KR100233351B1 - 신호 처리 장치 및 방법과 정보 저장 장치 - Google Patents

신호 처리 장치 및 방법과 정보 저장 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100233351B1
KR100233351B1 KR1019960050727A KR19960050727A KR100233351B1 KR 100233351 B1 KR100233351 B1 KR 100233351B1 KR 1019960050727 A KR1019960050727 A KR 1019960050727A KR 19960050727 A KR19960050727 A KR 19960050727A KR 100233351 B1 KR100233351 B1 KR 100233351B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
thermal
filter
magnetic
storage medium
Prior art date
Application number
KR1019960050727A
Other languages
English (en)
Other versions
KR970060049A (ko
Inventor
고던 제이 스미스
할 쟐머 오테센
Original Assignee
포만 제프리 엘
인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션
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 포만 제프리 엘, 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 filed Critical 포만 제프리 엘
Publication of KR970060049A publication Critical patent/KR970060049A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100233351B1 publication Critical patent/KR100233351B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/10009—Improvement or modification of read or write signals
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/02—Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing
    • G11B19/04—Arrangements for preventing, inhibiting, or warning against double recording on the same blank or against other recording or reproducing malfunctions
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/22—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor for reducing distortions
    • 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
    • G11B5/02—Recording, reproducing, or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • 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
    • G11B5/58—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 for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596—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 for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
    • G11B5/59683—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 for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks for magnetoresistive heads
    • 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
    • G11B5/012—Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic disks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
  • Digital Magnetic Recording (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

본 발명은 자기저항성 헤드(magnetoresistive(MR) head)를 사용하여 자기 저장 매체로부터 정보 신호를 판독하고, MR 소자의 열 응답을 나타내는 열 신호의 열 성분이 감소되도록 신호를 정정하고, 정정된 신호를 변경하여 저장 매체로부터 판독된 신호의 열 성분을 실질적으로 나타내는 복원된 열 신호가 발생되도록 하는 장치 및 방법에 관한 것이다. MR 소자에서 유도된 정보 신호는 MR 소자에서 고역통과 필터링 동작을 하는 암 전자장치(arm electronics: AE) 모듈로 통신된다. AE 모듈은 열 성분 내용대신 정보 신호의 내용을 통과시켜, 정보 신호의 열 성분이 감소되도록 한다. 무한 임펄스 응답(infinite impulse response: IIR) 필터를 사용하여 구현된 역 필터(inverse filter)는 AE 모듈로부터 고역통과 필터링된 신호를 수신하고, 정보 신호의 열 성분을 실질적으로 나타내는 복원된 열 신호(restored thermal signal)를 발생한다. 역 필터는 AE 모듈의 유효한 고역통과 필터에 실질적으로 역(inverse)인 응답을 갖는다. 신호 가산 장치(signal summing device)는 역필터로부터 복원된 열 신호 및 AE 모듈로부터 열 및 자기 성분을 포함하는 복합 신호를 수신하기 위해 AE 모듈 및 역 필터에 접속되고, 복합 신호를 왜곡하거나 변조하는 복합 신호의 열 성분을 제거한다.

Description

신호 처리 장치 및 방법과 정보 저장 장치
본 발명은 일반적으로 데이타 저장 시스템(data storage system)에 관한 것으로, 특히, 자기저항성 헤드(magnetoresistive : MR head)에서 발생된 신호의 열 성분(thermal component)을 복원(restore)하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
전형적으로, 데이타 저장 시스템은 자기 형태로 데이타를 저장하는 자기 매체(magnetic medium)와, 이 자기 매체에 자기 데이타를 기록하거나 또는 이 자기 매체로부터 자기 데이타를 판독하는 트랜스듀서(transducer)를 포함한다. 예를 들어, 디스크 저장 장치(disk storage device)는 스핀들 모터(spindle motor)의 허브(hub)상에 동축적으로 탑재된 하나 이상의 데이타 저장 디스크를 포함한다. 전형적으로, 스핀들 모터는 디스크를 분당 약 수천회 정도의 속도로 회전시킨다. 전형적으로, 디지탈 정보는 자화가능한 경질 데이타 저장 디스크의 표면을 포함하는 일련의 동심형으로 이격된 트랙상에 자기 전이(magnetic transitions)의 형태로 저장된다. 일반적으로, 트랙은 다수의 섹터로 분할되고, 각각의 섹터는 예를 들어, 데이타 저장을 위한 필드와, 섹터 식별 및 동기 정보를 포함하는 다수의 정보 필드를 포함한다.
전형적으로, 액츄에이터 어셈블리는 플렉시블 서스펜션(fiexible suspensions)상에 탑재되는 하나 이상의 트랜스듀서 및 슬라이더 몸체를 가지며 바깥쪽으로 연장된 다수의 암을 포함한다. 전형적으로, 슬라이더 몸체는 스핀들 모터 회전 속도가 증가함에 따라 디스크 표면의 트랜스듀서 헤드를 이륙시키고, 이륙된 헤드가 고속 디스크 회전에 의해 발생된 공기-베어링(air-bearing)상의 디스크 위를 선회하도록 하는 항공역학 이륙 몸체(aerodynamic lifting body)와 같이 설계된다. 헤드와 디스크 표면간의 거리는 전형적으로 약 50-100 나노미터(nm)이고, 일반적으로 이 거리는 헤드-디스크 간격(head-to-disk spacing)이라 일컬어진다.
데이타 저장 디스크에 대한 데이타 기록에서는 일반적으로 트랜스듀서 어셈블리의 기록 소자에 전류를 인가하여 디스크 표면의 특정 위치를 자화시키는 자속라인이 발생되도록 한다. 전형적으로, 특정 디스크 위치로부터의 데이타 판독은 디스크의 자화된 위치로부터 발생된 자계 혹은 자속 라인을 감지하는 트랜스듀서 어셈블리의 판독 소자에 의해 이루어진다. 판독 소자가 회전 디스크 표면 위를 통과할 때 판독 소자와 디스크 표면상의 자화된 위치 사이에서 상호작용하게 되면, 판독 소자에 흔히, 되판독 신호(readback signals)로 일컬어지는 전기 신호가 발생된다.
종래의 데이타 저장 시스템은 일반적으로 판독/기록 트랜스듀서를 데이타 저장 디스크상의 특정 저장 장소에 위치시키기 위해 폐루프 서보 제어 시스템(closed-loop servo control system)을 활용한다. 통상의 데이타 저장 시스템이 동작하는 동안, 일반적으로 판독/기록 트랜스듀서에 근접하여 탑재되거나 혹은 트랜스듀서의 판독 소자로서 합체되는 서보 트랜스듀서는 정보를 판독해서, 특정한 트랙을 추적(트랙 추적)하고 디스크상에 특정한 트랙 및 데이타 섹터 위치를 위치지정(탐색)하는데 사용된다.
하나의 알려진 서보 기법에 따르면, 내장형 서보 패턴 정보는 일반적으로 디스크의 중심으로부터 바깥 방향으로 확장하는 세그먼트를 따라 디스크에 기록된다.
따라서, 내장형 서보 패턴은 각각의 트랙의 데이타 저장 섹터 사이에 형성된다. 전형적으로, 서보 섹터는 트랙상의 특정한 데이타 섹터에서 데이타가 판독 및 기록될 때 트랙의 중심 라인상에 판독/기록 트랜스듀서를 최적으로 정렬시키는데 사용되는 흔히 서보 버스트 패턴(servo burst pattern)으로 일컬어지는 데이타의 패턴을 포함함에 유의하여야 한다. 또한, 서보 정보는 트랜스듀서의 위치를 식별하는데 사용되는 섹터 및 트랙 식별 코드를 포함할 수 있다.
데이타 저장 시스템 제조 산업에서는 최근 MR 소자를 판독 트랜스듀서로 사용하는 것에 대한 관심이 집중되고 있다. 전형적으로 MR 판독 소자 및 박막 기록 소자를 포함하고 있는 MR 헤드는 종래의 박막 헤드 등에 비해 많은 장점을 제공하고 있지만, 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면, 현재의 데이타 저장 시스템에서는 다수의 바람직하지 않은 MR 헤드 특성을 수용할 수 없기 때문에, MR 헤드에 의해 제공되는 이점들이 완벽하게 실현될 수 없음을 잘 이해할 것이다.
특히, MR 소자 트랜스듀서에 의해 전형적으로 자기 저장 디스크상에 저장된 데이타 또는 서보 정보를 나타내는 감지된 자기 신호가 왜곡(distortion)될 수 있다.
자기 신호에 대한 왜곡은 MR 소자가 본질적으로 가지고 있는 다수의 바람직하지 않은 특성 및 MR 트랜스듀서 어셈블리에 합체될 때 MR소자의 특정한 구성 및 오리엔테이션(orientation)을 포함하는 다수의 요인에 의해 발생된다. 예를 들어, 전형적인 MR 소자는 MR 소자의 폭을 따라 판독 감응성이 변하는 것으로 알려져 있으며, 이러한 MR 소자의 폭은 변화 중대도(varying severity)의 서보 제어 에러에 대한 요인일 것으로 검출되었다. 예를 들어, MR 소자에 의해 발생된 자기 신호 왜곡이 정도에 따라, 서보 섹터 정보는 잘못 해석되거나 혹은 판독불가능하게 되어, 인터럽트 또는 서보 제어의 손실을 초래하거나 혹은 일부의 경우 디스크상에 저장된 데이타가 검색불가능한 결과가 초래될 수 있다.
산업상의 관심 및 자원의 양이 상당히 왜곡된 자기 되판독 신호와 연관된 악영향을 직접 감소시키거나 혹은 제거하도록 하는 방법이 계속 개발되어 왔다. MR 트랜스듀서에 의해 야기된 되판독 신호의 왜곡은 자신의 운영 환경내에서 발생되는 가변 영향에 대한 MR 소자의 응답을 전혀 분석하지 않고 집단적으로 바람직하지 않은 잡음으로서 취급되어 왔다. 그럼에도 불구하고, MR 소자에 의해 발생된 자기 신호의 왜곡을 제거하거나 혹은 실질적으로 감소시키기 위한 해결 방안은 아직 만족할 만한 수준으로 제시하지 못하고 있다.
공통적으로 제조하는 데이타 저장 시스템에서, MR 소자에서 발생된 자기 되판독 신호에 대해 바람직하지 않은 왜곡을 제거하는 장치 및 방법에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한, 기존의 데이타 저장 시스템 뿐만 아니라 새로운 시스템 장치내에 합체되는데 적절한 장치 및 방법을 제공하는 필요성이 대두되고 있다. 본 발명은 이들 요구 및 그 밖의 다른 요구들을 제공한다.
본 발명은 자기저항성(MR) 헤드를 사용하여 자기 저장 매체로부터 정보 신호를 판독하고, MR 소자의 열 응답을 나타내는 열 신호의 열 성분이 저하되도록 신호를 정정하고, 정정된 신호를 변경하여 저장 매체로부터 판독된 신호의 열 성분을 실질적으로 나타내는 복원된 열 신호가 발생되도록 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
MR 소자에서 유도된 정보 신호는 MR 소자에서 고역통과 필터링 동작을 하는 암 전자장치(arm electronics: AE) 회로 또는 모듈로 통신된다. AE 모듈은 열 성분 내용대신 정보 신호의 내용을 통과시켜, 정보 신호의 열 성분이 감소되도록 한다. 역 필터(inverse filter)는 AE 모듈로부터 고역통과 필터링된 정보 신호를 수신하고, 정보 신호의 열 성분을 실질적으로 나타내는 복원된 열 신호를 발생한다. 무한 임펄스 응답(infinite impulse response: IIR) 필터를 사용하여 바람직하게 구현된 역 필터는 AE 모듈의 유효한 고역통과 필터에 실질적으로 역(inverse)인 응답을 갖는다. 복원된 열 신호는 디스크 표면 결함 및 지형 변동을 검출하는데 사용되고, 디스크 표면 결함 특징, 에러 정정 및 예측 실패 분석(predictive failure analysis: PFA)을 포함하는 다른 시스템 및 진단을 위해 사용될 수 있다.
하나의 실시예에 따르면, 신호 가산 장치는 역 필터로부터 복원된 열 신호 및 AE 모듈로부터의 복합 신호를 수신하기 위해 AE 모듈 및 역 필터에 접속된다. MR 소자를 사용하여 저장 매체로부터 판독된 복합 신호는 열 성분 및 자기 성분을 포함한다. 복합 신호로부터 복원된 열 신호를 감산하여 복원된 자기 신호가 발생되도록 하기 위해, 신호 가산 장치는 복합 신호를 왜곡하거나 변조하는 복합 신호의 열 성분을 제거한다. 복원된 열 신호는 역 필터의 출력단에 제공되고, 복원된 자기 신호는 신호 가산 장치의 출력단에 제공된다.
제1도는 MR 헤드에서 발생된 되판독 신호로부터 열 신호 및 자기 신호를 추출하는 장치의 블록도.
제2도는 상부 하우징 덮개가 제거된 데이타 저장 시스템의 평면도.
제3도는 되판독 신호의 열 신호 성분을 획득 및 사용하는 방법을 예시한 흐름도.
제4도는 왜곡된 D.C. 베이스라인을 나타내는 MR 헤드에서 발생된 되판독 신호를 도시한 도면.
제5도는 신호 분리/복원 모듈에 의해 처리된 후 복원된 D.C. 베이스라인을 나타내는 제4도의 되판독 신호를 도시한 도면.
제6도는 특정 트랙 위치의 MR 소자에서 발생된 되판독 신호로부터 추출된 열 신호와, 자기 정보의 AC 삭제후 동일한 트랙 위치로부터 획득된 되판독 신호를 도시한 도면.
제7도는 각종 표면 결함 및 특징을 나타내는 데이타 저장 디스크와, 이러한 결함 및 특징에 대한 MR 소자의 열 응답 및 자기 간격 응답을 도시한 확대 측면도.
제8도는 헤드-디스크 접촉 이벤트를 나타내는 되판독 신호를 도시한 도면.
제9도는 MR 소자에서 유도된 되판독 신호로부터 열 신호 및 자기 신호를 추출하고, 자기 신호의 D.C. 베이스라인을 복원하는 신호 분리/변조 모듈의 블록도.
제10도는 자기 되판독 신호의 D.C. 베이스라인을 복원하는 신호 분리/변조 모듈의 블록도.
제11도는 되판독 신호를 신호 분리/복원 모듈과 선택적으로 통신하는 시스템의 블록도.
제12도는 신호 분리/복원 모듈에 사용된 유한 임펄스 응답(FIR) 필터의 크기 및 위상 응답을 도시한 도면.
제13(a),(b)도 및 제13(c)도는 제각기 MR 헤드에서 유도된 되판독 신호와, 되판독 신호의 복원된 자기 신호 성분과, 되판독 신호의 복원되지 않은 자기 신호 성분을 예시한 도면.
제14도는 신호 분리/복원 모듈에 사용된 윈도우형 FIR 필터의 크기 및 위상 응답을 도시한 도면.
제15도는 전형적인 AE 모듈의 고역통과 필터링 동작의 크기 및 위상 응답을 도시한 도면.
제16도 및 제17도는 제각기 전형적인 AE 모듈과 이 AE 모듈의 유효 고역통과 필터의 전달 함수에 역인 전달 함수를 갖는 역 필터의 고역통과 필터링 동작의 크기 및 위상 응답 비교를 도시한 도면.
제18도는 제16도 및 제17도의 역 필터를 나타낸 신호 흐름도.
제19(a)-19(c)도는 신호 분리/복원 모듈내에 상이한 처리 지점에서 발생된 디스크 표면 피트에 의해 야기된 3개의 파형을 도시한 도면.
제20도는 디스크 표면 결함의 검출과 연관된 자기 헤드-디스크 간격 신호와 열 헤드-디스크 간격 신호간의 밀접한 대응 관계를 도시한 도면.
제21도는 무한 임펄스 응답(IIR) 필터를 사용하는 신호 분리/복원 모듈의 다른 실시예를 도시한 블록도.
제22도는 헤드-디스크 접촉 이벤트와 연관된 자기 및 열 간격 신호를 도시한 도면.
제23도는 결함 분류 회로의 블록도.
제24도는 되판독 신호의 열 신호를 사용하는 에러 복구 프로세스의 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
12 : 서스펜션 18 : 제어기
20 : 데이타 저장 시스템 22 : 음성 코일 모터
24 : 디스크 26 : 스핀들 모터
60 : 되판독 신호 63, 80 : 열 신호
71 : 포지티브 피크-홀드 회로 73 : 네거티브 피크-홀드 회로
72 : 자기저항성 소자 74 : AE 모듈
75, 77, 79 : 비교기 76 : 신호 분리/복원 모듈
78 : 자기 되판독 신호 81 : 가산 회로
86 : 지연 장치 88 : 프로그램가능한 필터
90 : 신호 가산 장치 91 : 결함 식별 회로
152 : 진폭 검출기 154 : 로그 장치
156 : 역 필터 157 : 열 신호 추출 필터
158 : 평균 필터 160 : 자기 간격 신호
162 : 열 간격 신호
제1도를 참조하면, 자기 저장 매체로부터 자기 신호 성분 및 열 신호 성분을 갖는 정보 신호를 판독하고, 이 정보 신호로부터 열 및 자기 신호 성분을 분리하는 장치(70)가 예시되어 있다. 자기 신호는 자기 신호로부터 열 신호 성분의 영향을 제거하기 위해 처리된다. 전형적으로, AE 모듈(74)에 의해 저하되는 열 신호는 신호 분리/복원 모듈(76)에 의해 복원된다. 2개의 독립적인 자기 및 열 신호는 데이타 저장 시스템의 동작, 성능 및 신뢰성을 향상시키기 위해 사용될 수 있다.
제1도에 도시된 바와 같이, 자기저항성(MR) 소자(72)는 데이타 저장 디스크(24)의 표면과 매우 근접하여 위치된다. MR 소자(72)에 의해 디스크(24)로부터 판독된 정보는 일반적으로 되판독 신호로 일컬어진다. 전형적으로, MR 소자(72)에서 발생된 되판독 신호는 암 전자장치(AE) 모듈(74)에 의해 증폭된다. 되판독 신호는 AE 모듈(74)에 의해 또한 필터링될 수 있다. AE 모듈(74)의 출력단에 그래픽 형태로 도시된 바와 같이, 비교적 높은 주파수 자기 신호 성분(61a)을 포함하는 아날로그 되판독 신호(60)는 왜곡된 D.C. 베이스라인을 나타내는데, 이는 낮은 주파수 변조 신호 성분이 존재하기 때문이다. 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진자라면, 변조된 되판독 신호(60), 특히 되판독 신호(60)의 변조된 자기 신호 성분(61a)은 서보 제어 에러 및 부정확성을 포함하며 이로 인해, 데이타 저장 및 검색 신뢰성이 저하되며, 몇몇 경우에 있어서, 데이타 검색이 불가능해지게 다수의 데이타 저장 시스템에 나쁜 영향을 끼치는 하나의 원인으로서 밝혀졌음을 이해할 것이다.
발명의 배경에서 이미 설명한 바와 같이, 바람직하지 않은 되판독 신호 베이스라인 변조의 성질 및 발생 원인을 완전히 분석하기 위해 산업상의 관심과 자원이 상당히 투자되어 왔다. 이하 더욱 상세히 기술된 바와 같이, 븐 출원인은 되판독 신호(60)가 독립적인 자기 신호 및 열 신호 성분을 포함한 복합 신호이고, 실제로, 되판독 신호에서 저주파 변조는 되판독 신호(60)의 독립적인 열 정보 신호 성분이라는 것임을 발견하였다. 또한 이하 상세히 기술된 바와 같이, 본 출원인은 바람직하지 않은 되판독 신호(60)의 변조가 제거될 수 있거나 혹은 크기에 있어서 실질적으로 감소될 수 있으며, 이에 따라 데이타 혹은 서보 정보를 나타내는 실질적으로 순수한 자기 신호가 제공될 수 있음을 또한 발견하였다.
특히, 본 명세서에서 일반적으로 열 신호로 일컬어지는 되판독 신호의 현재 불필요로 하는 열 신호 성분은 정보 내용을 또한 포함하며, 이러한 정보 내용은 되판독 신호(60)로부터 추출되어, 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 지금까지 그 가치를 인정받지 못한 여러가지 이점을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 열 신호(63)는 서보 제어에 의해 사용되어, 전형적인 서보 제어 방안에 따라 사용되는 자기 신호(61a)가 통상적으로 사용되는 것과는 대조적으로 트랙 추적 및 트랙 탐색 동작이 신뢰성있게 제공될 수 있도록 한다. 열 신호(63)는 디스크 표면(24)에 대한 MR 소자(72)의 비행고도를 1 나노미터 정도로 결정하는 정보를 포함하고, 디스크 표면 분석 및 지형 매핑과, 디스크 결점 검출 및 스크린 에러 보정과, 예측 실패 분석 등과 같은 다른 목적을 위해 사용될 수 있는 정보를 포함한다. 제1도에 도시된 장치는 복원된 변조되지 않은 자기 되판독 신호(61) 및 독립 열 신호(63)의 이용도를 추적하는 새로운 유형의 데이타 저장 시스템 설계의 일부로서 포함될 수 있고, 표준 MR 헤드를 재조절 프로그램의 일부로서 사용하여 기존의 데이타 저장 시스템에 또한 합체될 수도 있다. 제2도에 도시된 바와 같이, 전형적으로 MR 트랜스듀스를 사용하는 데이타 저장 시스템(20)은 스핀들 모터(26)를 중심으로 회전하는 하나 이상의 경질 데이타 저장 디스크(24)를 포함한다. 전형적으로, 액츄에이터 어셈블리(10)는 다수의 인터리브된 액츄에이터 암(11) 및 서스펜션(12)을 포함하며, 각각의 서스펜션은 데이타 저장 디스크(24)에 정보를 기록하거나 이 디스크로부터 정보를 판독하는 하나 이상의 MR 헤드 트랜스듀서(72)를 지원한다.
액츄에이터 어셈블리(10)는 제어기(18)에 의해 발생된 제어 신호에 응답하여 액츄에이터 음성 코일 모터(22)로서 동작하기 위해 영구 자기 어셈블리(16)와 함께 사용하는 코일 어셈블리(14)를 포함한다. 제어기(18)는 데이타 저장 디스크(24)로/로부터의 데이타 전달을 제어하고, 디스크(24)에 데이타를 기록하거나 디스크(24)로부터 데이타를 판독하는 경우, 액츄에이터 음성 코일 모터(22)와 협력하여 액츄에이터 암/서스펜션(11/12) 및 MR 트랜스듀서(72)를 사전설정된 트랙(28) 및 섹터(25)에 위치시킨다.
되판독 신호로부터의 열 및 자기 신호 성분을 분리하는 일반적인 과정뿐만 아니라 열 정보 신호의 이용도를 검출하는 다수의 유용한 응용에 대한 이해를 돕기 위해, 제3도에서는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 되판독 신호의 열 신호 성분을 획득하고 사용하는 방안을 흐름도로 예시하고 있다. 단계(30)에서 MR 소자(72)는 자기 저장 디스크로부터 정보를 판독하여, 되판독 신호를 발생하는데, 되판독 신호는 왜곡 또는 변조를 나타내기 위해 발생되지만, 자기 신호 성분 및 열 신호 성분을 실질적으로 포함하고 있다. 자기 정보가 디스크에 기록되지 않은 경우 자기 신호 성분의 크기는 제로(zero)임에 유의하여야 한다. 그러나, 본 출원인에 의해 이해되고 특징되고 사용되어 왔던 이전에 알려지지 않은 현상으로 인해, 일반적으로 열 신호 성분이 제공된다. 단계(32)에서, 되판독 신호로부터 열 신호 성분이 분리되거나 또는 추출된다. 단계(32)에서 분리된 되판독 신호의 자기 신호 성분은 흔히 자기 신호 성분의 크기를 붕괴시키는 D.C. 베이스라인을 포함하고 있다.
단계(34)에서는 자기 신호의 베이스라인 변조가 제거되며, 이로 인해 자기 신호의 베이스라인이 복원된다. 판단 단계(36)에서, 열 신호가 추출된 열 신호가 서보 제어에 대해 사용되는 것으로 판정되면, 단계(38)에서 열 신호는 서보 제어로 전달된 다음 처리된다. 자기 신호가 서보 제어에 대해 사용되면, 단계(40)에서 복원된 자기 신호는 서보 제어로 전달된다. 판단 단계(42)에서 열 신호가 헤드 비행고도 루틴을 수행하는데 바람직한 것으로 판정되면, 단계(44)에서 열 신호는 평가된 비행 고도 프로세서로 제공된다. 판단 단계(46)에서 열 신호가 디스크 표면을· 분석하거나 검사하는데 바람직한 것으로 판정되면, 단계(48)에서 열 신호는 디스크 표면 분석 프로세서로 전달된다. 또한, 판단 단계(50)에서 열 신호가 에러 복구 또는 예측 실패 분석(PFA)을 수행하는데 사용되면, 단계(52)에서 열 신호는 에러 복구 프로세서로 전달된다.
제4도 및 제5도를 참조하면, 제1도에 도시된 바와 같이 신호 분리/복원 모듈(75)에 의해 복원된 왜곡 되판독 신호 및 왜곡되지 않은 되판독 신호가 제각기 도시되어 있다. 열 헤드-디스크 간격의 동작 또는 AE 모듈로부터 원치않은 필터링 또는 이들 모두에 의해 초래되던지의 여부에 관계없이, 모든 저주파의 왜곡(변조)은 신호 분리/복원 모듈(76)에 의해 보상받을 수 있다. 예시 목적을 위해, 되판독 신호(60)는 데이타 저장 디스크(24)상의 서보 섹터로부터 판독된 신호인 것으로 가정한다. 이 예에서, 서보 섹터 되판독 신호는 다수의 정보 필드, 즉, 기록 복구 필드(write recovery field)(62) 동기 필드(54), 그레이 코드 필드(Gray code field)(66) 및 버스트 패턴 필드(burst pattern field)(68)를 포함한다. 전형적으로, 그레이 코드 필드(66)는 섹터 및 실린더 식별 필드를 포함하고 있음을 이해할 것이다.
제4도를 참조하면, 서보 제어 되판독 신호의 베이스라인이 심하게 왜곡되고 특히, 그레이 코드 필드(66)내에서 심하게 왜곡됨을 알 수 있을 것이다. 그레이 코드 필드(66)와 연관된 저주파 왜곡은 열 헤드-디스크 간격 변동에 의해 발생될 수 있지만, AE 모듈(74)의 고역통과 특성에 의해 발생될 수도 있다. 전형적으로, 그레이 코드 필드(66)는 진폭 왜곡이 존재하는 경우 섹터 및 실린더 정보의 해석이 신뢰하기 어렵게 검출되는 진폭이다. 이러한 진폭의 왜곡은 왜곡 진폭에 따라 엄격성을 변경하는 서보 제어 에러를 야기시킨다. 서보 섹터 되판독 신호와 대조적으로 데이타 섹터로부터 획득된 되판독 신호(60)의 이러한 진폭 왜곡은 유사하게 소프트 또는 하드 판독 에러를 야기시키는 검출 및 해석 에러를 발생함에 유의하여야 한다. 제4도에 도시된 것과 유사한 되판독 신호 왜곡의 레벨을 뚜렷하게 나타내기 위해, 디스크(24)의 표면에 포맷된 섹터의 15%-20%까지는 공통적이다.
전술한 바와 같이, 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 바람직하지 않은 되판독 신호(60) 변조의 원인은 지금까지 MR 소자(72)의 잡음 또는 MR 소자(72)의 불안정성 또는 동작 이상의 다른 원인으로부터 야기되는 것으로 잘못 이해되어 왔다. 그러나, 자기 신호 성분(61a)을 변조하는 되판독 신호의 독립적인 열 신호 성분의 존재로 인해, 시변이 베이스라인(time varying baseline)을 갖는 되판독 신호(60)를 야기하는 되판독 신호의 왜곡이 또한 존재하는 것으로 본 출원인에 의해 밝혀졌다. 신호 분리/복원 모듈(76)은 되판독 신호(60)를 처리하여, 제5도에 도시된 바와 같이 되판독 신호 베이스라인이 복원되도록 하고, 복원된 열 신호(63)와 함께 열 신호 성분에 의해 변질되지 않은 실질적으로 순수한 자기 신호(61b)가 발생되도록 한다.
자기 신호 및 열 신호는 제6도에서 파형으로 예시되어 있다. 제6(a)도에 도시된 파형은 저역 필터로서 구성된 디지탈 필터 및 MR 헤드를 사용함으로써 자기 되판독 신호로부터 도출된다. 제6(a)도에 도시된 파형이 획득되면, 파형을 발생하는 트랙은 자기 AC 소거(erasure)된다. 동일한 MR 헤드는 제6(b)도에 도시된 파형을 획득하기 위해 소거된 트랙의 동일 위치로 이동되었다, 제6(a)도의 추출된 열 신호 및 제6(b)도의 소거된 트랙으로부터 도출된 되판독 신호는 실질적으로 동일한 것임을 알 수 있다. 제6도에 제공된 2개의 파형은 동시에 판독된 2개의 열 및 자기 신호가 되판독 신호내에 제공되고, 이들 신호는 서로 독립적이며 분리가능하다.
2개의 독립 성분 및 분리가능한 성분에 관한 되판독 신호를 관측해 보면 MR 헤드를 사용함으로써 획득된 되판독 신호에서 이전의 바람직하지 않은 정보 내용이 나타난다. 특히, 디스크 표면에 관한 정보는 열 신호로부터 도출될 수 있다. 제7도에는 자기 데이타 저장 디스크(24)의 표면(24a)에 근접한 MR 슬라이더(67) 및 MR 소자(72)의 확대 측면도가 도시되어 있다. 일반적으로, 디스크 표면(24a)은 현미경 수준의 가변 지형(varying topography)을 갖는다. 예를 들어, 홈, 피트(pits) 및 범프(bumps)와 같은 표면 특성은 디스크 표면(24a)상에 정보를 인코딩하기 위해 디스크 표면(24a)상에 의도적으로 제공될 수 있음을 이해하여야 한다.
제7도에 도시된 바와 같이, MR 소자(72)의 열 응답 전압 레벨(119)은 MR 소자(72)와 디스크 표면(24a) 사이에 파라미터 y로 표시된 바와 같이 간격(spacing)의 함수로서 변경된다. 자기 되판독 신호의 변경은 MR 소자(72)의 저항 변동을 야기시킨다. 특히, 자기 필드 존재에 응답하는 저항(resistor)인 전형적인 MR 소자는 포지티브와 네거티브 소자 리드 사이의 전류원과 전기적으로 접속된다. 바이어스 전류는 리드를 통해 MR 소자로 인가된다. 정규 동작에서, 디스크 표면(24a)상의 자기 전이는 MR 소자(72) 양단에 전압 변동을 일으키는 MR 소자(72)의 저항에 영향을 끼친다. 이들 전압은 디스크 표면(24a)상에 기록된 자기 데이타 전이 주파수에서 발생되며, 되판독 신호의 자기 신호 성분에 대한 단위(basis)이다.
또한, MR 소자(7f)의 저항은 헤드-디스크 거리에 의해 영향을 받는다. 특히, 헤드-디스크의 간격 변동은 정 바이어스 전류에 의해 가열되는 MR 소자(71)로부터 디스크(24)로 열 전달시 동시에 변동된다. 열 전달은 헤드-디스크 간격의 역 함수이다. MR 소자(72)로부터 열 전달이 증가(거리가 작아짐)되면, MR 소자(72)의 온도 및 저항은 감소된다. 열 전달이 감소되면, MR 소자(72)의 온도 및 저항은 증가(거리가 더욱 커짐)된다. 따라서, MR 소자(73) 및 디스크(24)간의 열 전달의 변동은 MR 소자(72)의 온도 변동을 초래한다. 따라서, MR 소자(72)의 온도가 변하게 되면, MR 소자(72)의 전기적 저항 및, 정 바이어스 전류에 의해 제공되는 MR 소자(72) 양단의 전압도 대응하여 변하게 된다. 전형적으로, 슬라이더 비행고도의 변동은 자기 전이 보다 훨씬 낮은 주파수에서 발생됨에 유의하여야 한다. 따라서, MR 소자(72)의 이러한 온도 변화는 자기 데이타 전이보다 훨씬 낮은 주파수에서 발생되며, 되판독 신호의 열 성분의 단위이다.
제7도에 도시된 바와 같이, 디스크(24)의 지형 표면 변동간에는 역 관계가 존재하고, 열 신호(119)의 크기 변동이 존재한다. 헤드-디스크 간격(y)이 순간적으로 증가하면, MR 소자(72)와 디스크 표면(24a)간의 간격 절연(air space insulation)도 대응하여 증가하게 되며, 이로 인해 MR 소자(72)의 온도도 증가하게 된다. 이와 같이 MR 소자의 온도가 증가하게 되면 MR 소자(72)이 저항도 따라 증가하게 되는데, 그 이유는 MR 소자(72)를 제조하는데 전형적으로 MR 소자의 물질의 포지티브 온도 계수가 사용되기 때문이다. 예를 들어, 퍼멀로이(permalloy)는 MR 소자(72)를 제조하는데 사용되는 바람직한 물질이고, +3×10-3/℃의 온도 계수를 갖는다. 예를 들어, MR 소자(72)가 디스크 표면(24a)상의 범프(124) 위를 지나게 되면 MR 소자(72)와 디스크 표면(24a)간에 열 전달이 증가되며, 이로 인해 MR 소자(72)가 냉각된다. MR 소자(72)가 냉각되면, MR 소자의 저항이 감소되고, 이어서 정 바이어스 전류에서 MR 소자(72) 양단의 전압 VTH도 감소하게 된다.
전술한 MR 소자(72)와 디스크 표면(24a)간의 상호동작의 결과로서, 디스크 표면(24a)상에 도시된 피트(pit)(122)를 참조하면, 증가하는 헤드-디스크 분리 거리(y)의 함수와 같이 MR 소자(72) 양단의 열 전압 신호 VTH(119)는 진폭 증가함을 알 수 있을 것이다. 또한, 디스크 표면(24a)상에 도시된 범프(124)를 참조하면, 열 전압 신호 VTH(119)는 감소하는 헤드-디스크 분리 거리의 함수와 같이 진폭 감소한다. 편의상, 디스크 표면(24a) 지형의 변화는, 역전(inverse)시키지 않고, 열 전압 신호 VTH(119)의 변화에 직접 대응하도록 열 전압 신호 VTH(119)를 역전시키는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, MR 헤드 전압의 네거티브 값-VTH은 “냉각 영역(cooling areas)”을 피크(peaks)로서 나타내고 “가열 영역”을 밸리(valleys)로서 나타냄으로써 디스크 표면(24a)의 지형의 성질 신호(qualitative indication)를 제공한다.
또한, 제7도에는 디스크 표면(24a)의 변이에 대응하여 상태화된 자기 간격 신호(121)가 도시되어 있다. 디스크 표면(24a)의 지형이 변하는 경우, 자기 간격 신호(121)는 자기 공백(magneic voids)과 같은 몇몇 표면 특성의 존재를 부적절하게 표시함을 알 수 있다. 또한, 열 신호(119) 사용에 의해 제공된 디스크 표면 영상 정보와 비교해 보면, 자기 간격 신호(121)는 범프(24)와 같은 다른 표면 특성의 하위 신호를 제공하고 있음을 알 수 있다.
일반적으로, 열 신호는 디스크와 상호동작할 때 MR 소자의 열 응답 신호를 포함하고 있음을 이해하여야 한다. 디스크 표면의 방사율(emissivity) 또는 흡수율(absorptivity)이 변하면, 열 신호도 따라 변할 수 있다. 이하의 설명을 참조하면 더욱 용이하게 이해되듯이, 표면 프로파일(surface profile) 또는 방사율/흡수율과 같은 디스크 표면의 변화는 되판독 신호의 성분의 정보 내용을 사용함으로써 의도적으로 개시되어 사용될 수 있다.
디스크 표면으로부터 획득된 되판독 신호의 특성에 영향을 끼치는 MR 소자(72)의 다른 특징으로는 MR 소자(72)가 디스크 표면 또는 다른 오브스트럭션(obstruction)과 물리적으로 접촉하는 경우가 있다. 예를 들어, 열 애스패리티(thermal asperity: TA)는 디스크 표면과 MR 소자(72) 사이에서 일시적인 물리적 접속이 발생하는 경우에 발생된다. 예를 들어, 제8도에 도시된 바와 같이, 범프(124)에 대한 열 전압 응답의 네거티브(냉각) 피크는 순간적으로 크게 대체(replace)되지만, 협소한 포지티브 스파이크 응답은 네거티브 냉각 응답에 의해 신속하게 연속적으로 이어진다. 포지티브 스파이크 응답은 MR 소자(72)와 디스크 표면(24a)상의 로컬 애스패리티간의 기계적 마찰열에 의해 발생된다. 열 애스패리티와 연관된 기계적 마찰로 인해, 자기 코팅은 물리적 접속 영역에서 벗겨질 수 있다. 이것은 자기 공극(126)을 야기시킬 수 있지만, 공극의 소스는 아니다.
제9도를 참조하면, 제1도에 대해 전술한 신호 분리/복원 모듈(76)의 실시예가 도시되어 있다. 신호 분리/복원 모듈(76)은 되판독 신호로부터 자기 신호를 분리하는 단일 태스크를 수행하여 열 신호의 영향 또는 다른 원인으로 여겨지는 되판독 신호의 저주파 변조 성분을 제거하는데 사용될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 신호 분리/복원 모듈(76)은 2가지 태스크, 즉, 되판독 신호(60)로부터 자기 신호 성분을 분리하여 저주파 열 신호 성분을 제거하는데 사용되고, 또한, 되판독 신호로부터 열 신호를 추출하여 자기 신호의 정보를 실질적인 독립 형태로 연속적으로 처리하는데 사용될 수 있다.
제9도에 도시된 바와 같이, 되판독 신호는 자기 데이타 저장 디스크(24)와 근접하여 위치된 MR 소자(72)에서 발생된다. 이하 더욱 상세히 기술되듯이, 되판독 신호 변조는 열 신호 성분 동작의 기능과 같이 주파수 및 진폭으로 변한다.
하나의 실시예에 있어서, MR 소자(72)로부터의 AE 모듈(74)로부터 수신된 되판독 신호는 A/D 변환기(84)에 의해 아날로그 형태에서 디지탈 형태로 변환된다. 그후, 디지탈 되판독 신호는 지연 장치(86) 및 선형 위상 프로그램가능한 필터(88)와 통신된다. 프로그램가능한 필터(88)는 길이 N를 갖는 유한 임펄스 응답(FIR)이다(여기서, N은 프로그램가능한 필터(88)의 임펄스 응답 계수 또는 탭의 수). 되판독 신호가 프로그램가능한 필터(88)를 통과할 때, 프로그램가능한 필터(88)에 인가되는 되판독 신호는 프로그램가능한 필터(88)의 길이 N에 대응하는 전체 신호 지연에 종속된다.
이 실시예에 따라, 프로그램가능한 필터(88)는 적절한 탭 계수 및 가중치로 프로그램되어, 되판독 신호의 비교적 낮은 주파수 열 신호 성분은 통과되고 비교적 높은 주파수 자기 신호 성분은 필터링되도록 한다. 이와 같이, 프로그램가능한 필터(88)는 저역 통과 필터와 같이 구성되고, 약 10KHz에서 약 100-200KHz까지의 주파수 범위에서 많은 에너지를 갖는 일반적으로 매체 주파수 신호와 같이 특징될 수 있는 열 신호 성분을 통과시키도록 프로그램된다. 되판독 신호의 자기 신호 성분은 약 20MHz-100MHz 주파수 범위를 가짐에 유의하여야 한다. 프로그램가능한 필터(88)의 출력에서 열 신호(80)는 신호 가산 장치(90)와 통신된다. 프로그램가능한 필터(88)의 출력으로부터 열 신호(80)는 데이타 저장 시스템의 다른 구성요소 예를 들어, 트랙 추적 및 트랙 탐색 동작을 제어하기 위해 서보 제어장치에 전달될 수 있다.
지연 장치(86)는 A/D 변환기(84)초부터 되판독 신호를 수신하고, 되판독 신호가 프로그램가능한 필터(88)를 통과하는데 필요한 지연 시간과 동일한 시간 구간마다 신호 가산 장치(90)에 대한 되판독 신호 전달을 지연시킨다. 이와 같이, 자기 및 열 신호 성분을 포함하는 되판독 신호와 프로그램가능한 필터(88)에 의해 되판독 신호로부터 도출된 열 신호(80)는 실질적으로 동일한 시간에서 신호 가산 장치(90)에 도달한다. 신호 가산 장치(90)는 되판독 신호 및 열 신호(80)상에서 변조 동작을 수행하여, 복원된 되판독 신호(78)가 발생되도록 한다. 따라서, 제9도에 도시된 실시예에 도시된 신호 분리/복원 모듈(76)은 복합 되판독 신호의 자기 및 열 신호 성분을 분리하고, 왜곡되지 않고 복원된 자기 되판독 신호(78)를 부가적으로 발생한다.
제10도에 있어서, 신호 분리/복원 모듈(76)을 통해 변조된 되판독 신호를 처리한 후에, 복원된 자기 되판독 신호(78)가 발생되도록 하는 신호 분리/복원 모듈(76)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에 따르면, 자기 및 열 신호 성분을 포함하는 진폭-왜곡된 되판독 신호는 자기 데이타 저장 디스크(24)로부터 MR 소자(72)에 의해 감지되고, AE 모듈(74)과 통신된다. 그후, 변조된 되판독 신호는 샘플러(sampler)(84)에 의해 디지탈화되고, 적절하게 구성된 프로그램가능한 필터(88)를 통과하여 왜곡되지 않은 복원 자기 되판독 신호(78)가 발생되도록 한다. 프로그램가능한 필터(88)는 복합 되판독 신호의 비교적 높은 주파수 자기 신호 성분을 통과하도록 프로그램된 유한 무한 응답(FIR) 필터가 바람직하며, 복합 되판독 신호의 비교적 낮은 주파수 열 신호 성분을 제거한다. FIR 필터와 다른 필터가 프로그램가능한 필터(88)로 사용될 수 있지만, 필터(88)는 최적의 성능을 달성하기 위해 실질적으로 완벽한 선형 위상 응답을 갖는 것이 중요하다. 이것은 디지탈 FIR 필터를 사용함으로써 쉽게 달성된다. 그러나, 일부 응용에 있어서, 필터(88)의 비선형 위상 동작도 어느 정도 허용될 수 있다.
일반적으로, 신호가 필터를 통과하게 되면, 그 신호의 진폭 및/또는 위상이 변경된다. 신호 변경의 특성 및 범위는 필터의 진폭 및 위상 특성에 따른다. 필터의 위상 지연 또는 그룹 지연은 필터가 신호의 위상 특성을 변경하는 유효한 방안을 제공한다. 비선형 위상 특성을 갖는 필터는 필터를 통과하는 신호의 위상 왜곡을 수용한다. 이러한 위상 왜곡은 신호내의 주파수 성분들이 주파수와 비례하지 않는 크기로 제각기 지연되기 때문에 야기되며, 이로 인해 이들 조파 관계(harmonic relationships)가 변경된다. 소정의 부류의 FIR 필터는 열 신호 성분의 영향으로 인해 발생된 되판독 신호의 바람직하지 않은 모든 변조를 실질적으로 제거하며, 복원된 자기 되판독 신호(78)를 발생하는데 요구되는 완벽한 선형 위상 응답에 필요한 것으로 드러났다.
제11도에 도시된 실시예를 참조하면, 전형적으로 되판독 신호가 통과하는 기록 채널로부터 신호 분리/복원 모듈(76)을 선택적으로 접속하고 분리하는 기능이 도시되어 있다. 프로그램가능한 필터(88)는 다수의 프로그램가능한 필터 파라미터 세트를 저장하는 ROM[(read-only-memory)(94)에 접속된다. FIR 필터(88)를 포함하는 실시예에서, ROM(94)은 전형적으로 다수의 탭 가중치 세트(a number of tap weight sets)(96)를 저장하고, 적어도 하나의 복원 탭 가중치 세트를 또한 저장한다. 예를 들어, 예시 목적을 위해, 특정 데이타 저장 시스템에 대한 기록 채널은 단일 10-탭 FIR 필터(88)를 포함하는 것으로 가정한다. 10-탭 FIR 필터(88)는 탭 가중치 세트(96)들중 상이한 세트를 저장하는 ROM(94)에 접속되며, 이들 세트중 임의의 세트는 그 응답을 다시 프로그래밍하기 위해 FIR 필터(88)에 로드될 수 있다. 전술한 바와 같이, 서보 제어기가 왜곡된 되판독 신호를 처리할려고 할 때, 서보 섹터로부터 판독된 변조 자기 되판독 신호는 특히 나쁜 결과가 발생될 수 있다. 예를 들어, 서보 섹터의 그레이 코드 필드(66)내에 포함된 섹터 및 실린더 정보는 잘못 해석되거나 혹은 판독하기 어려울 수 있다.
제11도에 도시된 바와 같이, 신호 분리/복원 모듈(76)은 데이타 섹터들 사이에 있는 서보 섹터로부터 되판독 신호 정보만을 처리하도록 선택적으로 사용될 수 있다. 이 실시예에 따르면, 데이타 저장 시스템의 기록 채널내에 포함된 단일 프로그램가능한 필터(88)는 신호 분리/복원 모듈(76) 및 서보 채널을 통해 서보 섹터에 대응하는 되판독 신호 처리와 데이타 채널을 통해 데이타 섹터에 대응하는 되판독 신호 처리간에 시분할될 수 있다. 데이타 섹터 정보를 판독할 때, 신호 분리/복원 모듈(76)을 바이패스(bypass)하기 위해 되판독 신호는 데이타 채널을 통해 선택적으로 진행된다.
제11도에 도시된 바와 같이, 내장형 서보 아키텍처를 사용하는 데이터 저장 디스크(24)의 실시예에 따르면, 데이타 저장 디스크(24)가 전형적으로 수천 RPM 속도로 회전하는 경우, 또다른 일련의 데이타 및 서보 섹터는 MR 소자(72)에 의해 진행된다. MR 소자(72)가 데이타 섹터(102)로부터 정보를 판독할 때, MR 소자(72)에서 발생된 되판독 신호는 AE 모듈(74), FIR 필터(88) 및 데이타 채널로 전달되어, 신호 분리/복원 모듈(76)이 바이패싱되도록 한다. 데이타 섹터(102)로부터 획득된 신호 정보를 처리할 때, FIR 필터(88)는 다수의 탭 가중치 세트(96)들중 하나와 프로그램되어 짐에 유의하여야 한다.
서보 섹터(104)가 MR 소자(72)와 근접하게 되면, ROM(94)에 저장된 복원 탭 가중치 세트(98)는 FIR 필터(88)로 로딩되며, 이로 인해 FIR 필터(88)에 상주하는 이전에 로딩된 탭 가중치 세트가 복원된다. 복원 탭 가중치 세트(98)는 서보 섹터(104)로부터 판독된 되판독 신호의 열 신호 성분을 제거하기 위해 FIR 필터(88)를 구성하고, 서보 섹터(104)에 저장된 순수 자기 신호에 대응하는 복원된 자기 되판독 신호(78)를 발생한다. 그후, 복원된 자기 되판독 신호(78)는 서보 제어와 통신되어 처리된다. 서보 섹터(104)에 인접한 데이타 섹터(106)가 MR 소자(72)와 근접하게 되면, 선택된 탭 가중치 세트(96)는 이전에 로딩된 복원 택 가중치 세트(98)를 대체하기 위해 FIR 필터(88)에 로딩된다. 데이타 섹터(106)로부터 도출된 되판독 신호는 FIR 필터(88) 및 데이타 채널을 통해 처리되어, 신호 분리/복원 모듈(76)이 바이패싱되도록 한다. 서보 섹터로부터 도출된 되판독 신호를 선택적으로 처리하는 과정은 유사하게 반복 처리된다.
제11도에 예시된 실시에는 판독/기록 채널내에 단일 프로그램가능한 필터(88)를 포함하는 데이타 저장 시스템을 재조절(retrofit)하는데 특히 적합함을 이해하여야 한다. 제1프로그램가능한 필터가 서보 채널의 동작에 대해 구성되고, 제2프로그램가능한 필터는 데이타 채널의 동작에 대해 구성될 수 있도록 별도의 프로그램가능한 필터를 내장하는 것이 바람직할 수 있음을 이해하여야 한다. 이러한 독립적인 프로그램가능한 필터를 사용하는 구성에 따르면, 데이타 섹터로부터 도출된 되판독 신호를 복원하게 되면, 데이타 저장 시스템의 에러율 성능이 개선될 수 있다.
동기(sync) 필드(64) 또는 서보 섹터의 시작을 나타내는 다른 신호가 검출되면, ROM(94)에 저장된 복원 탭 가중치 세트(98)를 프로그램가능한 필터(86)에 로딩하는 과정이 수행될 수 있음에 유의하여야 한다. 유사하게, 데이타 섹터로부터 정보를 판독하기 위해 데이타 섹터에 대한 탭 가중치 세트(96)가 프로그램가능한 필터(88)로 로딩될 때를 판정하기 위해, 데이타 섹터의 개시를 나타내는 동기 필드 또는 다른 정보 신호가 감지될 수 있다. 신호 분리/복원 모듈(76)에 사용하는데 적합한 FIR 필터를 설계, 구현 및 프로그래밍하는 참조 문헌은 E.C. Ifeachor, B.W. Jervis에 의해 기술된 “Digital Signal Processing”(Addison-Wesley Publishing Company, Inc. 1933)에 더욱 상세히 개시되어 있다.
제4도 및 제5도를 참조하면, 제4도에 도시된 변조된 되판독 신호는 신호 분리/복원 모듈(76)에 의해 처리되기 전의 되판독 신호를 도시한 것이다.
제5도에 도시된 되판독 신호는 신호 분리/복원 모듈(76)에 의해 처리된 후의 제4도의 되판독 신호를 예시한 것이다. 제5도에 도시된 복원된 자기 되판독 신호를 발생하는 신호 분리/복원 모듈(76)내의 9-탭 FIR 필터를 사용함으로써 제4도에 도시된 되판독 신호상의 열 신호 성분의 바람직하지 않은 영향이 제거된다. 제12도에는 제5도에 도시된 복원된 자기 되판독 신호(78)를 발생하는데 사용되는 9-탭 FIR 필터의 진폭 및 위상 특성이 예시되어 있다.
특히, 제12(b)도에서 9-탭 필터는 해당 주파수 범위를 통해 완벽한 선형 위상 응답을 나타내고 있음을 알 수 있다. 제13도에는 되판독 신호의 베이스라인 쉬프트 또는 변조를 유효하게 제거하는 9-탭 FIR 필터가 예시되어 있다. 제13(a)도에는 불안전하거나 진폭-가변 베이스라인을 나타낸 되판독 신호가 도시되어 있다. 제13(b)도는 되판독 신호가 적절하게 프로그램된 9-탭 FIR 필터를 통과한 후, 제13(a)도에 드러난 되판독 신호의 변조 베이스라인이 제거된 것을 보여주고 있다. 되판독 신호의 베이스라인을 복원하는데 사용되는 9-탭 필터에 대한 탭 가중치는 다음과 같은 탭 가중치를 포함하도록 설계되었다.
B(i) = (1/9)*(-1, -1, -1, -1, 8, -1, -1, -1, -1), 또는
B(i) = (-.111, -.111, -.111, -.111, .889, -.111, -.111, -.111, -.111)
제13(c)도에 도시된 파형은 제13(b)도에 도시된 변조된 되판독 신호가 전형적인 고역통과 버터워스 필터(highpass Butherworth filter)를 통과하여 발생된 것임에 유의하여야 한다. 되판독 신호가 전형적인 고역통과 필터를 통과한 후에도 되판독 신호의 베이스라인의 바람직하지 않은 변조가 아직도 존재함을 이해할 것이다.
전술한 바와 같이, 제13(b)도에 도시된 되판독 신호의 베이스라인을 복원하는데 사용되는 9-탭 FIR 필터의 진폭 및 위상 특성은 제각기 제12(a)도 및 제12(b)도에 도시되어 있다. 제12(a)도를 참조하면, 윈도우 기능을 9-탭 FIR필터의 탭 가중치에 제공함으로써 제거될 수 있는 필터의 통과 대역에서는 어느 정도의 리를(ripple)이 발생될 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 해밍 윈도우(Hamming window)는 다음과 같은 탭 가중치를 갖는 윈도우형 복원 필터를 형성하기 위해 9-탭 FIR 필터의 탭 가중치에 제공될 수 있다:
B(i) = (-.0089, -.0239, -.06, -.0961, .8889, -.0961, -.06, -.0239, -.0089)
앞서 열거한 탭 가증치를 갖는 9-탭 윈도우형 FIR 필터의 출력 신호는 제14(a)도에 도시된 바와 같이 리플이 제거되어 출력된다. 또한, 제14(b)도에 도시된 바와 같이, 윈도우형 9-탭 FIR 필터는 완전한 선형 위상 응답을 포함한다. 해밍 윈도우와 같은 윈도우 함수를 프로그램가능한 FIR 필터(88)의 탭 가중치에 적용하면 낮은 주파수 응답에서 비-제로 DC 이득이 약간 증가하게 됨을 유의하여야 한다.
제15-22도를 참조하면, MR 소자(72)를 사용함으로써 자기 데이타 저장 디스크(24)로부터 획득된 되판독 신호를 고역통과 필터링하는 데이타 저장 시스템에 특히 적합한 또다른 실시예의 신호 분리/복원 모듈(76)이 도시되어 있다. 이 실시예는 최신 설계된 데이타 저장 시스템 뿐만 아니라 재조절된 시스템에서 사용될 수 있다. 제1도에 도시된 AE 모듈(74)과 같은 아날로그 AE 모듈의 설계에서는 때때로 자기 신호 성분의 주파수 범위 미만의 되판독 신호의 신호 성분을 제거하기 위해 전치증폭기(preamplifier)와 함께 고역통과 필터를 포함하는 것이 바람직하다. AE 모듈(74)의 고역통과 필터링에서는 복합 되판독 신호의 열 신호 성분을 진폭 및 위상 왜곡시킨다. 이러한 열 신호 왜곡은 사용되는 특정 AE 모듈의 주파수 및 위상 응답에 따라 심하게 변한다.
예를 들어, AE 모듈(74)에 사용하는데 적합한 고역통과 필터는 약 50KHz의 컷오프 주파수(cutoff frequency)를 가지며, 비선형 위상 동작을 나타낼 수 있다. 그러나, 관련된 열 신호 정보와 연관된 주파수들은 전형적으로 200KHz 미만이고, 10KHz-100KHz의 범위를 갖는다. 약 500KHz의 컷오프 주파수를 갖는 고역통과 필터는 되판독 신호의 열 신호 성분의 진폭 및 위상을 상당히 왜곡시킴을 이해하여야 한다. 그러나, 되판독 신호의 자기 신호 성분은 고역통과 필터에 의해서도 영향을 받지 않는데, 그 이유는 자기 신호에 대한 주파수 범위는 일반적으로 고역통과 필터 컷오프 주파수보다 약 20-40배 크기를 갖기 때문이다.
제15(a)도 및 (b)도에는 고역통과 필터링을 나타내는 전형적인 아날로그 AE 모듈(74)의 진폭 및 위상 응답을 도시한 그래프가 도시되어 있다. 고역 통과 필터는 약 500KHz의 컷오프 주파수를 갖는다. 제15도에 도시된 500KHz의 단일 폴(single pole)과 진폭 및 위상 응답을 갖는 AE 모듈(74)의 유효 고역통과 필터의 아날로그 전달 함수의 디지탈 수식은 다음과 같다:
[수학식 1]
여기서, bh(1) = 0.9876
bh(2) = -0.9876
ah(2) = -0.9752
AE 모듈(74)의 고역통과 필터링에 의해 도출된 열 신호의 진폭 및 위상 왜곡은 고역통과 필터에 역(inverse)인 전달 함수를 갖는 역 필터를 사용함으로써 효율적으로 제거된다. AE 모듈(74)로부터 출력된 되판독 신호가 역 필터를 통과하게 되면 열 신호는 원래의 진폭 및 위상 형태로 복원된다.
예를 들어, 전술한 식(1)의 전달 함수를 갖는 고역통과 필터를 통과할 되판독 신호를 상태화시키는 역 필터의 전달 함수는 다음과 같다.
[수학식 2]
전술한 수식 [2]에서 AE 모듈(74)의 유효한 고역통과 필터 및 역 필터에 대한 진폭 및 위상 응답은 제각기 제16도 및 제17도에 도시되어 있다. 특히, 역 필터 및 AE 모듈(74)의 유효한 고역통과 필터의 진폭 응답은 제16도에 제각기 곡선(170 및 172)으로 도시되어 있다. 역 필터 및 유효한 고역통과 필터의 위상 응답은 제각기 제17도에 곡선(176)으로 도시되어 있다.
하나의 실시예에서, 무한 임펄스 응답(IIR) 필터는 고역통과 필터링된 되판독 신호의 열 신호 성분을 복원하기 위해 신호 분리/복원 모듈(76)내에서 역 필터로서 사용된다. IIR 필터의 임펄스 응답은 임펄스 응답이 유한 지속 구간을 갖는 FIR 필터와는 대조적으로 지속 시간을 무한적으로 갖는다. 완전한 선형 위상 응답을 나타내는 FIR 필터와 달리, IIR 필터의 위상 응답은 대역 에지에서 특히 비선형적이다. 아날로그 필터가 또다른 실시예에서 사용될 수 있지만, IIR 필터는 역 필터로서 사용해서 아날로그 AE 모듈(74)의 고역통과 필터링에 의해 왜곡된 열 신호의 진폭 및 위상을 복원하는데 적합한 많은 장점을 제공한다.
제18도에 도시된 신호 흐름도는 역 필터로서 구성된 1차 IIR 필터를 나타낸다. 전술한 식[2]에 의해 제공된 전달 함수를 갖는 1차 IIR 역 필터에 대한 제18도의 신호 흐름도와 관련된 계수는 다음과 같다:
a1= 0.9876
a2= -0.9876
b1= 0.1
b2= -0.9752
신호 분리/복원 모듈(76)내에서 역 필터로서 사용하는데 적합한 IIR 필터를 설계 및 구현하고 프로그래밍하는 더욱 상세한 설명은 E.C Ifeachor, B.W. Jervis, “Digital Signal Processing”(Addison-Wesley Publishing Company Inc. 1993)에 개시되어 있다.
제19도에는 역 필터의 유효성을 입증하여 고역통과 필터를 통과한 되판독 신호에서 열 신호 성분의 원래의 진폭 및 위상을 복원하는데 사용되는 3가지 파형이 예시되어 있다. 제19(a)도에는 MR 헤드를 사용한 다음 데이터 저장 디스크 표면의 피트를 스캐닝하여 검출된 되판독 신호가 도시되어 있다.
제19(a)도에 도시된 자기 되판독 신호는 20MHz의 기록 주파수에서 기록된 트랙으로부터 검출된 것이다. 8-비트 해상도를 갖는 자기 되판독 신호는 100MHz에서 샘플링된 것이다. 제19(b)도에 도시된 신호는 제19(a)도의 되판독 신호에서 측정된 피크간의 진폭을 나타낸다. 또한, 제19(b)도에 도시된 신호는 제19(a)도에 도시된 되판독 신호의 자기신호 성분을 나타내며, 이는 피트상으로 진행하는 MR 판독 소자로 인해 크게 진폭 감소한 것을 보여주고 있다. 제19(c)도는 AE 모듈(74)의 유효한 고역통과 필터를 통과한 후의 제19(a)도의 되판독 신호의 열 신호 성분을 도시한 것이다. 제19(b)도 및 제19(c)도를 비교해 보면, 되판독 신호의 자기 및 열 신호 성분은 서로 밀접하게 대응하지 않음을 이해할 것이다. 이와 같이, 열 신호와 자기 신호간의 열악한 상호 관계는 열 신호에 대한 왜곡으로 인해 야기될 수 있으며, 이러한 왜곡은 유효하게 차분된 열 신호를 갖는 아날로그 AE 모듈(74)의 유효한 고역통과 필터링에 의해 발생된다.
신호 분리/복원 모듈(76)의 역 필터는 제20도에 도시된 바와 같이 열 신호(162)의 진폭 및 위상을 복원한다. 이하 더욱 상세하게 기술되겠지만, 제20도에 도시된 열 및 자기 신호는 헤드-디스크 간격 신호로 도시됨에 유의하여야 한다. 자기 신호 및 복원된 열 신호는 고역통과 필터링된 열 신호가 역 필터를 통과한 후 서로 밀접하게 대응함을 알 수 있을 것이다.
제7도에 대해 전술한 바와 같이, MR 헤드에 포함된 열 신호는 헤드-디스크 간격 함수으로서 변한다. 따라서, 열 신호내에 포함된 정보는 디스크의 표면 지형(surface topography) 변동을 검출하는데 사용될 수 있다. 피트, 가우지(gouges), 범프, 열 애스페리티(thermal asperities), 특수한 오염등과 같은 여러 표면 특징들은 열 신호를 사용함으로써 검출될 수 있다. 열 신호를 사용하여 여러가지 유형의 정보를 도출하기 위해, 이러한 표면 특징들은 디스크 표면에 의도적으로 포함될 수 있음을 이해하여야 한다.
열 신호를 사용하여 트랙 및 섹터의 위치를 검출하기 위해, 디스크 표면에 예를 들어, 동심형 및 방사형의 가늘고 긴 디프레션(concentric and radial elongated depressions)이 포함될 수 있다. 또한, 디스크 표면의 세밀한 지형 매핑은 열 신호를 사용함으로써 달성될 수 있다. 되판독 신호로부터 도출된 열 신호는 여러 응용 분야에서 바람직하게 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 한편, 예를 들어, 하나 이상의 디프레션은 MR 헤드의 열 응답을 측정하기 위해 열 신호를 사용해서 헤드-디스크 간격이 도출되도록 디스크 표면내에 소정의 깊이까지 포함될 수 있다.
판독/기록 트랜스듀서에 의해 발생된 자기 되판독 신호를 사용해서 디스크 표면과 트랜스듀서간의 간격 변동을 검출하는 것은 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있다. 자기 되판독 신호를 사용해서 헤드-디스크 간격을 측정하는 이러한 방법은 조파비 비행고도(Harmonic Ratio Flyheight: HRF) 간격 검사(clearance test)로 일컬어진다. HRF 검사는 잘 알려진 방안으로서, 자기 헤드-디스크 간격 신호를 사용해서 데이타 저장 시스템 하우징내에서 수행되는 트랜스듀서를 지지하는 슬라이더의 비행고도를 측정한다. HRF 측정 방안은 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허 제 4,777,544 호에 개시되어 있으며, 이는 본 명세서에서 참조로 인용된다. HRF 측정 방안은 되판독 신호의 스펙트럼에서 두개의 스펙트럼 라인의 비를 연속적으로 동시에 측정하는 방안이다. 이들 동시성의 스펙트럼 라인의 진폭은 MR 트랜스듀서 바로 아래에 위치한 기록 매체의 동일한 용적 엘리먼트에 관한 것이다. HRF 측정 방안은 자기 되판독 신호를 사용해서 디스크 표면에 대한 헤드 간격을 동시에 측정하는 방안을 제공한다.
하나의 실시예에 따르면, MR 헤드에서 유도된 되판독 신호의 열 신호 성분은 헤드-디스크 간격 변동을 질적으로 측정하는데 사용된다. 다른 실시예에 있어서, 헤드-디스크 간격을 양적으로 측정하기 위해 자기 신호를 사용해서 열 신호가 보정된다. 제21도를 참조하면, 되판독 신호를 처리해서 자기 및 열 헤드-디스크 간격 정보를 도출하는 시스템이 블록 형태로 도시되어 있다. 되판독 신호는 MR 소자(72)에 의해 디스크 표면(24)로부터 검출된다. 되판독 신호가 자기 및 열 신호 성분 모두를 포함하는 복합 신호인 것으로 가정하면, 자기 신호 성분이 없는 되판독 신호는 헤드-디스크 간격을 측정하는 데 유용한 열 신호 성분을 포함하고 있음을 이해하여야 한다. MR 소자(72)에 의해 검출된 되판독 신호는 AE 모듈(74)과 통신하고, 그후 고역통과 필터(150)와 통신한다. 고역통과 필터(150)는 AE 모듈(74)의 외부의 소자로 도시되어 있지만, 일반적으로 AE 모듈(74)의 고역통과 필터링 동작만을 나타내기 위해 제공된다. 유효 고역통과 필터(150)의 전달 함수는 H0로 도시되어 있다. 고역통과 필터(150)로부터 출력된 신호는 고역통과 필터링된 되판독 신호의 디지탈 샘플을 생성하기 위해 A/D 변환기(151)에 의해 샘플링된다.
제21도에 도시된 바와 같이, 열 신호 추출 필터(157)의 출력단의 열 신호(159)는 전술한 방안들중 하나를 사용함으로써 발생될 수 있다. 예를 들어, 디지탈 되판독 신호는 역 필터(156)와 통신될 수 있으며, 이러한 역 필터(156)는 AE 모듈(74)의 고역통과 필터(150)에 의해 발생되는 왜곡을 보정한다. 역 필터(156)의 전달 함수는 H0 -1로 도시되어 있다. 그후, 열 신호는 FIR 필터일 수 있는 열 신호 추출 필터(157)에 의해 추출된다. 역 필터(156) 및 열 신호 추출 필터(157)는 고역통과 필터(150)에 의해 왜곡된 열 신호가 복원될 수 있도록 신호 IIR 필터내에 내재될 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 되판독 신호는 고역통과 필터(150)의 앞면에 태핑되어, 열 신호 추출 필터(157)에 입력될 수 있으며, 열 신호 추출 필터(157)는 전술한 바와 같이 FIR 필터일 수 있다. 열 신호 추출 필터(157)에 의해 추출된 열 신호는 평균 필터(mean filter)(158)와 통신되어, 헤드-디스크 간격과 선형적으로 연관되는 열 간격 신호(162)를 발생한다. 평균 필터(158)는 디지탈 이동을 완만하게 평균하는 필터이다.
또한, A/D 변환기(151)의 출력단에 제공되는 되판독 신호는 되판독 신호의 피크간의 진폭을 검출하고 되판독 신호로부터 자기 신호 성분을 추출하는 FIR 필터와 같은 진폭 검출기(152)와 통신될 수 있다. 자기 신호의 대수(logarithm)는 자기 신호가 헤드-디스크 간격과 선형적으로 연관된 자기 신호를 발생하는 로그 장치(log device)(154)를 통과함으로써 도출된다. 자기 보정(magnetic calibration)은 잘 알려져 있고 기록된 신호의 파장에만 종속하므로, 자기 간격 신호(160) 및 열간격 신호(162)가 도출되면, 열 신호가 측정될 수 있다. 자기 간격 신호(160) 및 도출된 열 신호(162)의 네거티브(또는 역)는 헤드-디스크 간격(y)과 선형적으로 비례함에 유의하여야 한다.
제20도에 있어서, 열 신호 추출 필터(157) 및 평균 필터(158)에 의해 처리되는 열 간격 신호(162)는 진폭 검출기(152) 및 로그 장치(154)를 통해 처리되는 자기 간격 신호(160)와 함께 도시되어 있다. 전형적으로, 선형화된 자기 간격 신호(160)는 피크간의 신호의 대수를 취함으로써 보정되며, 잘 알려진 왈리스 식(Wallace equation)에 따라 출력 전압 변화 대 자기 간격 변화의 알려진 감도에 의해 승산(multiply)되어짐에 유의하여야 한다. 제20도를 참조하면, 신호 높이의 차이 및 열 간격 신호(162)와 연관된 약간 긴 시상수(aslightly longer time constant)를 제외하고는, 자기 간격 신호(160) 및 열 간격 신호(162)는 디스크 표면 피트임을 이해하여야 한다. 이하 더욱 상세하게 기술된 바와 같이, 열 간격 신호(162)는 헤드-디스크 간격을 정확하게 반영하기 위해 선형화된 자기 간격 신호(160)를 사용함으로써 보정될 수 있다.
본 발명의 중요한 장점은 MR 소자(72)의 열 응답을 사용함으로써 헤드-디스크 간격 변동을 검출할 수 있다는 데 있다. MR 소자(72)의 열 응답을 사용하여 원래의 장소에서 헤드-디스크 간격을 측정하는 것은 필드내의 데이타 저장 시스템의 유효 수명(service life) 동안 디스크 제조 검사 및 스크리닝(screening)하고, 예상 실패 분석(PFA)을 수행하는데 유용하다. 또한, 열 간격 신호(162)는 데이타 저장 디스크의 표면과 접촉하는 헤드를 검출하는데 사용될 수 있다.
제22도를 참조하면, MR 헤드와 로컬 열 애스페리티(local thermal asperity: TA)간의 접촉과 같이 헤드-디스크 접촉에 대한 자기 간격 신호(160) 및 열 간격 신호(162)가 도시되어 있다. 자기 간격 신호(160)는 자기 신호의 대수를 취함으로써 선형화되었다. 열 간격 신호(162)는 전술한 역 필터링 방안을 사용함으로써 결정된 것이다. 디스크 애스페리티가 MR 헤드(72)를 디스크 표면으로부터 위쪽 방향으로 옮길 때, MR 소자-디스크 간격이 증가함을 알 수 있다. 자기 간격 신호(160) 및 열 간격 신호(162)는 0~25 마이크로초 사이에서 헤드-디스크 간격이 점진적으로 증가하는 것을 보여주고 있다. MR 소자(72)가 애스페리티상으로 진행한 후, MR 소자(72)가 정상 상태의 비행 고도로 복귀하기 전에 약간의 공기-베어링(헤드-디스크 간격) 변조가 발생된다. 제22도를 참조하면, 공기-베어링 변조는 약 35 마이크로초에서 70 마이크로초까지 연속적으로 수행됨을 알 수 있다.
벤치 장비(bench equipment) 또는 외부 검사기를 테스트하는 수단을 요구하지 않고서도, 자기 간격 신호(160) 및 열 간격 신호(162)에 대한 파형 특성에서는 열 간격 신호(162)가 원래의 위치에서 헤드-디스크 접촉을 검출하는데 사용될 수 있음을 보여준다. 특정 데이타 저장 시스템에 대해 요구된 역 필터의 특성은 AE 모듈(74)의 고역통과 필터(150)에 대한 폴 위치에 종속함을 유의하여야 한다. IIR 필터 또는 FIR 필터를 사용하는 실시예의 경우에 있어서, 계수 또는 탭 가중치만이 변경되도록 요구된다. IIR 필터를 사용하는 실시예에 있어서, 이러한 변경은 고역통과 필터(150)의 폴 주파수가 변하는 경우에 적응적으로 혹은 동적으로 수행될 수 있다. 전형적으로, 이러한 변동은 예를 들어, 온도가 변동함에 따라 발생될 수 있다. 본 명세서에 기술된 역 필터(150)는 제1순위의 IIR 구조로 한정되지 않음을 이해하여야 한다.
일반적으로, MR 헤드에서 발생된 열 신호의 진폭은 MR 헤드에서 사용된 특정 MR 소자의 기능이다. 예를 들어, 사용된 제조 과정의 변동 및 물질의 변동은 MR 소자의 응답의 변동을 야기시킬 것이다. 따라서, MR 헤드의 열 응답을 사용하여 헤드-디스크 간격 변동을 정확하게 결정하기 위해서는 자기 응답을 사용하여 원래의 위치에서 열 응답을 측정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 정확한 자기 간격 정보는 잘 알려진 왈리스 간격 손실 방정식을 사용함으로써 달성될 수 있다. 방사형 트렌치(radial trench) 또는 피트와 같은 측정 디프레션은 착륙 지역(landing zone)에서 형성되고, 열 및 자기 신호 변조를 모두 발생하여 원래의 위치에서 열 간격 측정을 수행하는데 사용된다. 트렌치에 대한 자기 간격은 정확하게 결정되어, MR 소자의 열 전압 응답을 측정하는데 사용될 수 있다.
다른 방안은 HRF 방안 또는 다른 유사한 방안을 사용하여 자기 헤드-디스크 간격 측정을 열 간격 측정과 조합하는 단계를 포함한다. 이러한 조합 검사에 따라, 열 및 자기 “스핀다운(spindown)”은 동시에 수행되며, 이로 인해 두 디스크 속도 사이에서 열 전압 변동은 두 디스크 속도간의 알려진 (HRF) 간격 변동과 비교된다. 그러나, 디스크 회전속도에서 열 신호의 복구(recovery)는 고역통과 필터링을 갖는 AE 모듈(74)을 사용하는 시스템에서는 달성하기 어려운데, 그 이유는 전형적으로 고역통과 컷오프 주파수(highpass cutoff frequency)가 디스크 회전 주파수보다 여러 차수의 크기(several orders of magnitude)를 갖기 때문이다.
MR 헤드의 열 응답의 헤드-디스크 간격 측정은 AE 모듈(74)의 고역통과 주파수 필터링 특성에 의해 훨씬 복잡해진다. 일반적으로, 고역통과 필터링 동작을 갖는 AE 모듈(74)의 전달 함수 HAE(s)는 다음과 같이 1차 식으로 나타낼 수 있다:
[수학식 3]
여기서, KAE는 기록 주파수에서 AE 모듈(74)의 이득이고, “a”는 AE 모듈(74)내에 합체되는 유효 고역통과 필터에 대한 컷오프 주파수이다. 이득의 전형적인 값은 KAE=170이지만, 일반적으로 AE 모듈(74)의 이득은 많은 변동을 갖는다. 전형적인 컷오프 주파수 “a”는 약 325KHz이고, 일반적으로 +/-125KHz의 많은 공차와 연관된다.
표면 분석 스크리닝동안 검출될 범프와 유사한 표면 검출에 대한 해당 주파수는 전형적으로 10KHz-100KHz의 범위를 갖는다. MR 헤드의 열 응답은 이들 주파수를 직접 중계하지만, 자기 응답은 자기 기록 반송 주파수로 인해 20MHz 범위내에서 이들 주파수를 쉬프트시킨다. AE 모듈(74)의 고역통과 특성은 400MHz 미만의 주파수에 대한 열 응답에서 모든 범프 교란 진폭을 감쇄시키지만, 자기 응답은 영향을 받지 않는다. 열 응답의 감쇄를 복원하기 위해, 몇가지 유형의 적분법이 제공되어진다. 이러한 복원 과정은 AE 모듈(74)의 전달 함수 HAE에 대해 역(즉, HINV(s) = 1/HAE(s))인 전달 함수 HINV(s)를 갖는 역 필터를 사용함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 7200 RPM에서 디스크 스피닝(disk spinning)으로부터 MR 헤드 판독 데이타로부터 제공된 최저 주파수는 120Hz이고, 디스크 표면 범프를 검출하는 최저 주파수는 약 10KHz이다. 400KHz에서 제로(“a”)를 갖고 5KHz에서 폴(“b”)을 갖는 리드-래그 필터(lead-lag filter)와 같은 의사-역 필터(pseudo-inverse filter)는 이러한 응용에 대해 더욱 적절하게 사용될 수 있다.
의사-역 필터는 다음과 같은 형태의 전달함수를 가질 수 있다:
[수학식 4]
AE 모듈(74)과 케스케이드된 의사-역 필터의 전체 전달 함수는 다음과 같다:
[수학식 5]
따라서, 전술한 보상 전달 함수 H(s)는 5KHz에서 컷오프 주파수를 갖는 고역통과 필터이며, 이는 디스크 표면 범프와 연관된 주파수를 왜곡되지 않은 형태로 통과시키는데 적합하다.
고역통과 컷오프 주파수 “a”의 많은 변동은 복원된 열 응답의 많은 변동을 야기시킬 수 있다. 고역통과 컷오프 주파수 “a”와, 이득 KAE과, 각각의 MR 헤드에 대한 감도[nm/mv]의 정확한 평가는 측정의 신뢰성을 위해 중요하다. AE 모듈(74)의 저주파(즉, ≤120Hz) 응답 신호 부족으로 인해, 열 측정 과정은 기준 표준(standard of reference)과 같이 다른 방안으로 지원될 수 있다. 이러한 지원 방안은 본 명세서에서 자기 되판독 신호 변조(Readback Signal Modulation: RSM) 방안으로 일컬어지며, 이는 왈리스 간격 손실 방안에 기초한 헤드-디스크 자기 간격의 변동을 판정하는 잘 알려진 자기 측정 방안이다. 효과적인 열 측정 프로시듀어는 RSM 방안에 부분적으로 기초되고 초기에 수행되지만, 액츄에이터는 측정 디프레션을 포함하는 트랙의 되판독 신호의 열 및 자기 성분 모두를 검사하기 위해 착륙 지대의 크래쉬 스톱(crash stop)으로부터 보호된다.
보정 디프레션은 디스크 블랭크(disk blank)의 표면상에서 보정되며, 자기 및 열 데이타가 보정된 디프레션으로부터 획득되어지도록 폴리쉬(polish) 및 스퍼터링(sputtering) 프로세스에 종속된다. 착륙 지대에서 발생된 디프레션은 범프와 같이 형성될 수 있음에 유의하여야 한다. 그러나, 범프는 헤드/디스크 간섭(head/disk interference: HDI)을 야기시키기 쉬우며, 헤드-디스크 크래쉬의 결과로서 헤드 또는 디스크에 영구적인 손상을 끼칠 수 있다. 또한, 범프는 헤드 리프트-오프(head lift-off) 및 공기-베어링 변조를 야기시킬 수 있으므로, 영구적인 보정 사이트로서 사용하는데 부적절할 수 있다. 이와 대조적으로, “순수한” 피트는 헤드 리프트-오프도 공기-베어링 변조도 야기시키지 않는다. 또한, 디스크 기판 표면상의 보정 트렌치는 제조하는데 저렴한 비용이 소요된다.
보정 프로시듀어의 하나의 실시예를 기술하기에 앞서, 보정 과정과 연관된 여러 변수를 정의하는 것이 바람직하다. 저주파(Low Frequency: LF)란 용어는 7200 RPM의 회전속도에서 120Hz와 같이 디스크 회전 주파수(RPM/60)의 순서에 따른 주파수로 일컬어짐에 유의하여야 한다. 수학식 6 및 수학식 7을 참조하면, VTH(LF)는 보정 피트로부터 획득된 데이타를 제외하는 착륙 지대에서 AE 모듈의 복원된 열 전압(베이스라인)의 응답의 회전당 평균값이며, 전형적으로 밀리볼트(mv)로 나타낸다. VTH(Pit)는 여러 회전을 통해 취해진 착륙 지대의 보정 피트로부터 발생된 AE 모듈의 복원된 평군 열 전압 피크이며, 전형적으로 밀리볼트(mv)로 나타낸다. δHRF(LF)는 보정 피트로부터 획득된 데이타를 배제하는 착륙 지대에서 RSM 헤드-디스크 이격 거리의 회전당 평균값이며, 전형적으로 나노미터(nm)로 나타낸다. 마지막으로, δHRF(Pit)는 여러 회전을 통해 취해진 착륙 지대에서 보정 피트로부터 발생된 평균 피크 HRF 헤드/디스크 간격이며, 전형적으로 나노미터(nm)로 나타낸다.
착륙 지대의 크래쉬 스톱에 대해 따르고 보정 피트로부터 획득된 데이타를 배제함으로써 제안된 열 보정 프로세스는 액츄에이터와 함께 획득되는 회전당 평균, 즉, 헤드-디스크 간격의 저주파(LF)의 RSM 값 δHRF(LF)과, 이에 대응하는 평균 열 베이스라인 전압 VTH(LF) 사용시 예측된다. 배제된 열 및 자기 피트 데이타의 평균 피크값은 VTH(Pit) 및 δHRF(Pit)를 발생한다.
i번째 헤드에 대한 “AC” 보정 계수 C(i)는 다음과 같이 결정될 수 있다:
[수학식 6]
피트에 대해서는, δHRF(LF) 〉 δHRF(Pit)이고, δTH(LF) 〉δTH(Pit)인 조건이 제공됨에 유의하여야 한다.
i차 열 헤드-디스크 간격에 대한 수식은 다음과 같다:
[수학식 7]
여기서, △VTH= VTH(defect) - VTH(LF). 범프의 경우, 헤드-MR 소자 접속이 존재하지 않는 것으로 가정하면, 냉각(cooling)이 제공되므로, △VTH는 0미만으로 설정된다. 피트의 경우에 있어서, 헤드-디스크 이탈(separation)이 증가하게 되면, MR 소자가 가열되므로, △VTH는 0을 초과하게 된다. 보정피트의 위치(즉, 이 경우 내부 직경 착륙 지대이지만, 로드/언로드 디스크 드라이브의 경우 외부 직경에 위치할 수 있음)에서, 열 헤드-디스크 간격의 식이 보정되었기 때문에, 결함이 발생되는 트랙 반경에서 평균 RSM 헤드-디스크 간격 δHRF(LF)을 갱신하면 정확도가 개선될 수 있다. 제조 스크리닝 동안 이를 달성하기 위해, 자기 트랙은 결함 반경에서 자기 트랙이 기록될 수 있다.
MR 헤드의 열 응답을 보정하지 않더라도, 되판독 신호의 열 신호 성분은 디스크 표면 특성의 양적 분석대신 질적 분석을 제공하는데 사용될 수 있다. 따라서, 디스크 표면 분석 스크리닝은 고유의 정규 방안을 사용하여 디스크 결함을 검출하는데 수행될 수 있다. 이러한 방안은 디스크 트랙상의 고유의 “백그라운드(background)” 열 신호 정보를 클립 레벨(clip levels)(즉, 실패 임계치)이 도출되는 기준으로서 사용할 때 예측된다. 디스크 표면 지형의 양적 및 질적 평가는 디스크 표면에 제공될 자기 코팅없이도 수행될 수 있음을 유의하여야 한다. 따라서, 디스크 블랭크(disk blank)를 처리하기 전에 의도적이거나 혹은 의도적이지 않건 간에, 자기 코팅이 없는 디스크 블랭크는 표면 결함 및 특성에 대해 완전히 분석될 수 있다. 이로 인해, 결함 디스크 블랭크의 과다한 처리 비용이 방지될 수 있게 된다.
전형적인 자기 데이타 저장 디스크에 대한 열 백그라운드 신호는 5개의 주요 주파수 그룹으로 구성될 수 있다. 제1그룹은 주된 서보 패턴 주파수를 포함하며, 전형적으로 2.5MHz-10MHz의 범위를 갖는다. 제2그룹은 각각의 서보 버스트의 처음부터 끝까지 정의된 서보-길이 주파수를 포함하며, 전형적으로 60KHz-70KHz의 범위를 갖는다. 제3그룹은 약 10KHz에서 내부-서보 주파수 또는 서보 버스트간의 시간의 역(inverse)을 포함한다. 제4그룹의 주파수는 10MHz를 초과하는 데이타 패턴 주파수이다. 트랙이 소거(erase)되면, 자기 데이타 패턴이 제거될 수 있다.
제5그룹의 주파수는 광대역 주파수이고, 디스크 지형과 연관되며, 헤드-디스크 간격은 디스크 표면이 변동함에 따라 변동한다. 제5그룹의 상단(upper end)은 전형적으로 약 1 마이크로초인 MR 응답의 열 시상수로 제한된다. 적절하게 필터링되면, 이들 5개의 “잡음” 소스의 되판독 신호 진폭 변조 효과는 선택적으로 억제될 수 있다. 헤드-디스크 접촉의 경우에서, 신호 대 잡음비는 전형적으로 10:1(20 db)의 비를 초과하며, 용이하게 검출될 수 있다.
다수의 필터링 방안은 전술한 5개의 잡음 소스를 필터링하는데 사용될 수 있다. 이러한 필터링 방안에서는 되판독 신호를 필터링하는 타원형 필터의 사용을 포함한다. 대역저지 타원형 필터(bandstop elliptic filters)는 버터워쓰 필터(Butterworth filters) 또는 체비쉐브 필터(Chebyshev filters)보다 높은 감쇄를 제공하고 이들 필터보다 적은 위상 왜곡을 제공한다. 하나의 유용한 필터링 방안은 2개의 타원형 대역저지 필터를 사용한다. 각각의 4차 디지탈 타원형 대역저지 필터는 2개의 노치(notches)를 가지며, 이러한 노치는 z-평면의 단위 원(unit circle)상에 위치되는 전달 함수에서 2쌍의 복합제로에 의해 발생된다. 하나의 “저 노치(low notch)”의 4차 타원형 필터는 약 15KHz 미만의 주파수를 제거할 수 있다. 실제로, 내부-서보 패턴 주파수는 디스크 표면 결함에 대해 바람직한 검출 대역폭에 근접할 때 가장 많은 문제를 갖는다. 저-노치 타원형 필터는 120Hz 및 이 주파수 범위에서 매우 높은 감쇄(예를들어, 20-60db)를 제공하는 10.8KHz에서 노치가 제공되도록 설계될 수 있다. 고-노치 필터로 구성된 제2의 4차 타원형 토치 필터는 약 5MHz의 서보 패턴 주파수와 약 15MHz의 제3고조파를 감쇄시킬 수 있다. 이들 두 주파수는 우성(dominant)이다. 4차 타원형 노치 필터는 이 주파수 범위에서 매우 높은 감쇄를 제공할 수 있다. 이들 주파수는 전형적인 데이타 저장 시스템의 스핀들의 정확한 속도로 인해 안정적이다.
전술한 바와 같이, 되판독 신호가 판독된 경우, 되판독 신호의 자기 및 열 성분은 디스크 표면의 표면 특성에 관한 정보를 포함한다. 이하, 테이블 1에서는 여러가지 유형의 디스크 표면 결함 및 영구적으로 기록된 서보 섹터에 대한 자기 및 열 간격 신호 응답간의 비교가 제공된다. 복합 되판독 신호를 독립적인 자기 및 열 신호 성분으로 분리하면, 동일한 “알려지지 않은 현상” 또는 표면 결함을 검출하기 위해 MR 헤드의 2개의 독립적인 응답이 동시에 사용된다. 디스크 표면 분석 동안 결함 검출 방안 및 신뢰성을 상당히 개선하기 위해 두개의 독립 열 및 자기 신호가 사용된다. 향상된 결함 검출은 1차원(1D)보다 2차원(2D) 검출 방안을 사용함으로써 달성될 수 있다.
1차원 검출 방안은 자기 또는 열 신호중 하나를 사용하되 이들 신호를 모두 사용하지 않는 방안으로 일컬어진다. 제시간에, 동일한 MR 소자로부터 동시에 획득된 두개의 독립적인 자기 및 열 신호를 사용하는데 있어서 알려지지 않은 디스크 표면 결함을 검출하고 분류하기 위해 강력한 수단이 제공된다.
이하, 표 1는 제7도에 도시된 단순한 디스크 표면 결함 및 영구 기록에 대한 자기 및 열 MR 헤드-디스크 간격 응답간의 차이점을 개략적으로 제공한다. 스크래치(scratches) 및 가우지와 같은 여러 디스크 표면 결함들은 전형적으로 여러 단순한 결함을 복잡하게 조합한 것으로, 더욱 복잡한 MR 헤드 응답을 발생할 수도 있음을 이해하여야 한다.
상기 표 1을 참조하면, 디스크 표면 결함 분석을 수행하는 방안은 다음과 같이 수행될 수 있다. 먼저, 열 주사(thermal scan)는 데이타 저장 시스템에 제공된 각 디스크의 표면상에서 수행된다. 그후, 사전설정된 포지티브 및 네거티브 임계치를 초과하는 열 전압에 대한 열 응답 결과가 모니터된다.
열 응답은 자기 공극 및 사전-기록된 서보 섹터에 감응하지 않으므로, 이 프로세스는 서보 섹터 및 자기 공극의 자기 패턴을 유효한 표면 결함으로서 제거할 것이다. 자기 신호를 배타적으로 사용하는 결함 분석 프로세스는 자기 공극 또는 잘못 배치된 영구 기록 검출시 표면 결함의 존재를 잘못 나타낼 수 있음에 유의하여야 한다. 그후, 열 주사동안 열 임계치 검출기의 트리거 동작은 3가지 기본 유형의 표면 결함, 즉, 피트, 범프 및 열 애스페리티(TA)에 의해 야기되거나 혹은 이들 3가지 결함 형태를 조합함으로써 야기된다.
그후, 전술한 표 1에 제공된 자기 응답 특성을 사용하여 HRF 또는 RSM 방안을 사용하는 것과 같이 자기 결함 입증 프로시듀어를 수행하기 위해, 자기 정보는 열 임계치가 트리거되는 디스크 표면 위치에 기록될 수 있다. 범프 및 열 애스페리티는 불합격 조건만을 유효하게 나타내기 때문에, 결함 디스크가 하우징되는 디스크 또는 데이타 저장 시스템을 제거(reject)하기 전에, 열 검출기 및 HRF/RSM 검출기 모두가 동시에 트리거 되어져야 한다.
따라서, 헤드-디스크 간격 변동에 응답하여 MR 소자의 가열 및 냉각은 디스크를 제거해야 할 만큼의 충분한 디스크(24)에 대한 기계적인 손상과 피트 및 자기 공극과 같이 디스크를 제거하지 않아도 될만큼의 다른 덜 치명적인 디스크 결함을 검출하고 식별하는데 사용될 수 있다. 이러한 디스크 표면의 결함 분석은 원래 장소에서 수행되거나 혹은 선적(shipment)하기 전에 완전하게 동작할 수 있는 데이타 저장 시스템내에서 수행될 수 있다. 또한, 데이타 저장 시스템상에서 예측된 실패 분석을 수행하기 위해, 내부-필드의 유효 수명 동안 사전-설정된 시간에, 디스크 표면의 결함 분석은 원래의 장소에서 수행될 수 있다. 또한, 디스크 표면 결함 분석은 결함 디스크 블랭크가 처리되는 것을 방지하기 위해 자기 코팅이 없는 디스크 블랭크상에서 수행될 수 있다.
디스크 결함을 분류하는 방안은 MR 헤드로부터 도출된 열 신호의 네거티브 및 포지티브 피크를 사용함으로써 공식화될 수 있다. 헤드-디스크 간격의 증가로 인해 MR 소자가 가열될 때, 결함 분류 방안의 하나의 실시예는 디스크 디프레션(예를들어, 피트)에 대한 열 신호의 진폭이 증가하는 것을 결정함으로써 도출된다. 이러한 디스크 결함의 분류에서는 MR 헤드에 의해 네거티브 극성의 열 신호가 발생될 수 있도록 하는 소정의 냉각이 드물게 존재한다.
근접한 헤드-디스크 접촉의 조건에서는 MR 소자가 냉각된다. MR 소자 냉각은 네거티브 진행 열 전압 신호 VTH를 발생시킨다. 기계적 손상에 대한 디스크 검사의 기준은 다음과 같이 제공된다.
[수학식 8]
여기서, V+는 VTH의 포지티브 피크이고;
V-는 VTH의 네거티브 피크이고;
T는 초과된 경우 디스크의 기계적 손상의 존재를 나타내는 열 전압 임계치이다.
수학식 8의 검사 기준은 기존의 또는 긴급한 기계적 디스크 손상의 존재를 정확하게 식별하는데 사용될 수 있는 것으로 입증되었다. 수학식 8의 응용은 디스크 기계적 손상의 존재를 결정하는데 적합한데, 그 이유로 이러한 손상은 헤드를 잘못 배치하는 디스크 결함으로 야기되는 가열과 디스크 표면과의 근접성으로 인해 MR 소자에 의해 야기되는 냉각과 연관되기 때문이다. 플레이팅 피트(plating pits)와 같이 상부 디스크 표면 돌출과 연관되지 않은 다른 디스크 결함의 경우, 열 전압 신호는 이러한 관련성을 보여주는 충분히 큰 네거티브 피크를 나타낼 수 없는데, 그 이유는 발생하는 MR 소자의 냉각값이 충분히 크지 않기 때문이다. 또한, 자기 공극과 같이, 자기 신호에 큰 영향을 끼치는 디스크 결함은 감지할 수 있는 열 응답을 발생시키지는 못한다. 전형적인 스크리닝 프로시듀어는 자기 공극 또는 다른 것과 연관된 디스크의 기계적 손상의 존재 유무를 신뢰성있게 검출하지 못하므로, 치명적이지 않은 자기 공극을 갖는 디스크를 제거하거나 버리는 것은 자기 데이타 저장 디스크의 제조업체에 의해 주로 다루어져 왔다.
일반적으로, 곡선(curve)은 합격 및 불합격 스크리닝 기준(pass and fail screening criteria) 사이를 구별하는데 사용될 수 있다. 스크리닝 곡선의 예는 다음과 같은 식으로 제공된다:
[수학식 9]
여기서, V-는 최소 열 전압이고; V+는 최대 열 전압이고; n, m, C1, C2는 상수이다. 예를 들어, n=m=2 이고 C1=1이면, 합격-불합격 곡선은와 동일한 반경을 갖는 원의 섹션(section)이다.
특정 유형의 표면 결함의 식별은 디스크 표면 결함 검출 회로를 사용함으로써 설정될 수 있다. 제23도에 도시된 실시예에서, 결함 식별 회로(91)는 아날로그 회로를 사용함으로써 구현되지만, 결함 식별 회로(91)는 또한 디지탈 회로로 구현되거나 혹은 디지탈 신호 프로세싱에 의해 수행될 수 있음을 이해하여야 한다. 결함 검출 식별회로(91)는 예를 들어, 네거티브 열 냉각 피크 VTH(cool)와 열 애스페리티 “가열” 스파크 VTH(warm)의 포지티브 피크간의 전체 열 전압 신호차 △VTH(TA)를 측정함으로써 열 애스페리티(TA)를 검출하는데, 전체 열 전압 신호차는 다음과 같다:
[수학식 10]
열 전압 신호 VTH는 신호 분리/복원 모듈(76)에 의해 되판독 신호로부터 도출되며, 포지티브 피드-홀드 회로(71) 및 네거티브 피크-홀드 회로(73)로 인가된다. 포지티브 피크-홀드 회로(71)는 열 신호의 포지티브 피크 전압 VTH(warm)을 버퍼링하지만, 네거티브 피크-홀드 회로(73)는 열 신호의 네거티브 피크 전압 VTH(cool)을 버퍼링한다. 비교기 구성 장치의 연산 증폭기(operational amplifier)를 사용하여 구현된 피트 검출기(75)는 적절한 입력 임계 전압 T(PIT)과 포지티브 피크 전압 VTH(warm)을 비교한 다음 보정(calibrate)되어 표면 피트를 검출한다.
유사하게, 적절한 입력 임계 전압 T(BUMP)과 네거티브 피크 전압 VTH(cool)을 비교하여 표면 범프를 검출하기 위해, 범프 검출기(79)가 구현 및 보정된다. 유사하게, 적절한 입력 전압 T(TA)과 가산 회로(81)에 의해 발생된 열 차 신호(thermal difference signal)(VTH(warm) - VTH(cool)를 비교하여 열 애스페리티를 검출하기 위해, 열 애스페리티 검출기(77)가 또한 구현 및 보정된다. 포지티브 및 네거티브 피크-홀드 회로(71 및 73)를 사용하지 않는 실시예에서, 사전 세트된 임계치에 대한 열 응답 전압 VTH의 최대 포지티브 및 최소 네거티브 피크값은 결함 식별을 위해 연속적으로 모니터될 수 있다.
3개의 비교기(75, 77, 79)의 로직 레벨은 이하 표 2에 도시된 바와 같이 합격/불합격 판단표(pass/fail decision table)와 함께 사용되는 3비트 워드{TA, BUMP, PIT}를 갖추어 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 입증 프로시듀어(verification procedure)는 자기 트랙을 디스크에 기록하고 HRF 및/또는 RSM 입증 검사를 수행했을 때 불합격 판정을 받은 디스크의 경우에 실행될 수 있다.
제24도를 참조하면, 되판독 신호의 열 신호 성분을 사용하는 에러 복구 루틴을 수행하는 여러 단계가 도시되어 있다. 일반적으로, 제24도에 흐름도 형태로 도시된 에러 복구 루틴은 전형적으로 다수의 표준 에러 복구 루틴을 수행한 후에 심한 에러 상태를 갖는 데이타를 복원하는데 유용하다. 단계(530)에서, 손상되거나 혹은 판독불가능한 정보를 포함하는 결함 섹터가 식별된다. 단계(532)에서, 결함 섹터 또는 디스크 영역에 대한 되판독 신호가 샘플링된다. 단계(534)에서, 샘플링된 되판독 신호가 저장된다. 결함 섹터에 대응하는 저장된 되판독 신호는 RS(DEFECT) = M(DEFECT) + T(DEFECT) 로 표현된다. 여기서, RS(DEFECT)는 결합 섹터로부터 도출된 전체 되판독 신호를 나타내고, M(DEFECT)는 결함 섹터로부터 획득된 되판독 신호의 자기 신호 성분을 나타내고, T(DEFECT)는 결함 섹터로부터 획득된 되판독 신호 RS(DEFECT)의 열 신호 성분을 나타낸다.
단계(536)에서, 디스크 표면 영역의 결함 섹터가 소거(erase)된다. 결함 디스크 표면 위치 소거가 완료된 후, 단계(538)에 도시된 바와 같이 소거된 결함 섹터를 위해 되판독 신호가 샘플링된다. 소거된 결함 섹터로부터 되판독 신호 샘플은 RS(ERASE) = T(ERASE)로 표시된다. 여기서, RS(ERASE)는 소거된 결함 섹터로부터 샘플링된 전체 되판독 신호를 나타내고, T(ERASE)는 소거된 결함 섹터로부터 획득된 되판독 신호 RS(ERASE)의 열 신호 성분을 나타낸다. 소거 프로세스가 결함 섹터로부터 모든 자기 신호 성분을 실질적으로 제거하기 때문에, 되판독 신호 RS(ERASE)에는 자기 신호 성분이 포함되지 않음에 유의하여야 한다.
그러나, 소거 프로시듀어에도 불구하고 디스크 표면상의 미세한 틈에 매우 작은 양의 자기가 유입될 수도 있음을 유의하여야 한다. 따라서, 단계(540)에 도시된 바와 같이, 소거된 결함 섹터로부터 도출된 되판독 신호로부터 열 신호 T(ERASE)를 추출하고 저장하는 것이 바람직할 수 있다. 제6(a)도 및 제6(b)도에 관해 전술한 열 신호 파형에 의해 입증된 바와 같이, T(DEFECT)는 T(ERASE)와 실질적으로 동일함에 유의하여야 한다. 단계(542)에서, 단계(532)에서 결함 섹터로부터 도출된 되판독 신호로부터 단계(538)에서 소거된 결함 섹터에 대해 획득된 되판독 신호가 감산된다. 단계(542)에 도시된 바와 같이, 이러한 감산은 결함 섹터의 복원된 자기 신호 성분 M(RECOVERED)을 발생한다. 그러면, 복원된 자기 신호 M(RECOVERED)는 메모리에 저장되거나 혹은 데이타 저장 디스크상에 저장된다. 그후, 마지막 단계(546)에서, 복원된 자기 신호 M(RECOVERED)는 메모리로부터 정보가 이진 워드로 디코딩되는 정규 데이타 기록 채널을 통과하게 된다.
따라서, 전술한 본 발명을 구현하게 되면, 본 발명은 MR 소자에서 발생된 자기 되판독 신호에 대해 바람직하지 않은 왜곡을 효율적으로 제거할 수 있다.
물론, 본 발명은 본 발명의 영역 또는 정신을 벗어나지 않은 범위내에서 전술한 실시예를 여러가지로 변경하거나 추가할 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서, 본 발명의 영역은 전술한 특정 실시예로 한정되지 않으며, 이하 제공되는 특허 청구범위의 영역으로 정의된다.

Claims (30)

  1. 자기저항성 소자(a magnetoresistive(MR) element)를 사용하여 저장 매체로부터 획득된 신호를 처리하는 방법에 있어서, ① 상기 MR 소자를 사용하여 상기 저장 매체로부터 상기 신호를 판독하는 단계와, ② 상기 MR 소자의 열 응답(a thermal response)을 나타내는 상기 신호의 열 성분(a thermal component)이 감소되도록 상기 신호를 정정(modify)하는 단계와, ③ 상기 저장 매체로부터 판독된 상기 신호의 상기 열 성분을 실질적으로 나타내는 복원된 열 신호(a restored thermal signal)가 발생되도록 상기 정정된 신호를 변경(alter)하는 단계를 포함하는 신호 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, ① 상기 저장 매체로부터 판독된 상기 신호의 상기 열 성분이 제1주파수 범위(a first range of frequencies)와 연관되고, ② 상기 정정 단계는 상기 제1주파수 범위를 초과하는 상기 신호의 내용이 통과되고 상기 신호의 상기 열 성분이 감소되도록, 상기 신호를 고역통과 필터링하는 단계를 포함하고, ③ 상기 변경 단계는 상기 복원된 열 신호가 발생되도록 상기 정정된 신호를 필터링하는 단계를 포함하는 신호 처리 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 정정된 신호를 필터링하는 단계는 상기 고역통과 필터링 단계와 연관된 응답에 실질적으로 역(inverse)인 응답을 갖는 역 필터(an inverse filter)를 통해 상기 정정된 신호를 통과시키는 단계를 포함하는 신호 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서, ① 상기 정정 단계는 상기 열 성분대신 상기 신호의 내용이 통과되고 상기 신호의 상기 열 성분이 감소되도록, 고역통과 필터링 동작을 갖는 회로를 통해 상기 신호를 통과시키는 단계를 포함하고, ② 상기 변경 단계는 상기 회로의 상기 고역통과 필터링 동작과 연관된 응답에 실질적으로 역인 응답을 갖는 역 필터를 통해 상기 정정된 신호를 통과시키는 단계를 포함하는 신호 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서, ① 상기 저장 매체로부터 판독된 상기 신호는 자기 성분(a magnetic component) 및 상기 열 성분을 포함하고, ② 상기 정정 단계는 상기 신호의 상기 자기 성분이 통과되고 상기 신호의 상기 열 성분이 감소되도록, 상기 신호를 필터링하는 단계를 포함하고, ③ 상기 변경 단계는 상기 복원된 열 신호가 발생되도록 상기 정정된 신호를 필터링하는 단계를 포함하는 신호 처리 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 변경 단계는 상기 복원된 열 신호가 발생되도록 무한 임펄스 응답(an infinite impulse response: IIR) 필터를 통해 상기 정정된 신호를 통과시키는 단계를 포함하는 신호 처리 방법.
  7. 제1항에 있어서, ① 상기 저장 매체로부터 판독된 상기 신호는 제1주파수 범위와 연관된 자기 성분을 포함하고, ② 상기 정정 단계는 상기 제1주파수 범위와 연관된 상기 저장 매체로부터 판독된 상기 신호의 내용을 통과시키는 단계를 포함하고, ③ 상기 변경 단계는 상기 제1주파수 범위 미만의 상기 정정된 신호의 내용을 통과시키는 단계를 포함하는 신호 처리 방법.
  8. 제1항에 있어서, ① 상기 정정 단계는 약 500KHz를 초과하는 상기 저장 매체로부터 판독된 상기 신호의 내용을 통과시키는 단계를 포함하고, ② 상기 변경 단계는 약 500KHz 미만의 상기 정정된 신호의 내용을 제거(reject)하는 단계를 포함하는 신호 처리 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 복원된 열 신호는 상기 MR 소자와 상기 저장 매체간의 이격 거리(a separation distance)를 나타내는 신호 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 복원된 열 신호는 상기 MR 소자와 상기 저장 매체간의 상기 이격 거리의 변동에 응답하여 비례적으로 변동하는 신호 처리 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 복원된 열 신호는 상기 저장 매체의 표면 프로파일(a surface profile)을 나타내는 신호 처리 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 저장 매체로부터 판독된 상기 신호는 서보 정보(servo information)를 포함하고, 상기 복원된 열 신호는 상기 서보 정보를 나타내는 신호 처리 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 저장 매체로부터 판독된 상기 신호는 서보 정보를 나타내는 자기 성분을 포함하는 신호 처리 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 신호로부터 자기 성분을 추출하는 단계를 더 포함하는 신호 처리 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 저장 매체로부터 판독된 상기 신호는 상기 열 성분과 자기 성분을 포함하고, 상기 방법은 상기 신호로부터 상기 복원된 열 신호를 감산(subtract)하여 상기 신호로부터 상기 자기 성분을 추출하는 단계를 더 포함하는 신호 처리 방법.
  16. 정보 저장 매체를 포함하는 정보 저장 장치용 신호 처리 장치(a signal processing apparatus)에 있어서, ① 자기저항성(MR) 소자를 포함하는 트랜스듀서(a transducer)와, ② 상기 트랜스듀서에 접속되고, 상기 MR 소자의 열 응답을 나타내는 상기 신호의 열 성분이 감소되도록 상기 MR 소자를 사용해서 상기 저장 매체로부터 판독된 신호를 정정하는 회로(a circuit)와, ③ 상기 회로에 접속되고, 상기 회로로부터 수신된 상기 정정 신호를 사용하여 상기 저장 매체로부터 판독된 상기 신호의 상기 열 성분을 실질적으로 나타내는 복원된 열 신호를 발생하는 필터를 포함하는 신호 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 필터는 상기 회로의 필터링 응답(a filtering response)에 실질적으로 역(inverse)인 응답을 갖는 신호 처리 장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 필터는 무한 임펄스 응답(IIR) 필터를 포함하는 신호 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 IIR 필터는 상기 회로의 필터링 응답에 실질적으로 역인 응답을 갖도록 프로그래밍되는 신호 처리 장치.
  20. 제16항에 있어서, ① 상기 저장 매체로부터 판독된 상기 신호의 상기 열 성분은 제1주파수 범위와 연관되고, ② 상기 회로는 상기 제1주파수 범위를 초과하는 상기 신호의 내용을 통과시키고, 상기 신호의 상기 열 성분을 감소시키고, ③ 상기 필터는 상기 제1주파수 범위와 연관된 상기 정정 신호의 내용을 통과시켜 상기 복원된 열 신호가 발생되도록 하는 신호 처리 장치.
  21. 제16항에 있어서, ① 상기 회로는 약 500KHz를 초과하는 상기 저장 매체로부터 판독된 상기 신호의 내용을 통과시키고, ② 상기 필터는 약 500KHz를 초과하는 상기 회로로부터 수신된 상기 정정 신호의 내용을 제거하는 신호 처리 장치.
  22. 제16항에 있어서, ① 상기 저장 매체로부터 판독된 상기 신호는 제1주파수 범위와 연관된 자기 신호 성분을 포함하고, ② 상기 회로는 상기 제1주파수 범위와 연관된 상기 저장 매체로부터 판독된 상기 신호의 내용을 통과시키고, 상기 신호의 상기 열 성분을 감소시키고, ③ 상기 필터는 상기 제1주파수 범위 미만의 상기 회로로부터 수신된 상기 정정 신호의 내용을 통과시키는 신호 처리 장치.
  23. 제16항에 있어서, 상기 회로에 접속되고, 상기 저장 매체로부터 판독된 상기 신호의 자기 신호 성분을 통과시키는 신호 처리 장치.
  24. 제16항에 있어서, ① 상기 회로 및 상기 필터에 접속되고, 상기 필터로부터 상기 복원된 열 신호 및 상기 회로로부터 복합 신호를 수신하는 신호 가산 장치(a signal summing device)를 포함하고, 상기 복합 신호는 상기 MR 소자를 사용하여 상기 저장 매체로부터 판독되고 상기 열 성분 및 자기 성분을 포함하며, ② 상기 신호 가산 장치는 상기 복합 신호로부터 상기 복원된 열 신호를 감산한 다음 상기 복합 신호의 상기 열 성분을 실질적으로 제거해서, 복원된 자기 신호가 발생되도록 하는 신호 처리 장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 복원된 열 신호는 상기 필터의 출력단에 제공되고, 상기 복원된 자기 신호는 상기 신호 가산 장치의 출력단에 제공되는 신호 처리 장치.
  26. 정보 저장 장치에 있어서, ① 자기 저항성(MR) 소자를 포함하는 트랜스듀서와, ② 저장 매체와, ③ 상기 트랜스듀서 및 상기 매체중 적어도 하나를 이동시켜 상기 트랜스듀서와 상기 매체간에 상대적 이동을 제공하는 수단과, ④ 상기 트랜스듀서에 접속되고, 상기 MR 소자의 열 응답을 나타내는 상기 신호의 열 성분이 감소되도록 상기 MR 소자를 사용해서 상기 저장 매체로부터 판독된 신호를 정정하는 회로와, ⑤ 상기 회로에 접속되고, 상기 회로로부터 수신된 상기 정정 신호를 사용하여 상기 저장 매체로부터 판독된 상기 신호의 상기 열 성분을 실질적으로 나타내는 복원된 열 신호를 발생하는 정보 저장 장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 필터는 상기 회로의 필터링 응답에 실질적으로 역인 응답을 갖는 정보 저장 장치.
  28. 제26항에 있어서, 상기 필터는 상기 회로의 필터링 응답에 실질적으로 역인 응답을 갖도록 프로그래밍되는 무한 임펄스 응답(IIR) 필터를 포함하는 정보 저장 장치.
  29. 제26항에 있어서, ① 상기 저장 매체로부터 판독된 상기 신호의 상기 열 성분은 제1주파수 범위와 연관되고, ② 상기 회로는 상기 제1주파수 범위를 초과하는 상기 신호의 내용을 통과시키고, 상기 신호의 열 성분을 감소시키며, ③ 상기 필터는 상기 제1주파수 범위와 연관된 상기 정정 신호의 내용을 통과시켜 상기 복원된 열 신호가 발생되도록 하는 정보 저장 장치.
  30. 제26항에 있어서, ① 상기 회로 및 상기 필터에 접속되고, 상기 필터로부터 상기 복원된 열 신호 및 상기 회로부터 복합 신호를 수신하는 신호 가산 장치를 포함하고, 상기 복합 신호는 상기 MR 소자를 사용하여 상기 저장 매체로부터 판독되고 상기 열 성분 및 자기 성분을 포함하며, ② 상기 신호 가산 장치는 상기 복합 신호로부터 상기 복원된 열 신호를 감산한 다음 상기 복합 신호의 상기 열 성분을 실질적으로 제거하여, 복원된 자기 신호가 발생되도록 하고, ③ 상기 복원된 열 신호는 상기 필터의 출력단에 제공되고, 상기 복원된 자기 신호는 상기 신호 가산 장치의 출력단에 제공되는 정보 저장 장치.
KR1019960050727A 1996-01-02 1996-10-31 신호 처리 장치 및 방법과 정보 저장 장치 KR100233351B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/581,906 1996-01-02
US08/581,906 US5751510A (en) 1996-01-02 1996-01-02 Method and apparatus for restoring a thermal response signal of a magnetoresistive head
US8/581,906 1996-01-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR970060049A KR970060049A (ko) 1997-08-12
KR100233351B1 true KR100233351B1 (ko) 2000-01-15

Family

ID=24327040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960050727A KR100233351B1 (ko) 1996-01-02 1996-10-31 신호 처리 장치 및 방법과 정보 저장 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5751510A (ko)
EP (1) EP0785552B1 (ko)
JP (1) JP3723651B2 (ko)
KR (1) KR100233351B1 (ko)
CN (2) CN1102289C (ko)
DE (1) DE69620141T2 (ko)
SG (1) SG44990A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100438090B1 (ko) * 2001-05-02 2004-07-02 청주도시가스주식회사 가스 계량기
KR100532379B1 (ko) * 1998-04-17 2006-01-27 삼성전자주식회사 Mr 헤드의 베이스라인 원더링 보상회로 및 베이스라인 원더링 보상방법

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6088176A (en) * 1993-04-30 2000-07-11 International Business Machines Corporation Method and apparatus for separating magnetic and thermal components from an MR read signal
FR2747822A1 (fr) * 1996-04-17 1997-10-24 Philips Electronics Nv Systeme de lecture d'informations magnetiques muni d'un detecteur d'asperites thermiques
US5986839A (en) * 1996-09-17 1999-11-16 International Business Machines Corporation Electronic magnetoresistive sensor biasing using a transducer equivalent circuit and current sources
US6239936B1 (en) * 1997-08-19 2001-05-29 International Business Machines Corporation Method and apparatus for calibrating a thermal response of a magnetoresistive element
US6049763A (en) * 1997-11-03 2000-04-11 International Business Machines Corporation Method and apparatus for performing digital thermal asperity detection
DE19983100T1 (de) 1998-04-06 2001-05-31 Imation Corp Herstellung eines umgekehrten optischen Masters für Datenspeicherplatten
US6166890A (en) * 1998-07-24 2000-12-26 Seagate Technology Llc In plane, push-pull parallel force microactuator
US6195219B1 (en) 1998-10-20 2001-02-27 International Business Machines Corporation Method and apparatus for improving a thermal response of a magnetoresistive element
WO2000030102A1 (en) * 1998-11-12 2000-05-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. Arrangement for reading information from a record carrier
US6445519B1 (en) 1999-04-21 2002-09-03 Seagate Technology Llc Basline instability detector
US6392841B1 (en) 1999-07-16 2002-05-21 International Business Machines Corporation Method and apparatus for restoring a thermal response of a magnetoresistive read transducer
US6417981B1 (en) * 1999-09-23 2002-07-09 International Business Machines Corporation System and method for measuring absolute transducer-medium clearance using a thermal response of an MR transducer
US6446236B1 (en) 1999-10-13 2002-09-03 Maxtor Corporation Reading encoded information subject to random and transient errors
US6388596B1 (en) * 2000-05-08 2002-05-14 Texas Instruments Incorporated Digital signal demodulation using weighted peak sample averaging
US6654202B2 (en) 2000-06-20 2003-11-25 Seagate Technology Llc Disc drive with layered write coil
US6414806B1 (en) 2000-10-02 2002-07-02 International Business Machines Corporation Method for thermal asperity detection and compensation in disk drive channels
US6628598B2 (en) 2000-12-05 2003-09-30 Imation Corp. Patterned media system
US6751060B2 (en) 2000-12-05 2004-06-15 Imation Corp. Magnetic media with readable topographical features
US6657809B2 (en) 2001-01-29 2003-12-02 International Business Machines Corporation Method and apparatus for positioning a transducer using a phase difference in surface profile variations on a storage medium
US6762899B2 (en) 2001-03-16 2004-07-13 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method and apparatus for estimating the flyheight of an airbearing slider in a storage device using variable spindle velocity
US6785079B2 (en) 2001-03-16 2004-08-31 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method and apparatus for estimating the flyheight of an airbearing slider in a storage device
US6654191B2 (en) * 2001-07-12 2003-11-25 International Business Machines Corporation Restoration of hard disk drive readback signal in the presence of thermal modulation
US6671232B1 (en) * 2001-07-25 2003-12-30 Maxtor Corporation Method and apparatus for measuring the surface temperature of a disk
US7486457B2 (en) * 2002-02-15 2009-02-03 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method and apparatus for predicting write failure resulting from flying height modulation
US6883368B2 (en) 2002-04-18 2005-04-26 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method and apparatus for characterizing the microwaviness of a disk surface
US6956707B2 (en) * 2002-05-07 2005-10-18 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method for look-ahead thermal sensing in a data storage device
US7027263B2 (en) * 2002-05-07 2006-04-11 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Apparatus for look-ahead thermal sensing in a data storage device
US7038875B2 (en) * 2003-07-31 2006-05-02 Seagate Technology Llc Dynamic measurement of head media spacing modulation
US20050213482A1 (en) * 2004-03-24 2005-09-29 Imation Corp. Multi-track mastering techniques
US20060073422A1 (en) * 2004-09-28 2006-04-06 Imation Corp. Portable conformable deep ultraviolet master mask
US20060110568A1 (en) * 2004-11-23 2006-05-25 Imation Corp. Multi-layers optical data storage disk masters
US7427466B2 (en) * 2004-11-29 2008-09-23 Imation Corp. Anti-reflection optical data storage disk master
US7619841B1 (en) 2005-11-23 2009-11-17 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive subtracting low frequency disturbance from a servo burst signal
US7679853B2 (en) * 2005-12-28 2010-03-16 Agere Systems Inc. Detection of signal disturbance in a partial response channel
JP2008047241A (ja) * 2006-08-18 2008-02-28 Tdk Corp 浮上量測定方法及び浮上量の調整が可能な磁気ディスク装置
JP2008159205A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Fujitsu Ltd 記憶装置、記憶装置用ヘッドの異常検出方法、異常検出プログラム
US8552328B2 (en) * 2007-12-28 2013-10-08 Tdk Corporation Method of repairing the deterioration of magneto-resistive effect device
EP2454572B1 (en) * 2009-07-14 2016-12-28 Koninklijke Philips N.V. Physical contact detection device
US8301408B2 (en) * 2010-03-09 2012-10-30 Invensys Systems, Inc. Temperature prediction transmitter
US8045283B2 (en) * 2010-03-23 2011-10-25 Lsi Corporation Amplitude-based approach for detection and classification of hard-disc defect regions
US8089713B2 (en) 2010-03-25 2012-01-03 Lsi Corporation Detection of hard-disc defect regions using soft decisions
US8908317B1 (en) * 2014-01-27 2014-12-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for detecting touchdown of head and disk storage apparatus
US9947353B1 (en) * 2017-07-26 2018-04-17 Seagate Technology Llc Magnetic recording system employing passive thermal asperity avoidance
US11489501B2 (en) * 2019-10-18 2022-11-01 Skyworks Solutions, Inc. Amplifier distortion detection system

Family Cites Families (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3416373A (en) * 1966-04-01 1968-12-17 Ralph J. Havens Displacement detector
NL7309590A (nl) * 1973-07-10 1975-01-14 Philips Nv Inrichting voor het sturen van de positie van een magneetkop ten opzichte van een te volgen informatiespoor.
DE3045401A1 (de) * 1980-12-02 1982-07-01 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zum pruefen von einspritzduesen
US4498146A (en) * 1982-07-30 1985-02-05 At&T Bell Laboratories Management of defects in storage media
US4485337A (en) * 1983-05-09 1984-11-27 Control Data Corporation Servo data driven motor speed control
US4532802A (en) * 1984-05-31 1985-08-06 International Business Machines Corporation Apparatus for analyzing the interface between a recording disk and a read-write head
CA1248222A (en) * 1984-08-27 1989-01-03 Yutaka Souda Magnetic transducer head utilizing magnetoresistance effect
US4647992A (en) * 1984-11-26 1987-03-03 International Business Machines Corporation Combined magnetic channel signal sensor and servo control track following system and method
JPS61177622A (ja) * 1985-01-31 1986-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁気デイスク装置
US4669011A (en) * 1985-05-03 1987-05-26 Eastman Kodak Company Slider assembly with dynamically positionable transducer
US4712144A (en) * 1985-08-20 1987-12-08 International Business Machines Corporation Method and apparatus for reading recorded data by a magnetoresistive head
JPS6256849A (ja) * 1985-09-06 1987-03-12 Snow Brand Milk Prod Co Ltd 通電加熱法に用いられるセンサ−
EP0227845B1 (en) * 1985-11-19 1990-05-30 International Business Machines Corporation Method and apparatus for controlling the flying height of the head in a magnetic storage unit
JPS62250570A (ja) * 1986-04-22 1987-10-31 インタ−ナショナル　ビジネス　マシ−ンズ　コ−ポレ−ション 記憶装置用変換器
US4747698A (en) * 1986-04-30 1988-05-31 International Business Machines Corp. Scanning thermal profiler
US4777544A (en) * 1986-08-15 1988-10-11 International Business Machine Corporation Method and apparatus for in-situ measurement of head/recording medium clearance
US4802033A (en) * 1986-11-07 1989-01-31 Eastman Kodak Company Predictive positioning offset compensation for high TPI disk systems
JPS63191316A (ja) * 1987-02-03 1988-08-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁気記録媒体
JPH0198180A (ja) * 1987-10-09 1989-04-17 Mitsubishi Electric Corp 記憶装置
US4931887A (en) * 1988-02-01 1990-06-05 International Business Machines Corporation Capacitive measurement and control of the fly height of a recording slider
US5084791A (en) * 1988-05-10 1992-01-28 Quantum Corporation Head position control system for fixed drive including position encoder, temperature sensor and embedded fine servo information
US4949036A (en) * 1988-07-07 1990-08-14 Seagate Technology, Inc. Disc drive error mapping using threshold comparison methods
US4914398A (en) * 1988-08-01 1990-04-03 International Business Machines Corporation Method and circuitry to suppress additive disturbances in data channels containing MR sensors
US5070495A (en) * 1989-04-12 1991-12-03 International Business Machines Corporation Write calibration for magnetooptic disk recorders
EP0397126B1 (en) * 1989-05-11 1995-12-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Defect inspecting apparatus for disc-shaped information recording media
US5054936A (en) * 1989-11-16 1991-10-08 Jacob Fraden Sensor for active thermal detection
US5032935A (en) * 1989-12-12 1991-07-16 International Business Machines Corporation Amplification of signals produced by a magnetoresistive element
US5057785A (en) * 1990-01-23 1991-10-15 International Business Machines Corporation Method and circuitry to suppress additive disturbances in data channels
US5079663A (en) * 1990-01-29 1992-01-07 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor with track following capability
US5418770A (en) * 1990-06-29 1995-05-23 Hitachi, Ltd. Method of and apparatus for correcting edge interval of pit in optical recording/read-out apparatus
US5130866A (en) * 1990-07-17 1992-07-14 International Business Machines Corporation Method and circuitry for in-situ measurement of transducer/recording medium clearance and transducer magnetic instability
JPH0495218A (ja) * 1990-08-10 1992-03-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁気ディスクおよびこれを用いた磁気ディスク装置
US5185681A (en) * 1990-09-28 1993-02-09 Seagate Thermal offset compensation for high density disk drives
JPH04141822A (ja) * 1990-10-02 1992-05-15 Fujitsu Ltd 磁気ディスクおよび磁気ディスク装置
US5168413A (en) * 1990-11-30 1992-12-01 Ibm Corporation Transducer head flying height monitoring methods and apparatus for disk drive system
US5233482A (en) * 1991-07-31 1993-08-03 International Business Machines Corporation Thermal asperity compensation for PRML data detection
JPH05174515A (ja) * 1991-12-20 1993-07-13 Fujitsu Ltd 磁気ヘッドの位置決め方法およびその装置
JP3254743B2 (ja) * 1992-08-17 2002-02-12 ソニー株式会社 位置決め信号の書き込み方法
US5321559A (en) * 1992-08-27 1994-06-14 Quantum Corporation Asynchronous peak detection of information embedded within PRML class IV sampling data detection channel
US5341249A (en) * 1992-08-27 1994-08-23 Quantum Corporation Disk drive using PRML class IV sampling data detection with digital adaptive equalization
US5327298A (en) * 1992-09-10 1994-07-05 International Business Machines Corporation Noise minimization for magnetic data storage drives using oversampling techniques
US5377058A (en) * 1992-12-31 1994-12-27 International Business Machines Corporation Fly height servo control of read/write head suspension
US5301080A (en) * 1992-12-31 1994-04-05 International Business Machines Corporation Bias servo loop for magneto-resistive read/write head
US5424885A (en) * 1993-01-11 1995-06-13 Seagate Technology, Inc. Method for following data tracks in a disc drive using an improved thermal calibration method
US5455730A (en) * 1993-02-18 1995-10-03 International Business Machines Corporation Contact magnetic recording disk file with a magnetoresistive read sensor
JPH06290563A (ja) * 1993-03-31 1994-10-18 Hoya Corp 磁気ヘッド及び磁気記録・再生装置
JP2879185B2 (ja) * 1993-04-16 1999-04-05 ティーディーケイ株式会社 光磁気ディスク
US5367409A (en) * 1993-04-29 1994-11-22 International Business Machines Corporation Even harmonic distortion compensation for digital data detection
US5527110A (en) * 1993-04-30 1996-06-18 International Business Machines Corporation Method and apparatus for detecting asperities on magnetic disks using thermal proximity imaging
US5388014A (en) * 1993-09-10 1995-02-07 Hewlett-Packard Company Apparatus and method of sensing the position of a magnetic head
JP3063022B2 (ja) * 1994-09-12 2000-07-12 ホーヤ株式会社 表面凹凸検出方法及びその装置並びに磁気ディスク検査方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100532379B1 (ko) * 1998-04-17 2006-01-27 삼성전자주식회사 Mr 헤드의 베이스라인 원더링 보상회로 및 베이스라인 원더링 보상방법
KR100438090B1 (ko) * 2001-05-02 2004-07-02 청주도시가스주식회사 가스 계량기

Also Published As

Publication number Publication date
DE69620141T2 (de) 2003-01-02
SG44990A1 (en) 1997-12-19
CN1352452A (zh) 2002-06-05
JPH09219002A (ja) 1997-08-19
DE69620141D1 (de) 2002-05-02
KR970060049A (ko) 1997-08-12
EP0785552B1 (en) 2002-03-27
JP3723651B2 (ja) 2005-12-07
CN1102289C (zh) 2003-02-26
EP0785552A1 (en) 1997-07-23
CN1254788C (zh) 2006-05-03
US5751510A (en) 1998-05-12
CN1156873A (zh) 1997-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100233351B1 (ko) 신호 처리 장치 및 방법과 정보 저장 장치
US6088176A (en) Method and apparatus for separating magnetic and thermal components from an MR read signal
KR100241645B1 (ko) 저장 장치와, 자기저항성 헤드 위치지정 및 보정 방법
KR100234651B1 (ko) 저장 장치와, 자기저항성 헤드 위치지정 방법과,열 감응성 보정 방법
US5130866A (en) Method and circuitry for in-situ measurement of transducer/recording medium clearance and transducer magnetic instability
US6195219B1 (en) Method and apparatus for improving a thermal response of a magnetoresistive element
US6288856B1 (en) Real-time head-to-disk clearance measuring method and apparatus
US6671111B2 (en) Readback signal detection and analysis in a magnetic data storage system
US6239936B1 (en) Method and apparatus for calibrating a thermal response of a magnetoresistive element
US20070279788A1 (en) Method and apparatus to perform defect scanning
KR20020059751A (ko) 결함 임계값 검출기 및 비터비 이득을 사용하는 데이타에러 복구 방법 및 장치
JPH0734294B2 (ja) 記録媒体の欠陥検出方法及び欠陥検出装置
WO1997039365A1 (en) Method and apparatus for detecting defects on the surface of a data recording medium
US6665134B2 (en) Methods and apparatus for detection and analysis of an envelope of a frequency modulated readback signal in a magnetic storage system
US6522495B1 (en) System, method and program for determining the magnetic center shift within a disk drive system
US6519108B2 (en) Method and apparatus for testing MR head instability using a criterion that removes normal head fluctuation from consideration
KR100295724B1 (ko) 신호분리장치및신호처리방법과정보저장장치
Klaassen et al. Slider-disk clearance measurements in magnetic disk drives using the readback transducer
US20020075585A1 (en) Automated drive-level microtrack profile using variable gain amplifier
US6104188A (en) Surface analysis test defect detector for direct access storage device
WO2002027887A1 (en) Automated drive-level microtrack profile using variable gain amplifier

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: 20060814

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee