액츄에이터 속도 측정 방법 document_id A220623066588

여기서 기술하는 배경 기술 설명은 본 발명의 배경을 대체적으로 제공하기 위해 제공되었다. 본 발명의 발명자의 발명은 출원 시점에서의 종래기술로서 한정하지 않은 기술부분은 물론이거니와 본 배경기술 설명에 기술한 부분도 본 발명에 대한 종래기술임을 표명한 것이거나 암시적으로 인정한 것이 아니다. 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터(laptop), 개인용 비디오 레코더(personal video recorder, PVR), MP3 플레이어(player), 게임 콘솔(game console), 셋톱 박스(set-top box), 디지털 카메라(digital camera) 등에 있어서 때때로 대용량의 데이터 저장이 필요할 때가 있다. 이러한 저장 요구를 충족하기 위해서 하드 디스크 드라이브(HDD)와 같은 저장 장치가 사용될 수 있다. 도 1을 참조하면, 하드 디스크 드라이브(HDD)(10)는 하드 디스크 어셈블리(hard disk assembly, HDA)(50)와 HDA 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)(14)을 포함한다. HDA PCB(14)는 HDD(10)의 제어에 관련된 데이터를 저장하는 버퍼 모듈(buffer module)(18)을 포함한다. 버퍼 모듈(18)로서는 SDRAM 또는 다른 타입의 저 대기전력 메모리(low latency memory)가 이용될 수 있다. 프로세서(22)가 HDA PCB(14)상에 설치되어 HDD(10)의 동작에 관련된 처리를 수행한다. 하드 디스크 제어기(hard disk controller, HDC) 모듈(26)은 버퍼 모듈(18), 프로세서(22), 스핀들(spindle)/VCM음성 코일 모터(voice coil motor) 드라이버 모듈(30), 및 입출력 인터페이스 모듈(input/output interface module)(24) 과 통신한다. 입출력 인터페이스 모듈(24)은 직렬 인터페이스 모듈, 병렬 인터페이스 모듈, 직렬 어드밴스 테크놀로지 어태치먼트(Advance Technology Attachment, ATA) 인터페이스 모듈, 병렬 ATA 인터페이스 모듈 등으로 구성될 수 있다. 추가적으로, HDC 모듈(26)은 읽기/쓰기 채널 모듈(read/write channel module)(34)과 통신한다. 쓰기 동작중, 읽기/쓰기 채널 모듈(34)은 읽기/쓰기 장치(read/write device)(59)에 의해 써넣어질 데이터를 엔코드한다. 읽기/쓰기 장치(59)는 읽기/쓰기 헤드(read/write head)(59)라고도 지칭될 수 있다. 읽기/쓰기 채널 모듈(34)은 에러 보정 코딩(error correction coding, ECC), 실행 길이 제한 코딩(run length limited coding, RLL) 등을 신뢰성을 위해 사용하여 데이터를 처리한다. 읽기 동작중, 읽기/쓰기 채널 모듈(34)은 읽기/쓰기 장치(59)의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환한다. 이와 같이 변환된 디지털 신호는 이후 HDD(10)에 써넣어진 데이터를 복구하기 위해 알려진 기술을 사용해서 검출되고 디코드된다. HDA(50)는 데이터를 저장하는 데 사용되는 소위 원반(platter)으로 불리는 적어도 하나의 원형 기록 면(circular recording surface)(52)을 포함한다. 원반(52)은 자계(magnetic field)의 형태로 데이터를 저장하기 위한 자기 코팅(magnetic coating)을 포함한다. 원반(52)들은 스핀들(spindle)의 형태로 서로의 상부에 적층된다. 상기 스핀들은 스핀들 모터(54)에 의해 회전되는 원반(52)들을 포함한다. 대체로, 스핀들 모터(54)는 읽기/쓰기 동작중 고정 속도로 원반(52)을 회전시킨다. 스핀들/VCM 드라이버 모듈(30)은 스핀들 모터(54)의 속도를 제어한다. 적어도 하나의 액츄에이터 암(58)은 읽기/쓰기 동작중 원반(52)에 상대적으로 이동한다. 또한 스핀들/VCM 드라이버 모듈(30)은 음성 코일 액츄에이터, 스테퍼 모터(stepper motor) 등과 같은 장치를 사용하여 액츄에이터 암(58)의 위치를 제어한다. 스핀들/VCM 드라이버 모듈(30)에 의해 제어되는 예컨대 음성 코일 모터(voice coil motor, VCM)(57)는 액츄에이터 암(58)의 위치를 제어하는 데 이용될 수 있다. 읽기/쓰기 장치(59)는 액츄에이터 암(58)의 말단에 인접하게 위치한다. 읽기/쓰기 장치(59)는 자계를 발생시키는 인덕터( 미도시)와 같은 쓰기 소자를 포함한다. 읽기/쓰기 장치(59)는 또한 상기 원반(52) 상의 자계를 감지하는 역시 미도시한 예컨대 자기저항(magneto-resistive, MR) 소자와 같은 읽기 소자를 포함한다. HDA(50)는 아날로그 읽기/쓰기 신호를 증폭하는 프리앰프 모듈(preamp module)(60)을 포함한다. 데이터를 읽을 때, 프리앰프 모듈(60)은 상기 읽기 소자로부터의 저 레벨(low-level) 신호를 증폭하고 증폭된 신호를 상기 읽기/쓰기 채널 모듈(34)에게 출력한다. 데이터를 써넣을 때, 읽기/쓰기 장치(59)의 상기 쓰기 소자를 통해 흐르는 쓰기 전류(write current)가 발생한다. 이러한 쓰기 전류는 변환되어 정 극성 또는 부 극성을 가진 자계를 생성한다. 상기 정 극성 또는 부 극성은 상기 원반(52) 상에 저장되며 데이터를 나타내는 데에 이용된다. 도 2를 참조하면, 데이터는 대표적으로 원반(52)상 소위 트랙(track)(70)으로 불리는 동심원(concentric circle)들에 써넣어진다. 트랙(70)은 다수의 섹터(sector)(72)로 반경 방향을 따라서 나눠진다. 섹터(72)의 원주방향 길이는, 트랙(70)의 직경이 원반(52)의 중심을 향해갈수록 감소함에 따라, 감소한다. 트랙(70)의 섹터(72) 상에서 읽기/쓰기 동작을 수행하기 전에, 읽기/쓰기 장치(59)는 서보(servo)로 불리는 위치정보를 참조하여 트랙(70) 상에 록(lock)을 한다. 서보는 대체로 원반(52) 상에 미리 써넣어지며 원반(52) 상의 정확한 위치에 데이터를 읽고 쓰기 위해서 읽기/쓰기 장치(59)에 의해 이용될 위치 정보를 제공한다. 서보가 정확히 써넣어져 있으면 데이터는 정확하게 읽혀지고 써넣어질 수 있다. 현대의 HDD에 있어서 자신의 서보를 써넣기 위해 셀프-서보-써넣기(self-servo-write, SSW) 방법의 사용이 증가하고 있다. SSW 방법을 사용해서 서보를 써넣을 때, 상기 읽기/쓰기 헤드는 대표적으로 원반(52) 상에 동심원 상으로 또는 나선형으로 미리 써넣어진 참조 서보 섹터(reference servo sector, RSS)상에 록(lock)을 한다. 도 3A-3B를 참조하면, SSW 모듈(28)은 도 3A에 도시된 바와 같은 프로세서(22) 및 HDC모듈(26)과 통신할 수 있다. SSW 모듈(28)은 원반(52) 상에 서보를 써넣기 위해서 제어신호를 발생시킬 수 있다. 예컨대, SSW 모듈(28)은 서보 써넣기 동작중 액츄에이터 암(58)의 이동을 제어하는 제어 명령(control commands)을 발생시킬 수 있다. HDC모듈(26)과 스핀들/VCM 드라이버 모듈(30)은 SSW(셀프-서보-써넣기)중 제어 명령을 실행(implement)할 수 있다. SSW 모듈(28)은 읽기/쓰기 장치(59)를 사용하여 원반(52) 상에 써넣을 서보 패턴(servo pattern)을 발생시킨다. 추가로, SSW 모듈(28)은 프로세서(22)를 이용하여 써 넣기 후 읽기(read-after-write) 동작 등을 실행함으로써 서보 패턴을 확인(또는 오류검사)할 수 있다. SSW 중, 도 3B에 도시된 바와 같이 원반(52)는 A방향으로 회전하고 엑츄에이터 암(58)은 B방향으로 회전할 수 있다. 디스크 드라이브는 상기 액츄에이터 암이 안전한 제한을 초과하여 이동하는 것이 방지되게 소위 크래시스톱(crashstop)으로 불리는 이동 제한자(motion delimiter)를 대표적으로 사용한다. 예컨대, 읽기/쓰기 장치(59)가 트랙(70) 사이에서 서보 나선(servo spiral)(80)을 써넣을 때, VCM(57)은 액츄에이터 암(58)을 크래시스톱(55)과 크래시스톱(53) 사이에서 이동하게 한다. 크래시스톱(55)은 외경(outer diameter, OD) 크래시스톱(55)으로도 지칭될 수 있다. 크래시스톱(53)은 내경(inner diameter, ID) 크래시스톱(53)으로 지칭될 수 있다. 이동 제한자는 헤드 로딩 램프(head loading ramp)(미도시)를 포함할 수 있다. 서보 나선(80)은 디스크의 ID로부터 OD까지 또는 OD로부터 ID까지 써넣어질 수 있다. 서보 나선(80)이 써넣어 질 때, 액츄에이터 암(58)은 VCM(57)에 전류를 인가함에 의해서 정지 위치로부터 미리 결정된 속도로 가속된다. 액츄에이터 암(58)이 상기 미리 결정된 속도로 이동할 때, 서보 나선(80)은 정확하게 써넣어질 수 있다.