説明

サーボトラックライター及びその動作方法

【課題】サーボパターンライト時に、スピンドルモータの外乱を減少させ、スピンドルモータによって発生するジッタを減少させることができるサーボトラックライター及びその動作方法を提供する。
【解決手段】サーボトラックライターの動作方法は、クロックパターン信号をヘッドディスクアセンブリーの磁気記録媒体にライトする段階と、磁気記録媒体にライトされたクロックパターン信号をリードし、該リードされたクロックパターン信号の周波数を分周する段階と、該分周された周波数を有するクロックパターン信号を、磁気記録媒体を回転させるスピンドルモータに供給する段階と、を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、サーボトラックライター(servo track writer)に係り、より詳細には、ヘッドディスクセンブリー(head disk assembly)に具現されたディスク(disk)を回転させることができるスピンドルモータ(spindle motor)の外乱(disturbance)によって発生するジッタ(jitter)を減少させることができるサーボトラックライターとその動作方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、コンピュータの補助記憶装置の一例として使われるハードディスクドライブ(Hard Disk Drive:以下、HDD)は、HDDの内部に具現された磁気ヘッドをディスクのトラック(track)に移動させ、ディスクにデータを記録し、ディスクからデータを再生する装置である。
【0003】
サーボトラックライターは、ディスクにサーボパターン(servo pattern)をライトするための装置である。サーボ情報(servo information)とも呼ばれるサーボパターンは、データの保存位置を、HDDに具現された磁気ヘッドを用いて探索させる情報であって、サーボセクターにライトされる。従って、HDDは、サーボパターンを用いて、磁気ヘッドの位置を制御することができる。
【0004】
サーボトラックライターの磁気ヘッドは、低い飛行高(flying height)を保持しながら、HDDのスピンドルモータによって回転するディスクにサーボパターンをライトするために、磁気ヘッドとディスクとの間で外乱が発生してしまうことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、サーボパターンライト時に、スピンドルモータの外乱を減少させ、スピンドルモータによって発生するジッタを減少させることができるサーボパターンライター及びその動作方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴によるサーボトラックライターの動作方法は、クロックパターン信号をヘッドディスクアセンブリーの磁気記録媒体にライトする段階と、前記磁気記録媒体にライトされたクロックパターン信号をリードし、該リードされたクロックパターン信号の周波数を分周する段階と、前記分周された周波数を有するクロックパターン信号を、前記磁気記録媒体を回転させるスピンドルモータに供給する段階と、を有する。
前記サーボトラックライターの動作方法は、前記リードされたクロックパターン信号の周波数を基準周波数として使用し、サーボパターン信号を生成して該生成されたサーボパターン信号を前記磁気記録媒体にライトする段階を更に含む。
【0007】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の特徴によるサーボトラックライターの動作方法は、クロックパターン信号をヘッドディスクアセンブリーの磁気記録媒体にライトする段階と、前記磁気記録媒体にライトされたクロックパターン信号をリードし、該リードされたクロックパターン信号を、前記磁気記録媒体を回転させるスピンドルモータに供給する段階と、を有する。
前記サーボトラックライターの動作方法は、第1周波数を有する前記リードされたクロックパターン信号を逓倍する段階と、前記逓倍された周波数を有するクロックパターン信号を用いてサーボパターン信号を前記磁気記録媒体にライトする段階と、を含む。
【0008】
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴によるサーボトラックライターは、磁気記録媒体にライトされたクロックパターン信号をリードするための磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドによってリードされたクロックパターン信号を増幅するための前置増幅器と、前記前置増幅器によって増幅されたクロックパターン信号の周波数を分周するための周波数分周器と、前記周波数分周器から出力されたクロックパターン信号を用いて、前記磁気記録媒体を回転させるスピンドルモータの速度を制御するためのドライバーと、を備える。
前記サーボトラックライターは、前記増幅されたクロックパターン信号によってサーボパターン信号を生成するためのパターン発生器を更に含む。
【0009】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の特徴によるサーボトラックライターは、磁気記録媒体にライトされたクロックパターン信号をリードするための磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドによってリードされたクロックパターン信号を増幅するための前置増幅器と、前記増幅器によって増幅されたクロックパターン信号を用いて、前記磁気記録媒体を回転させるスピンドルモータの速度を制御するためのドライバーと、を備える。
前記サーボトラックライターは、前記前置増幅器によって増幅されたクロックパターン信号の周波数を逓倍するための周波数逓倍器と、前記周波数逓倍器から出力されたクロックパターン信号によってサーボパターン信号を生成するためのパターン発生器と、を更に含む。
一実施形態において、前記サーボトラックライターは、前記前置増幅器によって増幅されたクロックパターン信号の周波数を分周するための周波数分周器を含む位相同期ループと、前記位相同期ループから出力されたクロックパターン信号によってサーボパターン信号を生成するためのパターン発生器と、を更に含む。
【発明の効果】
【0010】
本発明によるサーボトラックライターは、サーボトラックライト時に、ヘッドディスクアセンブリーに具現されたスピンドルモータの外乱を減少させることができる。従って、サーボパターン信号の品質を高め得る。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の一実施形態によるサーボトラックライターを含むシステムを示すブロック図である。
【図2】図1に示したサーボトラックライターの動作を説明するためのフローチャートである。
【図3】図1に示した周波数分周器の入力クロックパターン信号と出力クロックパターン信号とを示す波形図である。
【図4】本発明の他の実施形態によるサーボトラックライターを含むシステムを示すブロック図である。
【図5】図4に示したサーボトラックライターの動作を説明するためのフローチャートである。
【図6】図4に示した周波数逓倍器の入力クロックパターン信号と出力クロックパターン信号とを示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明のサーボトラックライター及びその動作方法を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0013】
図1は、本発明の一実施形態によるサーボトラックライターを含むシステムを示すブロック図であり、図2は、図1に示したサーボトラックライターの動作を説明するためのフローチャートであり、図3は、図1に示した周波数分周器の入力クロックパターン信号と出力クロックパターン信号とを示す波形図である。
【0014】
図1を参照すると、本実施形態によるシステムは、HDA(head disk assembly)30のディスク32にサーボパターン信号をライトすることができるサーボトラックライター10を含む。ディスク32は、磁気記録媒体の一例である。
【0015】
サーボトラックライター10は、スピンドルモータ(SPM)38によって回転するディスク32に複数のクロックパターン(clock pattern)信号をライトすることができる。複数のクロックパターン信号のそれぞれは、サーボパターン信号をディスク32にライトする時、基準信号又は基準時間信号として使われる。例えば、複数のクロックパターン信号のそれぞれは、複数個のパルス(pulse)を含み得る。
【0016】
サーボトラックライター10は、磁気ヘッド12、前置増幅器(pre−amplifier)14、パターン発生器(pattern generator)16、周波数分周器(frequence divider)18、及びドライバー(driver)20を含む。
【0017】
HDA30が、サーボトラックライター10に装着された後、ドライバー20の制御下でスピンドルモータ38の回転が始まると(ステップS10)、磁気ヘッド12は、前置増幅器14によって増幅された複数のクロックパターン信号、例えば、数万個のクロックパターン信号をディスク32にライトする(ステップS20)。複数のクロックパターン信号は、パターン発生器16によって生成され、生成された複数のクロックパターン信号は前置増幅器14に供給される。
【0018】
螺旋運動(spiral motion)又はサーボトラックライティング時に、磁気ヘッド12は、ディスク32にライトされた少なくとも一つのクロックパターン信号をリードし、該リードされた少なくとも一つのクロックパターン信号を前置増幅器14に伝送する。ここで、螺旋運動とは、回転するディスク32上に磁気ヘッド12を用いてクロックパターン信号をライトすることを意味する。
【0019】
前置増幅器14によって増幅されたクロックパターン信号は、パターン発生器16と周波数分周器18とに伝送される。
【0020】
周波数分周器18は、前置増幅器14によって増幅されたクロックパターン信号の周波数を所定の分周比(division ratio)によって分周し、該分周された周波数を有するクロックパターン信号(以下、‘分周されたクロックパターン信号’と称する)をドライバー20に伝送し得る(ステップS30)。所定の分周比は、周波数分周器18の外部から入力される信号によって調節される。
【0021】
図3(a)は、前置増幅器14によって増幅されたクロックパターン信号の波形を示しており、図3(b)は、分周クロックパターン信号の波形を示している。
【0022】
ドライバー20は、周波数分周器18から出力された分周クロックパターン信号によってHDA30に具現されたスピンドルモータ38を一定の速度で駆動(又は、回転)させることができる。即ち、スピンドルモータ38の回転は、ドライバー20によって制御される(ステップS40)。
【0023】
パターン発生器16は、前置増幅器14によって増幅されたクロックパターン信号によって、生成されたサーボパターン信号をHDA30の前置増幅器36に伝送し得る。
【0024】
HDA30の磁気ヘッド34は、前置増幅器36によって増幅されたサーボパターン信号をディスク32上にライトすることができる。分周クロックパターン信号に含まれるパルスの数は、スピンドルモータ38を制御するためのサンプリング周波数に対応する。
【0025】
従来のサーボパターンライターは、スピンドルモータで発生する逆起電力を用いて生成された4〜6個のパルスをスピンドルモータ38の駆動と定速制御とに使っていた。仮に、スピンドルモータ38が5400rpmで回転し、6個のパルスを用いてスピンドルモータ38の回転を制御する場合、スピンドルモータ38のサンプリング周波数は540Hzである。
【0026】
しかし、本実施形態によるサーボパターンライター10の周波数分周器18から出力される分周クロックパターン信号が256個のパルスを含み、スピンドルモータ38が5400rpmで回転する場合、スピンドルモータ38のサンプリング周波数は23.04kHzである。上述したように、サンプリング周波数が高いほどスピンドルモータ38の動作速度を制御するための制御可能領域が広くなるので、ジッタを最小化し、且つスピンドルモータ38を一定の速度で制御することができる。
【0027】
即ち、クロックパターン信号の周波数を利用することができる本実施形態によるサーボトラックライター10は、スピンドルモータ38の動作速度を制御するためのパルスの数、即ち、サンプリング周波数を従来のサーボトラックライターのサンプリング周波数より高く設定することができる。
【0028】
従って、サーボトラックライター10は、磁気ヘッド12とディスク32とによって発生する外乱に対応することができるサンプリング周波数を高め得るので、外乱に頑健(robust)である。これにより、スピンドルモータ38の定速安定性を高め得るので、ディスク32に記録されたクロックパターン信号のジッタを減らし、ディスク32にライトされるサーボパターン信号の品質を高め得る効果がある。
【0029】
図4は、本発明の他の実施形態によるサーボトラックライターを含むシステムを示すブロック図であり、図5は、図4に示したサーボトラックライターの動作を説明するためのフローチャートであり、図6は、図4に示した周波数逓倍器の入力クロックパターン信号と出力クロックパターン信号とを示す波形図である。
【0030】
サーボトラックライター10′は、磁気ヘッド12、前置増幅器14、パターン発生器16′、周波数逓倍器(frequency multiplier)40、及びドライバー20′を含む。
【0031】
磁気ヘッド12は、前置増幅器14によって増幅された複数のクロックパターン信号をスピンドルモータによって回転するディスク32にライトする。例えば、図1に示したディスク32に数万個のクロックパターン信号がライトされる時、図4に示したディスク32には、数千個のクロックパターン信号がライトされる。
【0032】
図4に示したサーボトラックライター10′は、複数のサーボパターン信号をディスク32にライトする時、周波数逓倍器40によって生成された逓倍クロックパターン信号を利用する。
【0033】
磁気ヘッド12は、ディスク32にライトされた少なくとも一つのクロックパターン信号CLK1をリードし、該リードされた少なくとも一つのクロックパターン信号CLK1を前置増幅器14に伝送する(ステップS110)。ドライバー20′は、前置増幅器14から出力されたクロックパターン信号CLK1によってスピンドルモータ38の速度を制御する(ステップS120)。
【0034】
周波数逓倍器40は、前置増幅器14によって増幅されたクロックパターン信号の周波数をN倍逓倍し、該N倍逓倍された周波数を有する逓倍クロックパターン信号CLK2をパターン発生器16′に出力する(ステップS130)。
【0035】
一実施形態において、周波数逓倍器40は、周波数逓倍器としての機能を遂行し、フィードバックループに周波数分周器を含む位相同期ループにより具現可能である。
【0036】
他の実施形態において、周波数逓倍器40は、周波数合成器(frequency synthesizer)、例えば、整数−N合成器(integer−N synthesizer)により具現可能である。図6(a)は、前置増幅器14によって増幅されたクロックパターン信号CLK1の波形を示しており、図6(b)は、逓倍クロックパターン信号CLK2の波形を示している。
【0037】
パターン発生器16は、逓倍クロックパターン信号CLK2を基準周波数として使用し、サーボパターン信号を生成して該生成されたサーボパターン信号を前置増幅器36に伝送する。
【0038】
磁気ヘッド34は、前置増幅器36によって増幅されたサーボパターン信号をスピンドルモータ38によって回転するディスク32にライトする(ステップS140)。この場合、磁気ヘッド34は、増幅されたサーボパターンをディスク32にライトすることができる光学ヘッド(optical head)に代替され得る。
【0039】
図4に示したように、サーボトラックライター10′は、低い周波数を有するクロックパターン信号CLK1を用いてスピンドルモータ38の定速動作を制御し、高い周波数を有する逓倍クロックパターン信号CLK2を用いてサーボパターン信号をディスク32にライトする。
【0040】
図4に示したように、サーボトラックライター10′は、スピンドルモータ38の動作速度を制御するためのパルスの数、即ち、サンプリング周波数を従来のサーボトラックライターのサンプリング周波数より高く設定することができる。従って、サーボトラックライター10′は、磁気ヘッド12とディスク32とによって発生する外乱に対応することができるサンプリング周波数を高め得るので、外乱に頑健である。
【0041】
これにより、スピンドルモータ38の定速安定性を高め得るので、ディスク32に記録されたクロックパターン信号のジッタを減らし、ディスク32にライトされるサーボパターン信号の品質を高め得る効果がある。本実施形態によるサーボトラックライターは、サーボトラックライト時に、ヘッドディスクアセンブリーに具現されたスピンドルモータの外乱を減少させることができる。従って、サーボパターン信号の品質を高め得る効果がある。
【0042】
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【0043】
10、10′ サーボトラックライター
12、34 磁気ヘッド
14、36 前置増幅器
16、16′ パターン発生器
18 周波数分周器
20、20′ ドライバー
30 HDA(head disk assembly)
32 ディスク
38 スピンドルモータ(SPM)
40 周波数逓倍器

【特許請求の範囲】
【請求項1】
クロックパターン信号をヘッドディスクアセンブリーの磁気記録媒体にライトする段階と、
前記磁気記録媒体にライトされたクロックパターン信号をリードし、該リードされたクロックパターン信号の周波数を分周する段階と、
前記分周された周波数を有するクロックパターン信号を、前記磁気記録媒体を回転させるスピンドルモータに供給する段階と、を有することを特徴とするサーボトラックライターの動作方法。
【請求項2】
前記サーボトラックライターの動作方法は、
前記リードされたクロックパターン信号の周波数を基準周波数として使用し、サーボパターン信号を生成して該生成されたサーボパターン信号を前記磁気記録媒体にライトする段階を更に含むことを特徴とする請求項1に記載のサーボトラックライターの動作方法。
【請求項3】
クロックパターン信号をヘッドディスクアセンブリーの磁気記録媒体にライトする段階と、
前記磁気記録媒体にライトされたクロックパターン信号をリードし、該リードされたクロックパターン信号を、前記磁気記録媒体を回転させるスピンドルモータに供給する段階と、を有することを特徴とするサーボトラックライターの動作方法。
【請求項4】
前記サーボトラックライターの動作方法は、
第1周波数を有する前記リードされたクロックパターン信号を逓倍する段階と、
前記逓倍された周波数を有するクロックパターン信号を用いてサーボパターン信号を前記磁気記録媒体にライトする段階と、を含むことを特徴とする請求項3に記載のサーボトラックライターの動作方法。
【請求項5】
磁気記録媒体にライトされたクロックパターン信号をリードするための磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドによってリードされたクロックパターン信号を増幅するための前置増幅器と、
前記前置増幅器によって増幅されたクロックパターン信号の周波数を分周するための周波数分周器と、
前記周波数分周器から出力されたクロックパターン信号を用いて、前記磁気記録媒体を回転させるスピンドルモータの速度を制御するためのドライバーと、を備えることを特徴とするサーボトラックライター。
【請求項6】
前記サーボトラックライターは、
前記増幅されたクロックパターン信号によってサーボパターン信号を生成するためのパターン発生器を更に含むことを特徴とする請求項5に記載のサーボトラックライター。
【請求項7】
磁気記録媒体にライトされたクロックパターン信号をリードするための磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドによってリードされたクロックパターン信号を増幅するための前置増幅器と、
前記増幅器によって増幅されたクロックパターン信号を用いて、前記磁気記録媒体を回転させるスピンドルモータの速度を制御するためのドライバーと、を備えることを特徴とするサーボトラックライター。
【請求項8】
前記サーボトラックライターは、
前記前置増幅器によって増幅されたクロックパターン信号の周波数を逓倍するための周波数逓倍器と、
前記周波数逓倍器から出力されたクロックパターン信号によってサーボパターン信号を生成するためのパターン発生器と、を更に含むことを特徴とする請求項7に記載のサーボトラックライター。
【請求項9】
前記サーボトラックライターは、
前記前置増幅器によって増幅されたクロックパターン信号の周波数を分周するための周波数分周器を含む位相同期ループと、
前記位相同期ループから出力されたクロックパターン信号によってサーボパターン信号を生成するためのパターン発生器と、を更に含むことを特徴とする請求項7に記載のサーボトラックライター。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2011−165309(P2011−165309A)
【公開日】平成23年8月25日(2011.8.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−20682(P2011−20682)
【出願日】平成23年2月2日(2011.2.2)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】416,Maetan−dong,Yeongtong−gu,Suwon−si,Gyeonggi−do,Republic of Korea
【Fターム(参考)】