여기서, 도 3 및 도 4를 이용해서 디스크(11) 상의 기본 패턴을 설명한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 디스크(11)는, 트랙 상에서, 연속 패턴인 프리앰블(Preamble)이 섹터의 선두에 배치되고, 그 후에, 프리앰블과 기록 데이터를 구별할 수 있는 소정의 패턴인 싱크 마크가 배치되며, 또한 그 후에, 데이터 기억 영역(즉, 자화 영역)과 리싱크 마크가 교대로 배치되어 있다.
또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 라이트 헤드와 리드 헤드의 위치가 다른 것을 고려하여, 마크가 반경(半徑) 방향으로 선 형상의 패턴으로 형성되어, 선 형상 패턴이 연속으로 되어 있다. 이 동기 패턴에 맞추어, 라이트 또는 리드를 전환한다. 또한, 이들의 패턴 생성 방법으로서, 이러한 자화 영역을 갖는 디스크(11) 전면을 DC 이레이즈하고, 자화의 방향을 맞춘다. 이에 의해, 0-p진폭의 재생 신호를 얻을 수 있다. 그리고, 데이터 기록 영역이 AC 이레이즈 상태일 필요가 있는 경우에는, 라이트 동기 패턴 생성 완료 후에 데이터 영역만 AC 이레이즈한다.
도 2의 설명으로 돌아가면, 디스크 구동부(12)는 디스크(11)에서 데이터의 리드나 라이트를 행하고, 헤드(13)나 보이스 코일 모터(14) 등을 구비한다. 헤드(13)는 디스크(11)에 데이터의 리드나 라이트를 행한다. 구체적으로는, 헤드(13)는 자기를 전기 신호로 변환하는 소자로 형성되고, 데이터의 라이트를 행하는 라이트 헤드 및 리드를 행하는 리드 헤드를 각각 다른 위치에 구비하며, 회전하 는 디스크(11) 상을 부상(浮上)하면서, 데이터의 리드 및 라이트를 행한다. 예를 들면, 헤드(13)는 디스크(11)에 자기로 기록된 데이터를 리드하고, 전기 신호로 변환한 데이터를, 헤드 앰프(도시 생략)를 통하여, 라이트 클록 생성기(10)로 송신한다.
여기서, 헤드(13)가 디스크(11) 상의 소정의 위치에서 데이터의 리드나 라이트를 행하기 위해서는, 헤드(13)가 디스크(11) 상의 소정의 위치에 위치 결정되도록, 기억 장치(1)에서 헤드(13)의 위치 결정 제어가 행해질 필요가 있다. 이러한 헤드(13)의 위치 결정 제어는, 보이스 코일 모터(14), 서보 컨트롤러부(20), 및 마이크로 컨트롤 유닛부(50)에 의해 실현된다.
보이스 코일 모터(14)(VCM: Voice Coil Motor)는 헤드(13)의 위치 결정 제어를 행한다. 구체적으로는, 보이스 코일 모터(14)는 디스크 구동부(12)를 동작시키는 모터이고, 모터를 회전함으로써 헤드(13)의 위치 결정 제어를 행한다. 또한, 보이스 코일 모터(14)는 서보 컨트롤러부(20)에 접속되고, 서보 컨트롤러부(20)에 의해 제어된다.
쇼크 센서(15)는 기억 장치(1)에서 발생한 진동을 검출한다. 구체적으로는, 쇼크 센서(15)는 압전 소자 등으로 형성되고, 진동을 압전 효과에 의해 전압으로 변환함으로써, 기억 장치(1)에서 발생한 진동을 전기적으로 검출한다. 또한, 쇼크 센서(15)는 서보 컨트롤러부(20)에 접속되고, 기억 장치(1)에서 검출한 진동에 따른 정보를 서보 컨트롤러부(20)로 송신한다.
서보 컨트롤러부(20)(SVC: Servo Controller)는, 주로 스핀들 모터(SPM: Spindle Motor)(도시 생략)와 보이스 코일 모터(14)(VCM: Voice Coil Motor)를 구동하는 수단이다. 구체적으로는, 서보 컨트롤러부(20)는 디스크(11)를 회전시키기 위한 모터인 스핀들 모터를 구동하는 파워 회로나, 헤드(13)의 위치 결정 제어를 행하는 보이스 코일 모터(14)를 구동하는 파워 회로 등을 구비하고, 스핀들 모터(도시 생략)와, 보이스 코일 모터(14)와, 쇼크 센서(15)와, 컨트롤러부(40)와, 마이크로 컨트롤 유닛부(50)에 접속된다.
마이크로 컨트롤 유닛부(50)(MCU: Micro Control Unit)는, 주로 기억 장치(1) 전체의 제어나, 헤드(13)의 위치 결정 제어를 행하는 수단이다. 구체적으로는, 마이크로 컨트롤 유닛부(50)는 CPU(Central Processing Unit)나, ROM(Read Only Memory) 등을 구비하고, 서보 컨트롤러부(20)와, 컨트롤러(40)와, 랜덤 억세스 메모리부(60)에 접속된다.
랜덤 억세스 메모리부(60)(RAM: Random Access Memory)는 기억 장치(10)에서 데이터를 일시적으로 기억하는 수단이다. 구체적으로는, 랜덤 억세스 메모리부(60)는 마이크로 컨트롤 유닛부(50)에 접속되어, 마이크로 컨트롤 유닛부(50)에서 이용되는 데이터를 일시적으로 기억한다.
라이트 클록 생성기(10)는 디스크(11)로부터 리드된 신호를 바탕으로 라이트 클록을 생성한다. 또한, 라이트 클록 생성기(10)는 데이터의 신호 처리용의 회로나, 서보 제어용 데이터로부터 디스크에서의 위치 정보 등을 취출하는 회로 등을 구비한 리드 채널(RDC: Read Channel)과 연휴(連携)하고, 헤드(13)와 컨트롤러(40)에 접속된다 (단, 헤드(13)와는, 헤드 앰프(도시 생략)를 통하여 접속됨). 특히, 본 발명에 밀접하게 관련되는 점에 대해서는, 도 6을 이용하여, 후에 상술한다.
컨트롤러(40)(예를 들면, 하드디스크 컨트롤러: Hard Disk Controller)는, 주로 호스트 컴퓨터(30)와 기억 장치(1)의 인터페이스 제어나, 기억 장치(1)에서의 각 부의 인터페이스 제어를 행한다. 구체적으로는, 컨트롤러(40)는 호스트 컴퓨터(30)와 기억 장치(1) 사이에서 전송되는 데이터의 에러를 정정하는 에러 정정 회로나, 호스트 컴퓨터(30)와 기억 장치(1) 사이의 인터페이스나, 라이트 클록 생성기(10)와 마이크로 컨트롤 유닛부(50) 사이의 인터페이스 등을 제어하는 인터페이스 제어 회로 등을 구비하고, 호스트 컴퓨터(30)와, 서보 컨트롤러부(20)와, 라이트 클록 생성기(10)와, 마이크로 컨트롤 유닛부(50)에 접속된다.
여기서, 도 5를 이용하여, 라이트 클록 생성기(10)와 컨트롤러(40) 사이에서 이루어지는 데이터의 송수신에 대하여 설명한다. 동 도면에 나타낸 바와 같이, 라이트 클록 생성기(10)는 헤드(13)의 리드 헤드로부터 재생 신호를 수신하고, 싱크 마크 및 리싱크 마크를 검출하면, 마크 검출 신호를 컨트롤러(40)에 송신한다. 또한, 라이트 클록 생성기(10)는 생성한 라이트 클록을 컨트롤러(40)에 송신한다.
컨트롤러(40)는 호스트 컴퓨터(30)로부터 수신한 라이트 데이터 및 라이트 클록 생성기(10)로부터 수신한 라이트 클록을 서보 컨트롤러부(20) 및 마이크로 컨트롤 유닛부(50)에 송신한다. 또한, 컨트롤러(40)는 라이트/리드 전환 신호를 라이트 클록 생성기(10), 서보 컨트롤러부(20) 및 마이크로 컨트롤 유닛부(50)에 송신한다.
[라이트 클록 생성기의 구성]
다음으로, 도 6을 이용하여, 도 2에 나타낸 라이트 클록 생성기(10)의 구성을 설명한다. 도 6은 실시예 1에 따른 라이트 클록 생성기(10)의 구성을 나타낸 블럭도이고, 도 7은 동기 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 이 라이트 클록 생성기(10)는 싱크/리싱크 마크 검출기(10a), 라이트 클록 생성 컨트롤러(10b), 위상 비교기(10c), 루프 필터(10d) 및 VCO(10e)를 구비하고, 헤드(13)와 컨트롤러(40)에 접속된다. 이하에 이들의 각 부의 처리를 설명한다.
싱크/리싱크 마크 검출기(10a)는 싱크 마크 및 리싱크 마크를 검출한다. 구체적으로는, 싱크/리싱크 마크 검출기(10a)는 헤드(리드 헤드)(13)로부터의 재생 신호를 수신하고, 재생 신호로부터 싱크 마크 또는 리싱크 마크를 검출한 경우에는, 싱크 마크 검출 신호 또는 리싱크 마크 검출 신호를 라이트 클록 생성 컨트롤러(10b)에 송신한다.
라이트 클록 생성 컨트롤러(10b)는 리싱크 예측 위치를 계산하고, 리싱크 마크에서 위상 보정한다. 구체적으로는, 라이트 클록 생성 컨트롤러(10b)는 싱크/리싱크 마크 검출기(10a)로부터 싱크 마크 검출 신호를 수신한 경우에는, 다음 리싱크 마크 예측 위치를 계산하는 처리를 개시한다. 또한, 라이트 클록 생성 컨트롤러(10b)는, 싱크 마크 검출 신호를 수신한 경우에는, 리싱크 마크를 검출할 수 있도록, 루프 필터(10d)에 PLL 게인을 낮게 전환하는 게인 전환 요구를 통지한다.
그리고, 라이트 클록 생성 컨트롤러(10b)는, 계산된 리싱크 마크 예측 위치에서 후술하는 위상 비교기(10c)의 비교 게이트를 오픈하고, 그 타이밍에서 위상 비교기(10c)에 재생 신호와 비교 신호를 비교시켜서 위상차를 출력시킨다. 또한, 라이트 클록 생성 컨트롤러(10b)는 싱크/리싱크 마크 검출기(10a)로부터 리싱크 마크 검출 신호를 수신한 경우에는, 라이트 클록을 기초로, 다음 리싱크 마크 예측 위치 계산을 개시한다.
위상 비교기(10c)는 입력된 두 신호의 위상차를 출력한다. 구체적으로는, 위상 비교기(10c)는, 헤드(리드 헤드)(13)로부터 수신한 재생 신호와, 라이트 클록 생성 컨트롤러(10b)로부터 수신한 비교 신호를 비교하여, 두 신호의 위상차를 루프 필터(10d)에 출력한다.
루프 필터(10d)는 출력된 위상차를 전압으로 변환한다. 구체적으로는, 루프 필터(10d)는, 위상 비교기(10c)로부터 위상차를 수신하고, 수신한 위상차를 전압으로 변환하며, 또한 로 패스 필터(low-pass filter)를 통과시켜, 높은 주파수 성분은 억제하고, 전기 신호가 낮은 주파수성분을 취출하여, VCO(10e)에 출력한다.
VCO(10e)는 입력된 전압에 의해 출력되는 전압의 주파수를 제어한다. 구체적으로는, VCO(10e)는, 루프 필터(10d)로부터 전압을 수신하고, 수신한 전압으로 주파수를 제어해서 라이트 클록을 생성하며, 생성된 라이트 클록을 싱크/리싱크 마크 검출기(10a) 및 라이트 클록 생성 컨트롤러(10b)에 출력한다.
여기서, 도 7을 이용하여, 라이트 클록 생성기(10)에 의한 동기 동작에 대해서 상세하게 설명한다. 동 도면에 나타낸 바와 같이, 라이트 클록 생성기(10)는, 재생 신호로부터 프리앰블을 검출하면, 클록을 생성하고, PLL 동기를 시작한다. 그리고, 라이트 클록 생성기(10)는, 재생 신호로부터 싱크 마크를 검출하면, 다음 리싱크 예측 위치의 계산을 시작하고, PLL 게인이 작아지도록 전환한다. 그리고, 라이트 클록 생성기(10)는, 리싱크 마크를 검출하면, 계측된 리싱크 예측 위치의 타이밍에서 비교 게이트를 오픈하고, 재생 신호와 비교 신호의 위상차를 산출하며, 위상차를 기초로 라이트 클록을 보정하고, 다음번의 리싱크 예측 위치를 계산한다.
[라이트 클록 생성기에 의한 처리]
다음으로, 도 8을 이용하여, 실시예 1에 따른 라이트 클록 생성기(10)에 의한 처리를 설명한다. 도 8은 실시예 1에 따른 라이트 클록 생성기(10)의 처리 동작을 나타낸 플로 차트이다.
동 도면에 나타낸 바와 같이, 라이트 클록 생성기(10)는, 프리앰블을 검출하면 (스텝 S101 긍정), 클록을 생성하고, PLL 동기를 시작한다(스텝 S102). 그리고, 라이트 클록 생성기(10)는, 싱크 마크를 검출하면(스텝 S103), 다음 리싱크 예측 위치를 계산하고(스텝 S104), 계산된 예측 위치에서 라이트로부터 리드로 전환하도록 한다. 그 후, 라이트 클록 생성기(10)는, 리싱크 마크를 검출할 수 있도록, PLL 게인이 작아지도록 전환한다(스텝 S105).
이어서, 라이트 클록 생성기(10)는, 리싱크 마크를 검출하면(스텝 S106), 계산된 리싱크 마크 예측 위치에서의 타이밍과 리싱크 마크를 검출한 타이밍을 비교하여, 클록을 보정한다(스텝 S107). 그 후, 라이트 클록 생성기(10)는, 리싱크 마크를 검출하고, 클록을 보정하는 처리를 반복한다(스텝 S106~S107).
[실시예 1의 효과]
상술한 바와 같이, 기록 장치(1)는, 연속 패턴인 프리앰블로부터 클록을 생 성하고, 고속으로 동기할 수 있는 동시에, 1펄스 이상의 패턴인 리싱크 마크를 검출하여, 생성된 클록을 보정하므로, 섹터 내의 주파수의 변화에 대응할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 섹터 내의 주파수의 변화(위상 오차)에 대응하고, 고속으로 동기하므로, 고속이면서 정밀도 높은 기록 처리를 행할 수 있는 자기 디스크 장치를 제공할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 실시예 1에 의하면, 싱크 마크를 검출하고, 싱크 마크를 기초로 리싱크 마크의 예측 위치를 산출하며, 리싱크 마크를 검출하고, 당해 리싱크 마크가 검출된 타이밍과, 산출된 리싱크 마크의 예측 위치의 타이밍을 비교하여, 클록을 보정하므로, 섹터 내의 주파수의 변화에 보다 적절히 대응할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
싱크 마크를 검출한 경우에는 게인을 전환하므로, 리싱크 마크를 적절히 검출할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
[실시예 2]
그런데, 지금까지 본 발명의 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시예 외에도, 다양한 다른 형태로 실시되어도 되는 것이다. 그래서, 이하에서는 실시예 2로서 본 발명에 포함되는 다른 실시예를 설명한다.
(1) 선 형상 패턴
상기의 실시예 1에서는, 디스크(11)에서, 마크가 반경 방향으로 선 형상의 패턴으로 형성되고, 선 형상 패턴이 연속으로 되어 있는 경우를 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 선 형상의 패턴이 도트(dot) 열로 되어 있어도 된다. 예를 들면, 도 9~도 13에 예시하는 바와 같이, 도트 열로 되어 있어도 되고, 선 형상의 패턴이 동일 선 방향으로 세분화하여도 된다.
(2) 시스템 구성 등
또한, 도 2에 나타낸 기억 장치(1)의 각 구성 요소는 기능 개념적인 것으로, 반드시 물리적으로 도시한 바와 같이 구성되어 있는 것을 필요로 하지 않는다. 즉, 기억 장치(1)의 분산·통합의 구체적 형태는 도시한 것에 한정되지 않고, 예를 들면, 라이트 클록 생성기(10)와 컨트롤러(40)를 통합하는 등, 그 전부 또는 일부를, 각종 부하나 사용 상황 등에 따라 임의의 단위로 기능적 또는 물리적으로 분산·통합해서 구성할 수 있다. 또한, 기억 장치(1)의 라이트 클록 생성기에서 행해지는 각 처리 기능은, 그 전부 또는 임의의 일부가, MPU, MCU 혹은 CPU에서 해석 실행되는 프로그램에서 실현되고, 또는, 와이어드 로직(wired logic)에 의한 하드웨어로서 실현될 수 있다.
(부기 1) 서로 고립된 기록 재생을 위한 자화 영역이 자기 디스크의 트랙 상에 복수 배치되고, 당해 자화 영역 상에 헤드의 위치가 오는 타이밍과 동기하는 클록을 생성하는 클록 생성 장치로서,
상기 트랙 상에 형성된 연속 패턴을 검출하고, 당해 연속 패턴을 기초로, 상기 클록을 생성하는 클록 생성 수단과,
상기 트랙 상에 소정의 간격으로 형성된 1펄스 이상의 패턴을 검출하고, 당해 1펄스 이상의 패턴을 기초로, 상기 클록 생성 수단에 의해 생성된 상기 클록을 보정하는 클록 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 클록 생성 장치.
(부기 2) 상기 트랙 상에서, 상기 연속 패턴과 상기 1펄스 이상의 패턴 사이에 형성된 소정의 패턴을 검출하고, 당해 소정의 패턴을 기초로, 상기 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치를 산출하는 예측 위치 산출 수단을 더 구비하고,
상기 클록 보정 수단은, 상기 1펄스 이상의 패턴을 검출하고, 당해 1펄스 이상의 패턴이 검출된 타이밍과, 상기 예측 위치 산출 수단에 의해 산출된 상기 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치의 타이밍을 비교하여, 상기 클록을 보정하는 것을 특징으로 하는, 부기 1에 기재된 클록 생성 장치.
(부기 3) 상기 소정의 패턴을 검출한 경우에는, 게인을 전환하는 게인 전환 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 부기 1 또는 2에 기재된 클록 생성 장치.
(부기 4) 상기 자화 영역을 갖는 디스크 전면을 DC 이레이즈하고, 자화의 방향을 맞추어, 상기 각 패턴을 형성하는 패턴 형성 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 부기 1~3 중 어느 하나에 기재된 클록 생성 장치.
(부기 5) 서로 고립된 기록 재생을 위한 자화 영역이 트랙 상에 복수 배치되고, 당해 자화 영역 상에 헤드의 위치가 오는 타이밍과 동기하는 클록을 생성하는 자기 디스크 장치로서,
상기 트랙 상에 형성된 연속 패턴을 검출하고, 당해 연속 패턴을 기초로, 상기 클록을 생성하는 클록 생성 수단과,
상기 트랙 상에 소정의 간격으로 형성된 1펄스 이상의 패턴을 검출하고, 당해 1펄스 이상의 패턴을 기초로, 상기 클록 생성 수단에 의해 생성된 상기 클록을 보정하는 클록 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 디스크 장치.
(부기 6) 상기 연속 패턴과 상기 1펄스 이상의 패턴 사이에서의 상기 트랙 상에 형성된 소정의 패턴을 검출하고, 당해 소정의 패턴을 기초로, 상기 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치를 산출하는 예측 위치 산출 수단을 더 구비하고,
상기 클록 보정 수단은, 상기 1펄스 이상의 패턴을 검출하고, 당해 1펄스 이상의 패턴이 검출된 타이밍과, 상기 예측 위치 산출 수단에 의해 산출된 상기 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치의 타이밍을 비교하여, 상기 클록을 보정하는 것을 특징으로 하는, 부기 5에 기재된 자기 디스크 장치.
(부기 7) 상기 소정의 패턴을 검출한 경우에는, 게인을 전환하는 게인 전환 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 부기 5 또는 6에 기재된 자기 디스크 장치.
(부기 8) 자화 영역을 갖는 디스크 전면을 DC 이레이즈하고, 자화의 방향을 맞추어, 상기 각 패턴을 형성하는 패턴 형성 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 부기 5~7 중 어느 하나에 기재된 자기 디스크 장치.
(부기 9) 서로 고립된 기록 재생을 위한 자화 영역이 자기 디스크의 트랙 상에 복수 배치되고, 당해 자화 영역 상에 헤드의 위치가 오는 타이밍과 동기하는 라이트 동기 방법으로서,
상기 트랙 상에 형성된 연속 패턴을 검출하고, 당해 연속 패턴을 기초로, 상기 클록을 생성하는 클록 생성 스텝과,
상기 트랙 상에 소정의 간격으로 형성된 1펄스 이상의 패턴을 검출하고, 당해 1펄스 이상의 패턴을 기초로, 상기 클록 생성 스텝에 의해 생성된 상기 클록을 보정하는 클록 보정 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이트 동기 방법.
(부기 10) 상기 연속 패턴과 상기 1펄스 이상의 패턴 사이에서의 상기 트랙 상에 형성된 소정의 패턴을 검출하고, 당해 소정의 패턴을 기초로, 상기 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치를 산출하는 예측 위치 산출 스텝을 더 포함하고,
상기 클록 보정 스텝은, 상기 1펄스 이상의 패턴을 검출하고, 당해 1펄스 이상의 패턴이 검출된 타이밍과, 상기 예측 위치 산출 스텝에 의해 산출된 상기 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치의 타이밍을 비교하여, 상기 클록을 보정하는 것을 특징으로 하는, 부기 9에 기재된 라이트 동기 방법.
(부기 11) 상기 소정의 패턴을 검출한 경우에는, 게인을 전환하는 게인 전환 스텝을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 부기 9 또는 10에 기재된 라이트 동기 방법.
이상과 같이, 본 발명에 따른 클록 생성 장치, 자기 디스크 장치 및 라이트 동기 방법은 서로 고립된 기록 재생을 위한 자화 영역이 자기 디스크의 트랙 상에 복수 배치되고, 해당 자화 영역 상에 헤드의 위치가 오는 타이밍과 동기하는 클록을 생성하는 경우에 유용하며, 특히, 섹터 내의 주파수의 변화에 대응하는 동시에, 고속으로 동기하는 경우에 적합하다.
도 1은 실시예 1에 따른 기억 장치의 개요 및 특징을 설명하기 위한 도면.
도 2는 실시예 1에 따른 기억 장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 실시예 1에 따른 기억 장치의 디스크의 기본 패턴을 설명하기 위한 도면.
도 4는 실시예 1에 따른 기억 장치의 선 형상의 패턴의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 5는 실시예 1에 따른 라이트 클록 생성기와 컨트롤러 사이에서 행해지는 데이터의 송수신에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 6은 실시예 1에 따른 라이트 클록 생성기의 구성을 나타내는 블록도.
도 7은 실시예 1에 따른 라이트 클록 생성기의 동기 동작을 설명하기 위한 도면.
도 8은 실시예 1에 따른 라이트 클록 생성기의 처리 동작을 나타내는 플로 차트.
도 9는 실시예 2에 따른 기억 장치의 선 형상의 패턴의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 10은 실시예 2에 따른 기억 장치의 선 형상의 패턴의 다른 일례를 설명하기 위한 도면.
도 11은 실시예 2에 따른 기억 장치의 선 형상의 패턴의 다른 일례를 설명하기 위한 도면.
도 12는 실시예 2에 따른 기억 장치의 선 형상의 패턴의 다른 일례를 설명하기 위한 도면.
도 13은 실시예 2에 따른 기억 장치의 선 형상의 패턴의 다른 일례를 설명하기 위한 도면.
도 14는 종래 기술을 설명하기 위한 도면.
도 15는 종래 기술을 설명하기 위한 도면.
도 16은 종래 기술을 설명하기 위한 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1…기억 장치 10…라이트 클록 생성기
10a…싱크/리싱크 마크 검출기 10b…라이트 클록 생성 컨트롤러
10c…위상 비교기 10d…루프 필터
10e…VCO 11…디스크
12…디스크 구동부 13…헤드
14…보이스 코일 모터 15…쇼크 센서
20…서보 컨트롤러부 30…호스트 컴퓨터
40…컨트롤러 50…마이크로 컨트롤 유닛부
60…랜덤 억세스 메모리부

Claims (9)

  1. 서로 고립된 기록 재생을 위한 자화 영역이 자기 디스크의 트랙 상에 복수 배치되고, 당해 자화 영역 상에 헤드의 위치가 오는 타이밍과 동기하는 클록을 생성하는 클록 생성 장치로서,
    상기 트랙 상에 형성된 연속 패턴을 검출하고, 당해 연속 패턴을 기초로, 상기 클록을 생성하는 클록 생성 수단과,
    상기 트랙 상에 있어서, 상기 연속 패턴과 1펄스 이상의 패턴과의 사이에 형성된 소정의 패턴을 검출한 경우, 당해 소정의 패턴을 기초로, 상기 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치를 산출하고, 상기 트랙 상에 있어서, 상기 자화 영역과 교호(交互)로 배치된 상기 1펄스 이상의 패턴을 검출한 경우, 다음의 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치를 산출하는 예측 위치 산출 수단과,
    상기 트랙 상에 있어서, 상기 자화 영역과 교호로 배치된 상기 1펄스 이상의 패턴을 검출할 때마다, 상기 예측 위치 산출 수단에 의해 산출된 상기 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치의 타이밍을 비교하여, 상기 클록을 보정하는 클록 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 클록 생성 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 패턴을 검출한 경우에는, 게인(gain)을 전환하는 게인 전환 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 클록 생성 장치.
  4. 삭제
  5. 서로 고립된 기록 재생을 위한 자화 영역이 트랙 상에 복수 배치되고, 당해 자화 영역 상에 헤드의 위치가 오는 타이밍과 동기하는 클록을 생성하는 자기 디스크 장치로서,
    상기 트랙 상에 형성된 연속 패턴을 검출하고, 당해 연속 패턴을 기초로, 상기 클록을 생성하는 클록 생성 수단과,
    상기 트랙 상에 있어서, 상기 연속 패턴과 1펄스 이상의 패턴과의 사이에 형성된 소정의 패턴을 검출한 경우, 당해 소정의 패턴을 기초로, 상기 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치를 산출하고, 상기 트랙 상에 있어서, 상기 자화 영역과 교호(交互)로 배치된 상기 1펄스 이상의 패턴을 검출한 경우, 다음의 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치를 산출하는 예측 위치 산출 수단과,
    상기 트랙 상에 있어서, 상기 자화 영역과 교호로 배치된 상기 1펄스 이상의 패턴을 검출할 때마다, 상기 예측 위치 산출 수단에 의해 산출된 상기 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치의 타이밍을 비교하여, 상기 클록을 보정하는 클록 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 디스크 장치.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 소정의 패턴을 검출한 경우에는, 게인을 전환하는 게인 전환 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 디스크 장치.
  8. 삭제
  9. 서로 고립된 기록 재생을 위한 자화 영역이 자기 디스크의 트랙 상에 복수 배치되고, 당해 자화 영역 상에 헤드의 위치가 오는 타이밍과 동기하는 라이트 동기 방법으로서,
    상기 트랙 상에 형성된 연속 패턴을 검출하고, 당해 연속 패턴을 기초로, 클록을 생성하는 클록 생성 스텝과,
    상기 트랙 상에 있어서, 상기 연속 패턴과 1펄스 이상의 패턴과의 사이에 형성된 소정의 패턴을 검출한 경우, 당해 소정의 패턴을 기초로, 상기 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치를 산출하고, 상기 트랙 상에 있어서, 상기 자화 영역과 교호(交互)로 배치된 상기 1펄스 이상의 패턴을 검출한 경우, 다음의 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치를 산출하는 예측 위치 산출 스텝과,
    상기 트랙 상에 있어서, 상기 자화 영역과 교호로 배치된 상기 1펄스 이상의 패턴을 검출할 때마다, 상기 예측 위치 산출 스텝에 의해 산출된 상기 1펄스 이상의 패턴의 예측 위치의 타이밍을 비교하여, 상기 클록을 보정하는 클록 보정 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이트 동기 방법.
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