KR101464023B1 - 가변 보상된 플라이 하이트 측정용 시스템들 및 방법들 - Google Patents

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KR101464023B1
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Abstract

본 발명의 다양한 실시예들은 플라이 하이트를 결정하는 시스템들 및 방법들을 제공한다. 예를 들어, 저장 매체에 관해 배치된 헤드 어셈블리, 기록 채널, 및 판독 회로를 포함하는 플라이 하이트 결정 시스템이 개시된다. 판독 회로는 헤드 어셈블리 및 기록 채널 둘 모두로부터 정보를 수신하도록 동작 가능하다. 기록 채널로부터 수신된 정보에 대응하는 판독 회로로부터의 제 1 신호를 수신하고 제 1 신호에 기초하여 제 1 기본 주파수 및 제 1 고차 주파수를 제공하도록 동작 가능한 주파수 결정 회로가 포함되고, 주파수 결정 회로는 헤드 어셈블리 채널로부터 수신된 정보에 대응하는 판독 회로로부터의 제 2 신호를 수신하고 제 2 신호에 기초하여 제 2 기본 주파수 및 제 2 고차 주파수를 제공하도록 동작 가능하다. 보상 변수를 계산하기 위해 제 1 기본 주파수를 제 1 고차 고조파로 나누도록 동작 가능한 보상 변수 계산 모듈이 포함된다. 헤드 어셈블리와 저장 매체 사이의 거리의 표시를 산출하기 위해 제 2 기본 주파수를 제 2 고차 고조파 및 보상 변수로 나누도록 동작 가능한 플라이 하이트 계산 모듈이 포함된다.

Description

가변 보상된 플라이 하이트 측정용 시스템들 및 방법들{Systems and methods for variable compensated fly height measurement}
본 발명은 저장 매체로 및 저장 매체로부터 정보를 전달하는 시스템들 및 방법들에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 저장 매체에 관해 센서를 위치시키는 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
다양한 전자 저장 매체는 저장 매체에 관해 위치되는 판독/기록 헤드 어셈블리의 사용을 통해 액세스된다. 판독/기록 헤드 어셈블리는 헤드 액추에이터에 의해 지원되고, 저장 매체로부터 정보를 판독하고 저장 매체에 정보를 기록하도록 동작가능하다. 판독/기록 헤드 어셈블리와 저장 매체간의 높이는 통상적으로 플라이 하이트(fly height)로서 칭해진다. 플라이 하이트의 제어는 저장 시스템의 적절한 동작에 중요하다.
구체적으로, 판독/기록 헤드 어셈블리와 저장 매체간의 거리의 증가는 통상적으로 심볼간 간섭의 증가를 발생시킨다. 심볼간 간섭이 수용 불가능하게 높게 되는 경우, 저장 매체에 원래 기록된 정보를 신뢰할 수 있게 판독하는 것이 불가능하게 될 수 있다. 반대로, 너무 작은 플라이 하이트는 판독/기록 헤드 어셈블리상의 과도한 마모 및/또는 저장 디바이스의 조기의 고장을 발생시킬 수 있다.
통상적인 저장 디바이스에서, 플라이 하이트는 미리 결정된 범위에서 동작하도록 설정된다. 동작 동안, 플라이 하이트는 미리 결정된 영역에서 동작을 지속하고 있음을 보장하기 위해 주기적으로 측정된다. 광학 간섭, 판독 신호 파형의 스펙트럼 분석, 및 판독 신호의 펄스폭 값 측정을 포함하여, 플라이 하이트를 측정하는 다양한 접근 방법들이 개발되었다. 이러한 접근 방법들은 일반적으로 플라이 하이트의 합당한 추정을 제공하지만, 이들은 다양한 에러들에 민감하다. 이러한 에러들은, 플라이 하이트의 미리 결정된 동작 범위가 다양한 에러들을 참작하도록 충분히 크게 유지될 것을 필요로 한다. 이는 심볼간 간섭이 너무 크게 플라이 하이트를 설정하게 할 수 있다.
그러므로, 적어도 상술한 이유들을 위해, 저장 매체에 관해 센서를 위치시키는 진보된 시스템들 및 방법들에 대한 해당 기술분야의 요구가 존재한다.
본 발명은 저장 매체로 및 저장 매체로부터 정보를 전달하는 시스템들 및 방법들에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 저장 매체에 관해 센서를 위치시키는 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
본 발명의 다양한 실시예들은 상대적인 플라이 하이트를 계산하는 방법들을 제공한다. 이러한 방법들은 헤드 어셈블리를 저장 매체로부터 플라이 하이트 거리로 배치하는 단계, 기록 회로로부터 기록 패턴을 기록하는 단계, 판독 회로에서 기록 패턴을 수신하는 단계를 포함한다. 기록 패턴에 기초하여, 보상 변수가 계산 및 저장된다. 저장된 패턴은 저장 매체로부터 수신되고, 적어도 저장된 패턴 및 보상 변수에 기초하여 플라이 하이트 거리의 표시가 계산된다. 상술한 실시예들의 일부 상황들에서, 기록 패턴 및 저장된 패턴은 2T,3T,4T,5T,6T...등과 같은 주기적인 패턴들이다. 2T 패턴은 2개의 로직 1들 다음에 2개의 로직 0들이 이어진다. 유사하게, 3T 패턴은 3개의 로직 1들 다음에 3개의 로직 0들이 이어진다. 다른 주기적인 패턴들은 유사한 주기성을 나타낸다.
일부 경우들에서, 보상 변수를 계산하는 단계는 수신된 기록 패턴에 대응하는 신호의 기본 주파수를 결정하는 단계, 및 수신된 기록 패턴에 대응하는 신호의 고차 고조파를 결정하는 단계를 포함한다. 기본 주파수는 보상 변수를 생성하도록 고차 고조파로 나누어진다. 고차 고조파는 제 3 차 고조파, 제 4 차 고조파 또는 제 6 차 고조파일 수 있다(단, 이것으로 제한하는 것은 아님). 구체적으로, 상술한 실시예들의 상황들에서, 기본 주파수를 결정하는 단계 및 고차 고조파를 결정하는 단계는 이산 푸리에 변환을 수행함으로써 이루어진다.
다양한 경우들에서, 플라이 하이트 거리의 표시를 산출하는 단계는 수신된 저장된 패턴에 대응하는 신호의 기본 주파수를 결정하는 단계, 및 수신된 저장된 패턴에 대응하는 신호의 고차 고조파를 결정하는 단계를 포함한다. 상술된 실시예들의 특정 상황들에서, 기본 주파수는 플라이 하이트 거리의 표시를 생성하도록 고차 고조파 및 보상 변수로 나누어진다. 고차 고조파는 제 2 차 고조파, 제 3 차 고조파, 제 4 차 고조파, 제 5 차 고조파, 제 6 차 고조파 등일 수 있다(단, 이것으로 제한하는 것은 아님). 기본 주파수를 결정하는 단계 및 고차 고조파를 결정하는 단계는 이산 푸리에 변환을 수행함으로써 이루어진다.
상술된 실시예들의 특정 상황들에서, 보상 변수는 판독 회로와 연관된 아날로그 프론트 엔드(analog front end)에서의 온도 변동 및 공급 전압 변동 중 하나 이상을 고려한다. 이런 상황들에서, 온도 및/또는 공급 전압의 하나 이상의 조합들에 특정한 다중 보상 변수들이 생성될 수 있다. 다양한 상황들에서, 기록 패턴은 저장 매체의 특정 디스크 영역에 대응하는 기본 주파수를 제공한다. 이런 경우들에서, 특정 디스크 영역들에 특정한 다중 보상 변수들이 생성될 수 있다. 일부 상황들에서 온도, 공급 전압, 및/또는 디스크 영역의 하나 이상의 조합들에 특정한 다중 보상 변수들이 생성될 수 있다.
상술한 실시예들의 일부 상황들에서, 판독 회로는 아날로그 프론트 엔드를 포함하고, 보상 변수는 아날로그 프론트 엔드의 온도 변동 및/또는 공급 전압 변동을 보상한다. 이런 상황들에서, 보상 변수를 계산하는 단계는 온도 및 공급 전압의 하나 이상을 포함하는 제 1 조합에 대한 제 1 보상 변수를 계산하고, 온도 및 공급 전압의 하나 이상을 포함하는 제 2 조합에 대한 제 2 보상 변수를 계산하는 단계를 포함한다. 방법은 온도 측정 및/또는 공급 전압 측정의 하나 이상에 기초하여 제 1 보상 변수 및 제 2 보상 변수 중 하나를 선택하는 단계를 더 포함한다. 플라이 하이트 거리의 표시를 산출하는 단계는 수신된 저장된 패턴에 대응하는 신호의 기본 주파수를 결정하는 단계, 수신된 저장된 패턴에 대응하는 신호의 고차 고조파를 결정하는 단계, 및 플라이 하이트 거리의 표시를 생성하도록 기본 주파수를 고차 고조파 및 선택된 보상 변수로 나누는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예들은 플라이 하이트를 결정하는 시스템들을 제공한다. 이러한 시스템들은 저장 매체에 관해 배치된 헤드 어셈블리, 기록 채널, 및 판독 회로를 포함한다. 판독 회로는 헤드 어셈블리 및 기록 채널로부터 정보를 수신하도록 동작 가능하다. 기록 채널로부터 수신된 정보에 대응하는 판독 회로로부터의 제 1 신호를 수신하고 제 1 신호에 기초하여 제 1 기본 주파수 및 제 1 고차 주파수를 제공하도록 동작 가능한 주파수 결정 회로가 포함되고, 주파수 결정 회로는 헤드 어셈블리 채널로부터 수신된 정보에 대응하는 판독 회로로부터의 제 2 신호를 수신하고 제 2 신호에 기초하여 제 2 기본 주파수 및 제 2 고차 주파수를 제공하도록 동작 가능하다. 보상 변수를 계산하기 위해 제 1 기본 주파수를 제 1 고차 고조파로 나누도록 동작 가능한 보상 변수 계산 모듈이 포함된다. 헤드 어셈블리와 저장 매체간의 거리의 표시를 산출하기 위해 제 2 기본 주파수를 제 2 고차 고조파 및 보상 변수로 나누도록 동작 가능한 플라이 하이트 계산 모듈이 포함된다.
본 발명의 다른 실시예들은 저장 매체, 저장 매체로부터의 거리에 배치된 헤드 어셈블리, 기록 회로 및 판독 회로를 포함하는 저장 시스템들을 제공한다. 판독 회로는 헤드 어셈블리 및 기록 채널 둘 다로부터의 정보를 수신하도록 동작 가능하다. 또한, 판독 회로는 온도 변동 및 공급 전압 변동에 민감한 증폭기를 적어도 포함한다. 저장 시스템들은 규정된 증폭기 온도, 증폭기 공급 전압에서 기록 회로로부터 수신된 정보에 대응하는 판독 회로로부터의 제 1 신호를 수신하고, 제 1 신호에 기초하여 제 1 기본 주파수 및 제 1 고차 주파수를 제공하도록 동작 가능한 주파수 결정 모듈을 더 포함한다. 주파수 결정 회로는 또한 헤드 어셈블리 채널로부터 수신된 정보에 대응하는 판독 회로로부터의 제 2 신호를 수신하고, 제 2 신호에 기초하여 제 2 기본 주파수 및 제 2 고차 주파수를 제공하도록 동작 가능하다. 규정된 증폭기 온도 및 규정된 증폭기 공급 전압에 특정한 보상 변수를 계산하기 위해 상기 제 1 기본 주파수를 제 1 고차 고조파로 나누도록 동작 가능한 보상 변수 계산 모듈이 포함된다. 측정된 증폭기 온도를 제공하기 위한 온도 센서가 포함되고 측정된 증폭기 공급 전압을 제공하기 위한 공급 전압 센서가 포함된다. 측정된 증폭기 온도 및 측정된 증폭기 공급 전압에 적어도 부분적으로 기초하여 보상 변수를 선택하고, 거리의 표시를 산출하기 위해 제 2 기본 주파수를 제 2 고차 고조파 및 보상 변수로 나누도록 동작 가능한 플라이 하이트 계산 모듈이 포함된다.
이 요약은 단지 본 발명의 일부 실시예의 일반적인 개요를 제공한다. 다수의 다른 목적들, 특징들, 이점들 및 본 발명의 다른 실시예들이 이하의 상세한 설명, 첨부된 청구범위 및 첨부 도면들로부터 보다 완전히 명백하게 될 것이다.
본 발명의 다양한 실시예들의 추가적인 이해는 본 명세서의 잔여 부분들에 기술된 도면들을 참조하여 실현될 수 있다. 도면들에서, 유사한 참조 번호들은 몇몇 도면들을 통해 유사한 성분들을 지칭하는데 사용된다. 일부 경우들에서, 영어 소문자로 구성된 서브-라벨은 다중의 유사한 성분들 중 하나를 나타내기 위한 참조 번호들과 연관된다. 참조가 기존의 서브-라벨에 대해 설명 없이 참조 번호로 이루어질 때, 모든 이러한 다중의 유사한 성분들을 참조하도록 의도된다.
본 발명은 플라이 하이트를 측정하는 신규한 시스템들, 디바이스들, 방법들 및 증명들을 제공한다.
도 1은 종래 기술의 플라이 하이트 측정 시스템을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따라 가변 보상을 포함하는 플라이 하이트 측정 시스템을 도시하는 도면.
도 3은 플라이 하이트를 결정하기 위한 본 발명의 일부 실시예들에 따른 방법을 도시하는 흐름도.
도 4는 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따라 디스크 영역에 의한 가변 보상을 포함하는 플라이 하이트 측정 시스템을 도시하는 도면.
도 5는 디스크 영역 정보를 이용하여 플라이 하이트를 결정하기 위한 본 발명의 일부 실시예들에 따른 방법을 도시하는 흐름도.
도 6은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따라 디스크 영역, 온도 및 전압에 의한 가변 보상을 포함하는 플라이 하이트 측정 시스템을 도시하는 도면.
도 7은 디스크 영역 정보, 온도 및 전압을 이용하여 플라이 하이트를 결정하기 위한 본 발명의 일부 실시예들에 따른 방법을 도시하는 흐름도.
본 발명은 저장 매체로 및 저장 매체로부터 정보를 전달하는 시스템들 및 방법들에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 저장 매체에 관해 센서를 위치시키는 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
도 1을 참조하여, 종래 기술의 플라이 하이트 측정 시스템(100)이 도시된다. 플라이 하이트 측정 시스템(100)은 기록 회로(110) 및 판독 회로(120)를 포함한다. 기록 회로(110)는 당 분야에 알려진 바와 같이 디지털 기록 데이터(105)를 수신하고 이를 기록 가능한 포맷으로 판독/기록 헤드 어셈블리(190)에 제공하는 기록 채널(115)을 포함한다. 판독 회로(120)는 당 분야에 알려진 바와 같이 판독/기록 헤드 어셈블리(190)로부터 정보를 수신하고 디지털 데이터 스트림으로서 수신된 데이터를 데이터 검출기(195)에 제공하는 아날로그 프론트 엔드(125)를 포함한다. 구체적으로, 아날로그 프론트 엔드(125)는 판독/기록 헤드 어셈블리(190)로부터 원 아날로그 신호를 수신하는 증폭기(130)를 포함한다. 증폭기(130)는 증폭된 출력을, 아날로그 저역 통과 필터 기능을 수행하는 연속적 시간 필터(135)에 제공하고 필터링된 출력을 아날로그-디지털 변환기(140)에 제공한다. 아날로그-디지털 변환기(140)는 아날로그 신호를 데이터 검출기(195)에 제공되는 일련의 디지털 비트들로 변환한다.
아날로그-디지털 변환기(140)의 출력은 플라이 하이트(185)가 너무 큰지 또는 너무 작은지를 결정하도록 동작 가능한 플라이 하이트 계산 모듈(160)에 또한 제공된다. 도시된 바와 같이, 플라이 하이트(185)는 판독/기록 헤드 어셈블리(190)로부터 디스크 플래터(disk flatter)(180)의 표면으로의 거리이다. 상대적인 플라이 하이트는 플라이 하이트 출력(165)으로 제공된다.
동작에 있어서, 일련의 로직(1들) 및 로직(0들)은 처음에 디스크 플래터(180)에 기록되어서, 판독시에 이들이 증폭기(130)의 출력에서 사인파를 발생시킨다. 사인파는 기본 주파수를 나타낸다. 플라이 하이트 계산 모듈(160)은 사인파의 기본 주파수뿐만 아니라 사인파의 제 3 고조파를 계산하는 이산 푸리에 변환을 수행한다. 이로부터, 플라이 하이트 팩터(즉, 플라이 하이트 출력(165))는 이하의 식에 기초하여 계산될 수 있다:
Figure 112010016822251-pct00001
.
플라이 하이트가 증가하면, 제 3 고조파 주파수는 기본 주파수에 비해 감소한다(즉, 플라이 하이트 출력(165)이 증가함). 플라이 하이트가 감소하면, 제 3 고조파는 기본 주파수에 비해 증가한다(즉, 플라이 하이트 출력(165)이 감소함)
그러나, 플라이 하이트 출력(165)이 온도, 처리 및/또는 공급 전압에 따라 실질적으로 변할 수 있다고 결정되었다. 그러므로, 상술한 식은 상대적인 플라이 하이트의 합리적인 추정을 제공하지만, 아날로그 프론트 엔드(125)에서의 온도, 전압 및 처리의 변동이 존재하는 경우 실질적으로 부정확하게 될 수 있다. 이에 기초하여, 플라이 하이트 출력(165)은 이하의 식에 의해 보다 정확하게 표현된다고 결정되었다:
Figure 112010016822251-pct00002
여기서,
Figure 112010016822251-pct00003
는 아날로그 프론트 엔드(125)에서의 변동을 참작하는 처리, 온도 및/또는 전압 종속 변수이다. 본 발명의 다양한 실시예들은
Figure 112010016822251-pct00004
를 참작하는 시스템들 및 방법들을 제공하고, 이에 의해 플라이 하이트의 보다 정확한 결정을 제공한다.
도 2를 참조하여, 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 가변 보상을 포함하는 플라이 하이트 측정 시스템(200)이 도시된다. 플라이 하이트 측정 시스템(200)은 기록 회로(210) 및 판독 회로(220)를 포함한다. 기록 회로(210)는 디지털 기록 데이터(205)를 수신하고, 이를 기록 가능한 포맷으로 판독/기록 헤드 어셈블리(290)에 제공하는 기록 채널(215)을 포함한다. 기록 회로(210)는 판독/기록 헤드 어셈블리에 정보를 전달할 수 있는 임의의 회로, 어셈블리 및/또는 처리기 기반 함수일 수 있다. 여기에 제공된 개시에 기초하여, 당업자는 본 발명의 다양한 실시예들에 관해 사용될 수 있는 다양한 기록 회로들을 인지할 것이다. 판독 회로(220)는 판독/기록 헤드 어셈블리(290)로부터 정보를 수신하고 수신된 데이터를 디지털 데이터 스트림으로서 데이터 검출기(295)에 제공하는 아날로그 프론트 엔드(225)를 포함한다. 판독 회로(220)는 판독/기록 헤드 어셈블리로부터 수신 디바이스에 정보를 전달할 수 있는 임의의 회로, 어셈블리 및/또는 프로세서 기반 함수일 수 있다. 여기에 제공된 개시에 기초하여, 당업자는 본 발명의 다양한 실시예들에 관해 사용될 수 있는 다양한 판독 회로들을 인지할 것이다.
아날로그 프론트 엔드(225)는 판독/기록 헤드 어셈블리(290)로부터 원 아날로그 신호를 수신하는 증폭기(230)를 포함할 수 있다. 증폭기(230)는 증폭된 출력을, 아날로그 저역 통과 필터 기능을 수행하고 필터링된 출력을 아날로그-디지털 변환기(240)에 제공하는 연속적 시간 필터(235)에 제공한다. 아날로그-디지털 변환기(240)는 아날로그 신호를 데이터 검출기(295)에 제공되는 일련의 디지털 비트들로 변환한다. 아날로그 프론트 엔드(225)는 판독/기록 헤드 어셈블리로부터 정보를 수신하고, 그 디지털 표현을 제공할 수 있는 임의의 회로, 어셈블리 및/또는 처리기 기반 함수일 수 있다. 여기에 제공된 개시에 기초하여, 당업자는 본 발명의 다양한 실시예들에 관해 사용될 수 있는 다양한 아날로그 프론트 엔드들을 인지할 것이다. 또한, 판독/기록 헤드 어셈블리(290)는 저장 매체에 정보를 기록하고 저장 매체에 이전에 기록된 정보를 감지할 수 있는 임의의 회로, 장치 및/또는 어셈블리일 수 있다. 여기에 제공된 개시에 기초하여, 당업자는 본 발명의 다양한 실시예들에 관해 사용될 수 있는 다양한 판독/기록 헤드 어셈블리들을 인지할 것이다.
기록 회로(210)로부터의 데이터를 판독/기록 헤드 어셈블리(290)(즉, 표준 기록 모드) 또는 판독 회로(220)(즉, 루프백 모드(loopback mode))로 지향시키고, 판독/기록 헤드 어셈블리(290)로부터 판독 회로(220)(즉, 표준 판독 모드)로 지향시키기 위해 제공하는 데이터 제어기 회로(245)가 포함된다. 아날로그-디지털 변환기(240)의 출력은 플라이 하이트(285)가 너무 큰지 또는 너무 작은지를 결정하도록 동작 가능한 플라이 하이트 계산 모듈(260)에 또한 제공된다. 도시된 바와 같이, 플라이 하이트(285)는 판독/기록 헤드 어셈블리(290)로부터 디스크 플래터(280)의 표면까지의 거리이다. 상대적인 플라이 하이트는 플라이 하이트 출력(265)으로서 제공된다. 또한, 아날로그-디지털 변환기(240)의 출력은 아날로그 프론트 엔드(225)에 대한
Figure 112013047407303-pct00005
를 결정하도록 동작 가능한 플라이 하이트 교정 모듈(250)에 제공된다. 플라이 하이트 교정 모듈(250)은 주기적인 교정 인에이블 신호(257)에 기초하여 인에이블되고, 결정된
Figure 112013047407303-pct00006
값은 주기적인 교정 인에이블 신호(257)가 어써트(assert)될 때마다 메모리(255)에 업데이트된다.
Figure 112013047407303-pct00007
는 메모리(255)로부터 검색되고, 플라이 하이트 출력(265)을 계산하기 위해 플라이 하이트 계산 모듈(260)에 의해 이용될 수 있다.
동작에 있어서, 데이터 제어기(245)는 주기적인 교정 인에이블(257)이 어써트되면, 기록 회로(210)를 통해 기록된 데이터가 판독 회로(220)에 제공되도록 루프백 모드로 구성된다. 이 구성에서, 일련의 로직(1들) 및 로직(0들)은 기록 회로(210)를 통해 판독 회로에 기록된다. 일련의 로직(1들) 및 로직(0들)은 연속적 시간 필터(235)의 출력에서 사인파를 발생시킨다. 다른 반복적인 파형들이 사인파 대신 사용될 수 있다는 점에 주의해야 한다. 사인파는 기본 주파수를 나타낸다. 주기적인 교정 인에이블(257)이 어써트되면, 플라이 하이트 교정 모듈(250)은 사인파의 기본 주파수뿐만 아니라 사인파의 제 3 고조파도 산출하는 이산 푸리에 변환을 수신된 사인파상에서 수행한다. 이로부터,
Figure 112013047407303-pct00008
는 이하의 식에 기초하여 계산된다.
Figure 112010016822251-pct00009
이
Figure 112010016822251-pct00010
의 값은 메모리(255)에 기록된다. 본 발명의 일 특정 실시예에서, 플라이 하이트 교정 모듈(250)은 기본 주파수 및 제 3 고조파 주파수를 제공할 수 있는 이산 시간 푸리에 변환 회로를 포함한다. 이 두 주파수들은 앞선 식의 수학적 처리(mathematical manipulation)를 수행하는 펌웨어/소프트웨어 명령들을 실행하는 처리기에 제공된다. 본 발명의 다른 실시예들에서, 수학적 처리는 하드웨어에서 수행된다.
표준 동작 동안, 주기적인 교정 인에이블(257)이 어써트되지 않으면, 대응하는 일련의 로직(0들) 및 로직(1들)은 판독/기록 헤드 어셈블리(290)를 통해 디스크 플래터(280)로부터 판독되고, 데이터 제어기(245)에 의해 판독 회로(225)에 제공된다. 아날로그-디지털 변환기(240)로부터의 출력은 플라이 하이트 계산 모듈(260)에 제공된다. 플라이 하이트 계산 모듈(260)은 사인파의 기본 주파수 및 사인파의 제 3 고조파를 재차 계산하는 이산 푸리에 변환을 수행한다. 이로부터 및 메모리(255)로부터의
Figure 112013047407303-pct00011
의 값으로부터, 플라이 하이트 팩터(즉, 플라이 하이트 출력(265))는 이하의 식에 기초하여 계산될 수 있다:
Figure 112010016822251-pct00012
플라이 하이트가 증가하면, 제 3 고조파 주파수는 기본 주파수에 비해 감소한다(즉, 플라이 하이트 출력(265)이 증가함). 플라이 하이트가 감소하면, 제 3 고조파 주파수는 기본 주파수에 비해 증가한다(즉, 플라이 하이트 출력(265)이 감소함). 플라이 하이트 출력(265)의 계산에
Figure 112013047407303-pct00013
를 통합시킴으로써, 온도, 공급 전압 및 처리로 인한 아날로그 프론트 엔드의 변동들이 감소될 수 있다.
도 3을 참조하여, 흐름도(300)는 플라이 하이트를 결정하는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 방법을 도시한다. 흐름도(300)에 따라, 교정 처리가 선택되는지를 결정한다(블록 305). 이러한 교정 처리는 예를 들어, 주기적인 교정 인에이블(257)을 어써트함으로써 선택될 수 있다. 교정 처리가 선택되면(블록 305), 데이터 루프백이 설정된다.(블록 310). 이러한 루프백은 기록 회로를 통해 기록된 데이터를 판독 회로로 직접 보낸다. 6T 패턴(즉, 12T의 주기를 갖는 111111000000)은 기록 회로를 통해 기록되고(블록 315), 판독 회로를 통해 수신된다(블록 320). 이러한 패턴은 사인파를 계산한다. 고조파 감지는 사인파의 기본 주파수 및 사인파의 제 3 고조파 주파수를 결정하도록 사인파상에서 수행된다(블록 325). 본 발명의 일 특정 실시예에서, 고조파 감지는 기본 주파수 및 제 3 고조파 주파수를 계산하는 이산 푸리에 변환을 이용하여 이루어진다. 기본 주파수는 메모리에 저장(335)되는
Figure 112013047407303-pct00014
를 계산하도록 제 3 고조파 주파수로 나누어진다(블록 330).
보통 동작 모드(즉, 교정이 선택되지 않을 때(블록 305))에서, 시스템은 저장 매체로부터 판독 회로로 정보를 전달하도록 설정된다(블록 375). 6T 패턴은 저장 매체로부터 판독되고(블록 380), 고조파 감지는 6T 패턴상에서 수행된다(블록 385). 고조파 감지는 교정 페이즈동안 사용된 동일한 고조파 감지일 수 있다. 따라서, 예를 들어, 고조파 감지가 6T 패턴에 의해 생성된 사인파상에서 이산 푸리에 변환을 수행함으로써 이루어질 수 있다. 이는 사인파의 기본 주파수 및 사인파의 제 3 고조파 주파수 둘 다를 계산한다. 기본 주파수는 제 3 고조파 주파수 및 메모리에 앞서 저장된
Figure 112013047407303-pct00015
값으로 나누어진다(블록 390). 결과적인 값은 보상된 플라이 하이트 값으로서 제공된다(블록 395).
도 4를 참조하면, 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따라 디스크 영역에 의해 가변 보상을 포함하는 플라이 하이트 측정 시스템(400)이 도시된다. 플라이 하이트 측정 시스템(400)은 기록 회로(410) 및 판독 회로(420)를 포함한다. 기록 회로(410)는 디지털 기록 데이터(405)를 수신하고 이를 기록가능한 포맷으로 판독/기록 헤드 어셈블리(490)에 제공하는 기록 채널(415)을 포함한다. 기록 회로(410)는 정보를 판독/기록 헤드 어셈블리에 전달할 수 있는 임의의 회로, 어셈블리 및/또는 처리기 기반 함수일 수 있다. 여기에 제공된 개시에 기초하여, 당업자는 본 발명의 다양한 실시예들에 관해 사용될 수 있는 다양한 기록 회로들을 인지할 것이다. 판독 회로(420)는 판독/기록 헤드 어셈블리(490)로부터 정보를 수신하고 수신된 데이터를 디지털 데이터 스트림으로서 데이터 검출기(495)에 제공하는 아날로그 프론트 엔드(425)를 포함한다. 판독 회로(420)는 판독/기록 헤드 어셈블리로부터 정보를 수신 디바이스로 전달할 수 있는 임의의 회로, 어셈블리 및/또는 처리기 기반 함수일 수 있다. 여기에 제공된 개시에 기초하여, 당업자는 본 발명의 다양한 실시예들에 관해 사용될 수 있는 다양한 판독 회로들을 인지할 것이다.
아날로그 프론트 엔드(425)는 판독/기록 헤드 어셈블리(490)로부터 원 아날로그 신호를 수신하는 증폭기(430)를 포함할 수 있다. 증폭기(430)는 증폭된 출력을, 아날로그 저역 통과 필터 기능을 수행하고 필터링된 출력은 아날로그-디지털 변환기(440)에 제공하는 연속적 시간 필터(435)에 제공한다. 아날로그-디지털 변환기(440)는 아날로그 신호를 데이터 검출기(495)에 제공되는 일련의 디지털 비트들로 변환한다. 아날로그 프론트 엔드(425)는 판독/기록 헤드 어셈블리로부터 정보를 수신하고, 그 디지털 표현을 제공할 수 있는 임의의 회로, 어셈블리 및/또는 처리기 기반 함수일 수 있다. 여기에 제공된 개시에 기초하여, 당업자는 본 발명의 다양한 실시예들에 관해 사용될 수 있는 다양한 아날로그 프론트 엔드들을 인지할 것이다. 또한, 판독/기록 헤드 어셈블리(490)는 저장 매체에 정보를 기록하고 저장 매체에 이전에 기록된 정보를 감지할 수 있는 임의의 회로, 디바이스 및/또는 어셈블리일 수 있다. 여기에 제공된 개시에 기초하여, 당업자는 본 발명의 다양한 실시예들에 관해 사용될 수 있는 다양한 판독/기록 헤드 어셈블리들을 인지할 것이다.
기록 회로(410)로부터의 데이터를 판독/기록 헤드 어셈블리(490)(즉, 표준 기록 모드) 또는 판독 회로(420)(즉, 루프백 모드)로 지향시키고, 판독/기록 헤드 어셈블리(490)로부터 판독 회로(420)(즉, 표준 판독 모드)로 지향시키는 데이터 제어기 회로(445)가 포함된다. 아날로그-디지털 변환기(440)의 출력은 플라이 하이트(485)가 너무 큰지 또는 너무 작은지를 결정하도록 동작 가능한 플라이 하이트 계산 모듈(460)에 부가적으로 제공된다. 도시된 바와 같이, 플라이 하이트(485)는 판독/기록 헤드 어셈블리(490)로부터 디스크 플래터(480)의 표면까지의 거리이다. 상대적인 플라이 하이트는 플라이 하이트 출력(465)으로서 제공된다. 또한, 아날로그-디지털 변환기(440)의 출력은 아날로그 프론트 엔드(425)에 대한
Figure 112013047407303-pct00016
를 결정하도록 동작 가능한 플라이 하이트 교정 모듈(450)에 제공된다. 플라이 하이트 교정 모듈(450)은 주기적인 교정 인에이블 신호(457)에 기초하여 인에이블되고, 결정된
Figure 112013047407303-pct00017
값은 주기적인 교정 인에이블 신호(457)가 어써트될 때마다 룩업 메모리(455)에 업데이트된다.
Figure 112013047407303-pct00018
는 메모리(455)로부터 검색되고, 플라이 하이트 출력(465)을 계산하기 위해 플라이 하이트 계산 모듈(460)에 의해 이용될 수 있다.
동작에 있어서, 데이터 제어기(445)는 주기적인 교정 인에이블(457)이 어써트되면, 기록 회로(410)를 통해 기록된 데이터가 판독 회로(420)에 제공되도록 루프백 모드로 구성된다. 이 구성에서, 일련의 로직(1들) 및 로직(0들)은 기록 회로(410)를 통해 판독 회로(420)에 기록된다. 일련의 로직(1들) 및 로직(0들)은 연속적 시간 필터(435)의 출력에서 사인파를 발생시킨다. 다른 반복적인 파형들이 사인파 대신 사용될 수 있다는 점에 주의해야 한다. 사인파는 다수의 디스크 영역들(492) 중 패턴이 복제하기를 기대하는 것이 어느 것인지에 따라 상이한 기본 주파수를 나타낸다. 구체적으로, 디스크 플래터(480)는 A-G로 라벨링된 다수의 반지름 디스크 영역들(492)로 분할된다. 디스크 영역들의 수는 단지 예시적이고, 디스크 영역들의 임의의 수는 본 발명의 상이한 실시예들에 따라 채용될 수 있다는 점에 주의해야 한다. 중심(예를 들어, 디스크 영역(G))에 보다 근접한 디스크 영역에 기록된 것을 반영하도록 기록된 패턴의 기본 주파수가 바깥단(예를 들어, 디스크 영역(A))에 보다 근접한 디스크 영역에 기록된 것을 반영하도록 기록된 패턴의 기본 주파수보다 높다. 특정 디스크 영역은 디스크 영역들(492) 중 어느 것이 기록 회로(410)를 통해 기록된 데이터에 의해 복제되고 있다고 표시하는 디스크 영역 입력(493)에 의해 표시된다. 주기적인 교정 인에이블(457)이 어써트되면, 플라이 하이트 교정 모듈(450)은 사인파의 기본 주파수뿐만 아니라 사인파의 제 3 고조파도 계산하는 이산 푸리에 변환을 수신된 사인파상에서 수행한다. 이로부터,
Figure 112013047407303-pct00019
는 이하의 식에 기초하여 계산된다.
Figure 112010016822251-pct00020
이
Figure 112013047407303-pct00021
의 값은 디스크 영역 입력(493)에 의해 표시된 위치에서 룩업 메모리(455)에 기록된다. 본 발명의 일 특정 실시예에서, 플라이 하이트 교정 모듈(450)은 기본 주파수 및 제 3 고조파 주파수를 제공할 수 있는 이산 시간 푸리에 변환 회로를 포함한다. 이 두 주파수들은 앞선 식의 수학적 처리를 수행하는 펌웨어/소프트웨어 명령들을 실행하는 처리기에 제공된다. 본 발명의 다른 실시예들에서, 수학적 처리는 하드웨어에서 수행된다. 처리는 디스크 영역들(492) 각각에 대해 반복되며, 상이한
Figure 112013047407303-pct00022
의 값이 룩업 메모리(455)에 기록된다.
표준 동작 동안, 주기적인 교정 인에이블(457)이 어써트되지 않으면, 대응하는 일련의 로직(0들) 및 로직(1들)은 판독/기록 헤드 어셈블리(490)를 통해 디스크 플래터(480)로부터 판독되고, 데이터 제어기(445)에 의해 판독 회로(425)에 제공된다. 데이터가 수신될 때, 디스크 영역들(492) 중에서 패턴이 유도되는 것이 어느 것인지를 표시하는 디스크 영역 입력(493)이 어써트된다. 아날로그-디지털 변환기(440)로부터의 출력은 플라이 하이트 계산 모듈(460)에 제공된다. 플라이 하이트 계산 모듈(460)은 사인파의 기본 주파수 및 사인파의 제 3 고조파를 재차 계산하는 이산 푸리에 변환을 수행한다. 이로부터 및 룩업 메모리(455)로부터의 액세스된 디스크 영역 입력(493)에 의해 식별된 디스크 영역(492)에 대응하는
Figure 112013047407303-pct00023
의 값으로부터, 플라이 하이트 팩터(즉, 플라이 하이트 출력(465))는 이하의 식에 기초하여 계산될 수 있다.
Figure 112010016822251-pct00024
플라이 하이트가 증가하면, 제 3 고조파 주파수는 기본 주파수에 비해 감소한다(즉, 플라이 하이트 출력(465)이 증가함). 플라이 하이트가 감소하면, 제 3 고조파 주파수는 기본 주파수에 비해 증가한다(즉, 플라이 하이트 출력(465)이 감소함). 플라이 하이트 출력(465)의 계산에
Figure 112013047407303-pct00025
를 통합시킴으로써, 온도, 공급 전압 및 처리로 인한 아날로그 프론트 엔드의 변동들이 감소될 수 있다. 디스크 영역들을 이용함으로써,
Figure 112013047407303-pct00026
의 보다 정확한 추정이 특히 데이터가 생성되는 특정 영역에 대해서 생성될 수 있다.
도 5을 참조하여, 흐름도(500)는 디스크 영역 특정 정보를 이용하여 플라이 하이트를 결정하는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 방법을 도시한다. 흐름도(500)에 따라, 교정 처리가 선택되는지가 결정된다(블록 505). 이러한 교정 처리는 예를 들어, 주기적인 교정 인에이블(457)을 어써트함으로써 선택될 수 있다. 일부 경우들에서, 교정은 저장 시스템의 제조 동안, 저장 매체의 통전 테스트(burn-in) 동안, 또는 저장 시스템의 수명 중 특정 또는 선택된 시간들에 이루어진다. 교정 처리가 선택되면(블록 505), 데이터 루프백이 설정된다(블록 510). 이러한 루프백은 기록 회로를 통해 기록된 데이터를 판독 회로로 직접 보낸다. 또한, 제 1 디스크 영역이 선택되며,
Figure 112013047407303-pct00027
신호가 계산될 것이다(블록 512). 6T 패턴(즉, 12T의 주기를 갖는 111111000000)은 기록 회로를 통해 기록되고(블록 515), 판독 회로를 통해 수신된다(블록 520). 6T 패턴의 주파수는 선택된 디스크 영역에 의존하여 변한다. 이러한 패턴은 사인파를 계산한다. 고조파 감지는 사인파의 기본 주파수 및 사인파의 제 3 고조파 주파수를 결정하도록 사인파상에서 수행된다(블록 525). 본 발명의 일 특정 실시예에서, 고조파 감지는 기본 주파수 및 제 3 고조파 주파수를 계산하는 이산 푸리에 변환을 이용하여 이루어진다. 기본 주파수는 선택된 디스크 영역에 대해 특정한
Figure 112013047407303-pct00028
를 계산하도록 제 3 고조파 주파수로 나누어지고(블록 530),
Figure 112013047407303-pct00029
값은 선택된 디스크 영역에 대응하는 어드레스에서 메모리에 저장된다(블록 535).
그 후,
Figure 112013047407303-pct00030
값들이 생성되고 메모리에 저장될 부가적인 디스크 영역들이 남아있는지가 결정된다(블록 540). 부가적인 디스크 영역들이 남아있는 경우(블록 540), 다음 디스크 영역이 선택되고(블록 545), 블록들(515-540)의 처리가 선택된 디스크 영역들에 대해 반복된다. 어떠한 부가적인 디스크 영역들도 남아있지 않은 경우(블록 540), 메모리는 각각의 디스크 영역들에 대해
Figure 112013047407303-pct00031
값들로 채워지고, 교정의 처리는 완료된 것으로 간주된다.
보통 동작 모드(즉, 교정이 선택되지 않을 때(블록 505))에서, 시스템은 저장 매체로부터 판독 회로로 정보를 전달하도록 설정된다(블록 575). 6T 패턴은 저장 매체로부터 판독되고(블록(580)), 고조파 감지는 6T 패턴상에서 수행된다(블록 585). 고조파 감지는 교정 페이즈동안 사용된 동일한 고조파 감지일 수 있다. 따라서, 예를 들어, 고조파 감지가 6T 패턴에 의해 생성된 사인파상에서 이산 푸리에 변환을 수행함으로써 이루어질 수 있다. 이는 사인파의 기본 주파수 및 사인파의 제 3 고조파 주파수 둘 모두를 계산한다. 데이터가 유도되는 디스크 영역이 결정되고(블록 587), 그 정보는 메모리로부터 적절한
Figure 112013047407303-pct00032
값을 선택하는데 사용된다. 기본 주파수는 제 3 고조파 주파수 및 식별된 디스크 영역에 특정한
Figure 112013047407303-pct00033
값으로 나누어진다(블록 590). 결과적인 값은 보상된 플라이 하이트 값으로서 제공된다(블록 595).
도 6를 참조하면, 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따라 디스크 영역, 온도 및 전압에 의한 보상을 포함하는 플라이 하이트 측정 시스템(600)이 도시된다. 플라이 하이트 측정 시스템(600)은 기록 회로(610) 및 판독 회로(620)를 포함한다. 기록 회로(610)는 디지털 기록 데이터(605)를 수신하고 이를 기록가능한 포맷으로 판독/기록 헤드 어셈블리(690)에 제공하는 기록 채널(615)을 포함한다. 기록 회로(610)는 정보를 판독/기록 헤드 어셈블리에 전달할 수 있는 임의의 회로, 어셈블리 및/또는 처리기 기반 함수일 수 있다. 여기에 제공된 개시에 기초하여, 당업자는 본 발명의 다양한 실시예들에 관해 사용될 수 있는 다양한 기록 회로들을 인지할 것이다. 판독 회로(620)는 판독/기록 헤드 어셈블리(690)로부터 정보를 수신하고 수신된 데이터를 디지털 데이터 스트림으로서 데이터 검출기(695)에 제공하는 아날로그 프론트 엔드(625)를 포함한다. 판독 회로(620)는 판독/기록 헤드 어셈블리로부터 정보를 수신 디바이스로 전달할 수 있는 임의의 회로, 어셈블리 및/또는 처리기 기반 함수일 수 있다. 여기에 제공된 개시에 기초하여, 당업자는 본 발명의 다양한 실시예들에 관해 사용될 수 있는 다양한 판독 회로들을 인지할 것이다.
아날로그 프론트 엔드(625)는 판독/기록 헤드 어셈블리(690)로부터 원 아날로그 신호를 수신하는 증폭기(630)를 포함할 수 있다. 증폭기(630)는 증폭된 출력을, 아날로그 저역 통과 필터 기능을 수행하는 연속적 시간 필터(635)에 제공하고 필터링된 출력을 아날로그-디지털 변환기(640)에 제공한다. 아날로그-디지털 변환기(640)는 아날로그 신호를 데이터 검출기(695)에 제공되는 일련의 디지털 비트들로 변환한다. 아날로그 프론트 엔드(625)는 판독/기록 헤드 어셈블리로부터 정보를 수신하고, 그 디지털 표현을 제공할 수 있는 임의의 회로, 어셈블리 및/또는 처리기 기반 함수일 수 있다. 여기에 제공된 개시에 기초하여, 당업자는 본 발명의 다양한 실시예들에 관해 사용될 수 있는 다양한 아날로그 프론트 엔드들을 인지할 것이다. 또한, 판독/기록 헤드 어셈블리(690)는 저장 매체에 정보를 기록하고 저장 매체에 이전에 기록된 정보를 감지할 수 있는 임의의 회로, 디바이스 및/또는 어셈블리일 수 있다. 여기에 제공된 개시에 기초하여, 당업자는 본 발명의 다양한 실시예들에 관해 사용될 수 있는 다양한 판독/기록 헤드 어셈블리들을 인지할 것이다.
기록 회로(610)로부터의 데이터를 판독/기록 헤드 어셈블리(690)(즉, 표준 기록 모드) 또는 판독 회로(620)(즉, 루프백 모드)로 지향시키고, 판독/기록 헤드 어셈블리(690)로부터 판독 회로(620)(즉, 표준 판독 모드)로 지향시키는 데이터 제어기 회로(645)가 포함된다. 연속적 시간 필터의 출력은 플라이 하이트(685)가 너무 큰지 또는 너무 작은지를 결정하도록 동작 가능한 플라이 하이트 계산 모듈(660)에 부가적으로 제공된다. 도시된 바와 같이, 플라이 하이트(685)는 판독/기록 헤드 어셈블리(690)로부터 디스크 플래터의 표면(680)으로의 거리이다. 상대적인 플라이 하이트는 플라이 하이트 출력(665)으로서 제공된다. 또한, 연속적 시간 필터(635)의 출력은 아날로그 프론트 엔드(625)에 대한
Figure 112013047407303-pct00034
를 결정하도록 동작 가능한 플라이 하이트 교정 모듈(650)에 제공된다. 플라이 하이트 교정 모듈(650)은 주기적인 교정 인에이블 신호(657)에 기초하여 인에이블되고, 결정된
Figure 112013047407303-pct00035
값은 주기적인 교정 인에이블 신호(657)가 어써트될 때마다 룩업 메모리(655)에 업데이트된다.
Figure 112013047407303-pct00036
값은 메모리(655)로부터 검색되고, 플라이 하이트 출력(665)을 계산하기 위해 플라이 하이트 계산 모듈(660)에 의해 이용될 수 있다.
동작에 있어서, 데이터 제어기(645)는 주기적인 교정 인에이블(657)이 어써트되면, 기록 회로(610)를 통해 기록된 데이터가 판독 회로(620)에 제공되도록 루프백 모드로 구성된다. 이 구성에서, 일련의 로직(1들) 및 로직(0들)은 기록 회로(610)를 통해 판독 회로(620)에 기록된다. 일련의 로직(1들) 및 로직(0들)은 연속적 시간 필터(635)의 출력에서 사인파를 발생시킨다. 다른 반복적인 파형들이 사인파 대신 사용될 수 있다는 점에 주의해야 한다. 사인파는 다수의 디스크 영역들(692) 중 패턴이 복제하기를 기대하는 것이 어느 것인지에 의존하여 상이한 기본 주파수를 나타낸다. 구체적으로, 디스크 플래터(680)는 A-G로 라벨링된 다수의 반지름 디스크 영역들(692)로 분할된다. 디스크 영역들의 수는 단지 예시적이고, 디스크 영역들의 임의의 수는 본 발명의 상이한 실시예들에 따라 채용될 수 있다는 점에 주의해야 한다. 중심(예를 들어, 디스크 영역(G))에 보다 근접한 디스크 영역에 기록된 것을 반영하도록 기록된 패턴의 기본 주파수가 바깥단(예를 들어, 디스크 영역(A))에 보다 근접한 디스크 영역에 기록된 것을 반영하도록 기록된 패턴의 기본 주파수보다 높다. 특정 디스크 영역은 디스크 영역들(692) 중 어느 것이 기록 회로(610)를 통해 기록된 데이터에 의해 복제되고 있다고 표시하는 디스크 영역 입력(693)에 의해 표시된다. 주기적인 교정 인에이블(657)이 어써트되면, 플라이 하이트 교정 모듈(650)은 사인파의 기본 주파수뿐만 아니라 사인파의 제 3 고조파도 계산하는 이산 푸리에 변환을 수신된 사인파상에서 수행한다. 이로부터,
Figure 112013047407303-pct00037
는 이하의 식에 기초하여 계산된다.
Figure 112010016822251-pct00038
이값은 온도의 상이한 변동(온도 센서(675)에 의해 표시된 바와 같음), 공급 전압의 상이한 변동들(공급 센서(670에 의해 표시된 바와 같음)에 대해 재계산된다.
Figure 112013047407303-pct00039
의 계산된 값은 디스크 영역 입력(693), 온도(온도 센서(675)의 출력에 의해 표시된 바와 같음), 및 공급 전압(공급 센서(670)의 출력에 의해 표시된 바와 같음)에 의해 표시된 위치에서 룩업 메모리(655)에 기록된다. 본 발명의 일 특정 실시예에서, 플라이 하이트 교정 모듈(650)은 기본 주파수 및 제 3 고조파 주파수를 제공할 수 있는 이산 시간 푸리에 변환 회로를 포함한다. 이들 두 주파수들은 앞선 식의 수학적 처리를 수행하는 펌웨어/소프트웨어 명령들을 실행하는 처리기에 제공된다. 본 발명의 다른 실시예들에서, 수학적 처리는 하드웨어에서 수행된다. 처리는 디스크 영역들(692) 및 온도 및 공급 전압의 선택된 변동들 각각에 대해 반복되며,
Figure 112013047407303-pct00040
의 상이한 값이 계산들 각각에 대해 룩업 메모리(655)에 기록된다.
표준 동작 동안, 주기적인 교정 인에이블(657)이 어써트되지 않으면, 대응하는 일련의 로직(0들) 및 로직(1들)은 판독/기록 헤드 어셈블리(690)를 통해 디스크 플래터(680)로부터 판독되고, 데이터 제어기(645)에 의해 판독 회로(625)에 제공된다. 데이터가 수신될 때, 디스크 영역들(692) 중에서 패턴이 유도되는 것이 어느 것인지를 표시하는 디스크 영역 입력(693)이 어써트된다. 연속적 시간 필터(635)로부터의 출력은 플라이 하이트 계산 모듈(660)에 제공된다. 플라이 하이트 계산 모듈(660)은 사인파의 기본 주파수 및 사인파의 제 3 고조파를 재차 계산하는 이산 푸리에 변환을 수행한다. 이로부터 및 룩업 메모리(655)로부터의 액세스된 디스크 영역 입력(493), 온도 및 공급 전압에 의해 식별된 디스크 영역(492)에 대응하는
Figure 112013047407303-pct00041
의 값으로부터, 플라이 하이트 팩터(즉, 플라이 하이트 출력(665))는 이하의 식에 기초하여 계산될 수 있다.
Figure 112010016822251-pct00042
플라이 하이트가 증가하면, 제 3 고조파 주파수는 기본 주파수에 비해 감소한다(즉, 플라이 하이트 출력(665)이 증가함). 플라이 하이트가 감소하면, 제 3 고조파 주파수는 기본 주파수에 비해 증가한다(즉, 플라이 하이트 출력(665)이 감소함). 플라이 하이트 출력(665)의 계산에
Figure 112013047407303-pct00043
를 통합시킴으로써, 온도, 공급 전압 및 처리로 인한 아날로그 프론트 엔드상의 변동들이 감소될 수 있다. 디스크 영역들을 이용함으로써,
Figure 112013047407303-pct00044
의 보다 정확한 추정이, 특히 데이터가 생성되고 온도 및 공급 전압이 변하는 특정 영역에 대해서 생성될 수 있다.
도 7을 참조하여, 흐름도(700)는 디스크 영역 특정 정보를 이용하여 플라이 하이트를 결정하는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 방법을 도시한다. 흐름도(700)에 따라, 교정 처리가 선택되는지를 결정한다(블록 705). 이러한 교정 처리는 예를 들어, 주기적인 교정 인에이블(657)을 어써트함으로써 선택될 수 있다. 일부 경우들에서, 교정은 저장 시스템의 제조 동안, 저장 매체의 통전 테스트 동안, 또는 저장 시스템의 수명 중 특정 또는 선택된 시간들에 이루어진다. 교정 처리가 선택되면(블록 705), 데이터 루프백이 설정된다.(블록 710). 이러한 루프백은 기록 회로를 통해 기록된 데이터를 판독 회로로 직접 보낸다. 또한, 제 1 디스크 영역 및 온도/공급 전압 조합이 선택되며,
Figure 112013047407303-pct00045
신호가 계산될 것이다(블록 712). 6T 패턴(즉, 12T의 주기를 갖는 111111000000)은 기록 회로를 통해 기록되고(블록 715), 판독 회로를 통해 수신된다(블록 720). 6T 패턴의 주파수는 선택된 디스크 영역에 의존하여 변한다. 이러한 패턴은 사인파를 계산한다. 고조파 감지는 사인파의 기본 주파수 및 사인파의 제 3 고조파 주파수를 결정하도록 사인파상에서 수행된다(블록 725). 본 발명의 일 특정 실시예에서, 고조파 감지는 기본 주파수 및 제 3 고조파 주파수를 산출하는 이산 푸리에 변환을 이용하여 이루어진다. 기본 주파수는 선택된 디스크 영역에 대해 특정한
Figure 112013047407303-pct00046
를 산출하도록 제 3 고조파 주파수로 나누어지고(블록 730),
Figure 112013047407303-pct00047
값은 선택된 디스크 영역에 대응하는 어드레스에서 메모리에 저장된다(블록 735).
그 후, 선택된 디스크 영역에 대해
Figure 112013047407303-pct00048
값들이 생성되는 부가적인 온도/공급 전압 조합들이 남아있는지가 결정된다(블록 736). 부가적인 온도/공급 전압 조합들이 남아있는 경우(블록 736), 다음 온도/공급 전압 조합이 선택되고(블록 738), 블록들(715-736)의 처리가 선택된 온도/공급 전압 조합들에 대해 반복된다. 어떠한 부가적인 온도/공급 전압 조합들이 남아있지 않은 경우(블록 738), 메모리는 특정 디스크 영역에 대한 각각의 소정의 온도/공급 전압 조합에 대해
Figure 112013047407303-pct00049
값들로 채워진다.
그러면,
Figure 112013047407303-pct00050
값들이 생성되고 메모리에 저장될 부가적인 디스크 영역들이 남아있는지가 결정된다(블록 740). 부가적인 디스크 영역들이 남아있는 경우(블록 740), 다음 디스크 영역이 선택되고(블록 745), 블록들(715-740)의 처리가 선택된 디스크 영역들에 대해 반복된다. 어떠한 부가적인 디스크 영역들도 남아있지 않은 경우(블록 740), 메모리는 각각의 개별적인 디스크 영역, 온도 및 공급 전압에 대해
Figure 112013047407303-pct00051
값들로 채워지고, 교정의 처리는 완료된 것으로 간주된다.
보통 동작 모드(즉, 교정이 선택되지 않을 때(블록 705))에서, 시스템은 저장 매체로부터 판독 회로로 정보는 전달하도록 설정된다(블록 775). 6T 패턴은 저장 매체로부터 판독되고(블록 780), 고조파 감지는 6T 패턴상에서 수행된다(블록 785). 고조파 감지는 교정 페이즈동안 사용된 동일한 고조파 감지일 수 있다. 따라서, 예를 들어, 고조파 감지가 6T 패턴에 의해 생성된 사인파상에서 이산 푸리에 변환을 수행함으로써 이루어질 수 있다. 이는 사인파의 기본 주파수 및 사인파의 제 3 고조파 주파수 둘 다를 계산한다. 데이터가 유도되는 디스크 영역이 결정되고, 온도 및 공급 전압이 측정되고(블록 787), 그 정보는 메모리로부터 적절한
Figure 112013047407303-pct00052
값을 선택하는데 사용된다. 기본 주파수는 제 3 고조파 주파수 및 식별된 디스크 영역, 온도 및 공급 전압에 특정한
Figure 112013047407303-pct00053
값으로 나누어진다(블록 790). 결과적인 값은 보상된 플라이 하이트 값으로서 제공된다(블록 795).
결론적으로, 본 발명은 플라이 하이트를 측정하는 신규한 시스템들, 디바이스들, 방법들 및 증명들을 제공한다. 본 발명의 하나 이상의 실시예들의 상세한 설명들이 위에 제공되었지만, 다양한 대안들, 변형물들 및 등가물들이 본 발명의 사상으로부터 벗어남이 없이 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 상술한 시스템들 및 디바이스들은 고차(higher order)의 고조파들에 관한 연산을 위해 변형될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 접근 방법이 기본 주파수 및 6T 패턴 대신 기록된 12T 패턴(즉, 24T의 주기를 갖는 111111111111000000000000)의 제 4 고조파 또는 제 6 고조파를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 이하의 식이
Figure 112010016822251-pct00054
를 규정하도록 동작한다:
Figure 112010016822251-pct00055
유사하게, 플라이 하이트 출력을 계산하는 식이 이하의 식에 따라 계산된다.
Figure 112010016822251-pct00056
여기에 제공된 개시에 기초하여, 당업자는 본 발명의 상이한 실시예들에 따라 정확한 플라이 하이트를 달성하도록 이루어질 수 있는 다양한 다른 측정들 및 계산들일 인지할 것이다. 그러므로, 상기 기술은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로서 취급되어선 안 되고, 이는 첨부된 청구범위에 의해 규정된다.
605 : 기록 데이터 610 : 기록 회로
615 : 기록 채널 620 : 판독 회로
630 : 증폭기 635 : 연속적 시간 필터
640 : 아날로그-디지털 변환기 655 : 룩업 메모리
660 : 플라이 하이트 계산 665 : 플라이 하이트 출력
685 : 플라이 하이트

Claims (21)

  1. 플라이 하이트(fly height)를 결정하는 시스템에 있어서,
    저장 매체에 대해 배치된 헤드 어셈블리;
    기록 채널;
    상기 헤드 어셈블리 및 상기 기록 채널 양자 모두로부터 정보를 수신하도록 동작 가능한 판독 회로;
    주파수 결정 회로로서, 상기 주파수 결정 회로는 상기 기록 채널로부터 수신된 정보에 대응하는 상기 판독 회로로부터의 제 1 신호를 수신하고 상기 제 1 신호에 기초하여 제 1 기본 주파수 및 제 1 고차 주파수(higher order frequency)를 제공하도록 동작 가능하고, 상기 주파수 결정 회로는 상기 헤드 어셈블리로부터 수신된 정보에 대응하는 상기 판독 회로로부터의 제 2 신호를 수신하고 상기 제 2 신호에 기초하여 제 2 기본 주파수 및 제 2 고차 주파수를 제공하도록 동작 가능한, 상기 주파수 결정 회로;
    상기 제 1 기본 주파수를 상기 제 1 고차 고조파로 나누어 보상 변수를 계산하도록 동작 가능한 보상 변수 계산 모듈; 및
    상기 제 2 기본 주파수를 상기 제 2 고차 고조파 및 상기 보상 변수로 나누어 상기 헤드 어셈블리와 상기 저장 매체간의 거리의 표시를 산출하도록 동작 가능한 플라이 하이트 계산 모듈을 포함하는, 플라이 하이트 결정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기록 채널로부터 수신된 정보 및 상기 헤드 어셈블리로부터 수신된 정보는 6T 패턴 및 12T 패턴으로 구성된 그룹으로부터 선택된 패턴에 대응하는, 플라이 하이트 결정 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 고차 고조파 및 상기 제 2 고차 고조파는 제 3 차 고조파, 제 4 차 고조파, 및 제 6 차 고조파로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 플라이 하이트 결정 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 주파수 결정 회로는 이산 푸리에 변환(discrete Fourier transform)을 구현하는, 플라이 하이트 결정 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템은 메모리를 더 포함하고,
    상기 메모리는 상기 보상 변수 계산 모듈로부터 상기 보상 변수를 수신하도록 동작 가능하고, 상기 메모리는 상기 보상 변수를 상기 플라이 하이트 계산 모듈에 제공하도록 동작 가능한, 플라이 하이트 결정 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 보상 변수는 상기 저장 매체의 제 1 영역에 특정한 제 1 보상 변수이고, 상기 주파수 결정 회로는 상기 기록 채널로부터 수신된 정보에 대응하는 상기 판독 회로로부터의 제 3 신호를 수신하고 상기 제 3 신호에 기초하여 제 3 기본 주파수 및 제 3 고차 주파수를 제공하도록 동작 가능하고,
    상기 제 3 기본 주파수는 상기 저장 매체의 제 2 영역에 특정하고, 상기 보상 변수 계산 모듈은 상기 제 3 기본 주파수를 상기 제 3 고차 고조파로 나누어 상기 저장 매체의 상기 제 2 영역에 특정한 제 2 보상 변수를 산출하도록 동작 가능한, 플라이 하이트 결정 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 플라이 하이트 계산 모듈은 상기 제 2 정보가 상기 저장 매체의 상기 제 2 영역으로부터 유도되었다는 표시를 수신하고, 상기 플라이 하이트 계산 모듈은 상기 제 2 기본 주파수를 상기 제 2 고차 고조파 및 상기 제 2 보상 변수로 나누어 상기 헤드 어셈블리와 상기 저장 매체간의 거리의 표시를 산출하도록 동작 가능한, 플라이 하이트 결정 시스템.
  8. 상대적인 플라이 하이트를 계산하는 방법에 있어서,
    헤드 어셈블리를 저장 매체로부터 플라이 하이트 거리로 배치하는 단계;
    기록 회로로부터 제 1 패턴을 기록하는 단계;
    판독 회로에서 상기 제 1 패턴을 수신하는 단계;
    적어도 상기 제 1 패턴에 기초하여 보상 변수를 계산하는 단계;
    상기 보상 변수를 저장하는 단계;
    상기 저장 매체로부터 제 2 패턴을 수신하는 단계; 및
    적어도 상기 제 2 패턴 및 상기 보상 변수에 기초하여 상기 플라이 하이트 거리의 표시를 계산하는 단계를 포함하는, 상대적인 플라이 하이트 계산 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴은 6T 패턴들인, 상대적인 플라이 하이트 계산 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 보상 변수를 계산하는 단계는:
    상기 수신된 제 1 패턴에 대응하는 신호의 기본 주파수를 결정하는 단계;
    상기 수신된 제 1 패턴에 대응하는 상기 신호의 고차 고조파를 결정하는 단계; 및
    상기 기본 주파수를 상기 고차 고조파로 나누어 상기 보상 변수를 생성하는 단계를 포함하는, 상대적인 플라이 하이트 계산 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 고차 고조파는 제 3 차 고조파, 제 4 차 고조파, 및 제 6 차 고조파로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 상대적인 플라이 하이트 계산 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 기본 주파수를 결정하는 단계 및 상기 고차 고조파를 결정하는 단계는 이산 푸리에 변환을 수행함으로써 이루어지는, 상대적인 플라이 하이트 계산 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 플라이 하이트 거리의 표시를 계산하는 단계는:
    상기 수신된 제 2 패턴에 대응하는 신호의 기본 주파수를 결정하는 단계;
    상기 수신된 제 2 패턴에 대응하는 상기 신호의 고차 고조파를 결정하는 단계; 및
    상기 기본 주파수를 상기 고차 고조파 및 상기 보상 변수로 나누어 상기 플라이 하이트 거리의 표시를 생성하는 단계를 포함하는, 상대적인 플라이 하이트 계산 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 고차 고조파는 상기 제 3 고조파, 제 4 차 고조파, 및 제 6 차 고조파로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 상대적인 플라이 하이트 계산 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 기본 주파수를 결정하는 단계 및 상기 고차 고조파를 결정하는 단계는 이산 푸리에 변환을 수행함으로써 이루어지는, 상대적인 플라이 하이트 계산 방법.
  16. 제 8 항에 있어서,
    상기 판독 회로는 아날로그 프론트 엔드(analog front end)를 포함하고, 상기 보상 변수는 온도, 공급 전압, 및 디스크 영역으로 구성된 그룹으로부터 선택된 상기 아날로그 프론트 엔드의 하나 이상의 변수들을 보상하는, 상대적인 플라이 하이트 계산 방법.
  17. 제 8 항에 있어서,
    상기 판독 회로는 아날로그 프론트 엔드를 포함하고, 상기 보상 변수는 온도 및 공급 전압으로 구성된 그룹으로부터 선택된 상기 아날로그 프론트 엔드의 하나 이상의 변수들을 보상하고,
    상기 보상 변수를 계산하는 단계는 온도 및 공급 전압의 하나 이상을 포함하는 제 1 조합에 대한 제 1 보상 변수를 계산하는 단계와, 온도 및 공급 전압의 하나 이상을 포함하는 제 2 조합에 대한 제 2 보상 변수를 계산하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 보상 변수 및 상기 제 2 보상 변수 중 하나를 선택하는 단계를 더 포함하고,
    상기 플라이 하이트 거리의 표시를 산출하는 단계는:
    상기 수신된 제 2 패턴에 대응하는 신호의 기본 주파수를 결정하는 단계;
    상기 수신된 제 2 패턴에 대응하는 상기 신호의 고차 고조파를 결정하는 단계; 및
    상기 플라이 하이트 거리의 표시를 생성하도록 상기 기본 주파수를 상기 고차 고조파 및 상기 선택된 보상 변수로 나누는 단계를 포함하는, 상대적인 플라이 하이트 계산 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 보상 변수 및 상기 제 2 보상 변수 중 하나를 선택하는 단계는:
    온도 및 공급 전압 중 적어도 하나를 측정하는 단계; 및
    측정된 온도 및 측정된 공급 전압 중 하나 이상의 조합에 기초하여 상기 제 1 보상 변수 및 상기 제 2 보상 변수 중 하나를 선택하는 단계를 포함하는, 상대적인 플라이 하이트 계산 방법.
  19. 제 8 항에 있어서,
    상기 저장 매체는 적어도 제 1 디스크 영역 및 제 2 디스크 영역을 포함하고; 상기 제 1 패턴은 상기 제 1 디스크 영역에 특정한 기본 주파수를 나타내고; 상기 보상 변수는 상기 제 1 디스크 영역에 특정하고;
    상기 방법은:
    상기 제 2 패턴이 상기 제 1 디스크 영역으로부터 유도되었음을 결정하는 단계; 및
    상기 제 2 패턴이 상기 제 1 디스크 영역으로부터 유도되었다는 상기 결정에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 보상 변수를 선택하는 단계를 더 포함하고,
    상기 플라이 하이트 거리의 상기 표시를 산출하는 단계는:
    상기 수신된 제 2 패턴에 대응하는 신호의 기본 주파수를 결정하는 단계;
    상기 수신된 제 2 패턴에 대응하는 상기 신호의 고차 고조파를 결정하는 단계; 및
    상기 기본 주파수를 상기 고차 고조파 및 상기 선택된 보상 변수로 나누어 상기 플라이 하이트 거리의 표시를 생성하는 단계를 포함하는, 상대적인 플라이 하이트 계산 방법.
  20. 저장 시스템에 있어서,
    저장 매체;
    상기 저장 매체로부터의 거리에 배치된 헤드 어셈블리;
    기록 회로;
    판독 회로로서, 상기 판독 회로는 상기 헤드 어셈블리 및 기록 채널 양자 모두로부터 정보를 수신하도록 동작 가능하고, 상기 판독 회로는 수신된 신호를 증폭하도록 동작 가능한 증폭기를 적어도 포함하고, 상기 증폭기는 온도 변동 및 공급 전압 변동에 민감한, 상기 판독 회로;
    주파수 결정 모듈로서, 상기 주파수 결정 모듈은 규정된 증폭기 온도, 증폭기 공급 전압에서 상기 기록 채널로부터 수신된 정보에 대응하는 상기 판독 회로로부터의 제 1 신호를 수신하고, 상기 제 1 신호에 기초하여 제 1 기본 주파수 및 제 1 고차 주파수를 제공하도록 동작 가능하고, 상기 주파수 결정 회로는 상기 헤드 어셈블리로부터 수신된 정보에 대응하는 상기 판독 회로로부터의 제 2 신호를 수신하고, 상기 제 2 신호에 기초하여 제 2 기본 주파수 및 제 2 고차 주파수를 제공하도록 동작 가능한, 상기 주파수 결정 모듈;
    상기 제 1 기본 주파수를 상기 제 1 고차 고조파로 나누어 상기 규정된 증폭기 온도 및 규정된 증폭기 공급 전압에 특정한 보상 변수를 계산하도록 동작 가능한 보상 변수 계산 모듈;
    측정된 증폭기 온도를 제공하도록 동작 가능한 온도 센서;
    측정된 증폭기 공급 전압을 제공하도록 동작 가능한 공급 전압 센서; 및
    상기 측정된 증폭기 온도 및 상기 측정된 증폭기 공급 전압에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 보상 변수를 선택하고, 상기 제 2 기본 주파수를 상기 제 2 고차 고조파 및 상기 보상 변수로 나누어 상기 거리의 표시를 산출하도록 동작 가능한 플라이 하이트 계산 모듈을 포함하는, 저장 시스템.
  21. 제 5 항에 있어서,
    상기 시스템은 저장 디바이스의 부분으로서 구현되는, 플라이 하이트 결정 시스템.
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