(57)【要約】      （修正有）【課題】読取り／書込みヘッドのフライハイトをユーザデータに基づいて正確に予測し、計算するシステムおよび方法を提供する。【解決手段】ユーザデータ内の第１のパターンに対応するデータを用いて第１のフライハイトを計算し、さらに平均化された出力を得る第１の平均化回路と、ユーザデータ内の第２のパターンに対応するデータを用いて第２のフライハイトを計算し、さらに平均化された出力を得る第２の平均化回路と、少なくとも第１の平均化された出力および第２の平均化された出力を結合して複合フライハイト値を得る結合回路とを備える。第１のパターンは第1の周期的なパターンであり、第２のパターンは第２の周期的なパターンであることが望ましい。【選択図】図２
2013025858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フライハイト値を計算する回路であって、
受信したデータセット内の第１のパターンを識別するように動作可能な第１パターン検出器回路であって、該受信したデータセットは第１のサーボデータ領域と第２のサーボデータ領域との間に配置されたユーザーデータに対応する、第１パターン検出器回路と、
該第１のパターンに対応するデータ値を用いて第１のフライハイトを計算し、第１パターンフライハイト出力を得るように動作可能な第１パターンフライハイト計算回路と、
該第１パターンフライハイト出力を該第１のフライハイト出力の他のインスタンスで平均化し、第１の平均化された出力を得るように動作可能な第１の平均化回路と、
該受信したデータセット内の第２のパターンを識別するように動作可能な第２パターン検出器回路と、
該第２のパターンに対応するデータ値を用いて第２のフライハイトを計算して第２パターンフライハイト出力を得るように動作可能な第２パターンフライハイト計算回路と、
該第２パターンフライハイト出力を該第２パターンフライハイト出力の他のインスタンスで平均化し、第２の平均化された出力を得るように動作可能な第２の平均化回路と、
少なくとも該第１の平均化された出力及び該第２の平均化された出力を結合して複合フライハイト値を得るように動作可能な結合回路と、
を備える、フライハイト値を計算する回路。
【請求項２】
第１のパターンは第１の周期的パターンであり、該第２のパターンは第２の周期的パターンである、請求項１に記載の回路。
【請求項３】
第１のパターンは、ユーザーデータ領域内の同期マークパターン、プリアンブルパターン、セクター終了パターン、及び所定のパターンからなる群から選択される、請求項１に記載の回路。
【請求項４】
第２のパターンは、ユーザーデータ領域内の同期マークパターン、プリアンブルパターン、セクター終了パターン、及び所定のパターンからなる群から選択される、請求項１に記載の回路。
【請求項５】
結合回路は、該少なくとも該第１の平均化された出力及び該第２の平均化された出力を１に正規化するように動作可能である、請求項１に記載の回路。
【請求項６】
結合回路は、
該第１の平均化された出力に第１の重み係数を乗算して第１の加重値を得て、
該第２の平均化された出力に第２の重み係数を乗算して第２の加重値を得て、
少なくとも該第１の加重値及び該第２の加重値を合算して該複合フライハイト値を得るように動作可能である、請求項１に記載の回路。
【請求項７】
回路は集積回路の一部として実装される、請求項１に記載の回路。
【請求項８】
回路はストレージデバイスの一部として実装される、請求項１に記載の回路。
【請求項９】
第１のパターンは同期パターンであり、該第２のパターンはセクター終了パターンである、請求項１に記載の回路。
【請求項１０】
回路は、
該受信したデータセット内のプリアンブルパターンを識別するように動作可能なプリアンブルパターン検出器回路と、
該プリアンブルパターンに対応するデータ値を用いて第３のフライハイトを計算し、第３パターンフライハイト出力を得るように動作可能な第３パターンフライハイト計算回路と、
該第３パターンフライハイト出力を該第３のフライハイト出力の他のインスタンスで平均化して第３の平均化された出力を得るように動作可能な第３の平均化回路と、
を更に備え、該結合回路は、少なくとも該第１の平均化された出力、該第２の平均化された出力、及び該第３の平均化された出力を結合して該複合フライハイト値を得るように更に動作可能である、請求項９に記載の回路。
【請求項１１】
受信したデータセット内の所定のパターンを識別するように動作可能なユーザーデータ領域内所定パターン検出器回路と、
該所定のパターンに対応するデータ値を用いて第３のフライハイトを計算し、第３パターンフライハイト出力を得るように動作可能な第３パターンフライハイト計算回路と、
該第３パターンフライハイト出力を該第３のフライハイト出力の他のインスタンスで平均化して第３の平均化された出力を得るように動作可能な第３の平均化回路と、
を更に備え、該結合回路は、少なくとも該第１の平均化された出力、該第２の平均化された出力、及び該第３の平均化された出力を結合して該複合フライハイト値を得るように更に動作可能である、請求項９に記載の回路。
【請求項１２】
所定のパターンを受信及び格納するように動作可能なプログラムされたユーザーデータメモリを更に備える、請求項１１に記載の回路。
【請求項１３】
フライハイト変更の方法であって、
データセットを受信することであって、該データセットはヘッド機構を介してストレージ媒体から取り出され、該データセットは第１のサーボデータ領域と第２のサーボデータ領域との間に配置されたユーザーデータに対応する、受信すること、
該受信したデータセット内の第１のパターンを識別すること、
該第１のパターンに対応するデータ値を用いて第１のフライハイトを計算することであって、第１パターンフライハイト出力を得る、計算すること、
該第１パターンフライハイト出力を該第１のフライハイト出力の他のインスタンスで平均化することであって、第１の平均化された出力を得る、平均化すること、
該受信したデータセット内の第２のパターンを識別すること、
該第２のパターンに対応するデータ値を用いて第２のフライハイトを計算することであって、第２パターンフライハイト出力を得る、計算すること、
該第２パターンフライハイト出力を該第２のフライハイト出力の他のインスタンスで平均化することであって、第２の平均化された出力を得る、平均化すること、
少なくとも該第１の平均化された出力及び該第２の平均化された出力を結合することであって、複合フライハイト値を得る、結合すること、並びに、
少なくとも部分的に該複合フライハイト値に基づいて該ヘッド機構と該ストレージ媒体との間の距離を変更すること、
を含む、フライハイト変更の方法。
【請求項１４】
第１のパターンは、ユーザーデータ領域内の同期マークパターン、プリアンブルパターン、セクター終了パターン、及び所定のパターンからなる群から選択される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
第２のパターンは、ユーザーデータ領域内の同期マークパターン、プリアンブルパターン、セクター終了パターン、及び所定のパターンからなる群から選択される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも該第１の平均化された出力及び該第２の平均化された出力を結合することであって、該複合フライハイト値を得る、結合することは、該少なくとも該第１の平均化された出力及び該第２の平均化された出力を１に正規化することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも該第１の平均化された出力及び該第２の平均化された出力を結合することであって、該複合フライハイト値を得る、結合することは、
該第１の平均化された出力に第１の重み係数を乗算することであって、第１の加重値を得る、乗算すること、
該第２の平均化された出力に該第２の重み係数を乗算することであって、第２の加重値を得る、乗算すること、並びに
少なくとも該第１の加重値及び該第２の加重値を合算することであって、該複合フライハイト値を得る、合算すること、
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも部分的に該複合フライハイト値に基づいて該ヘッド機構と該ストレージ媒体との間の距離を変更することは、ユーザーデータの各セクターを処理した後に行われる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
ストレージデバイスであって、
第１のサーボデータ領域、第２のサーボデータ領域、及び該第１のサーボデータ領域と該第２のサーボデータ領域との間に配置されたユーザーデータ領域を備えるストレージ媒体と、
該ストレージ媒体に対して配置された読取り／書込みヘッド機構であって、該ユーザーデータ領域に対応する電気信号を与えるように動作可能な読取り／書込みヘッド機構と、
該電気信号から取り出したものを該ユーザーデータ領域に対応するデータセットに変換するように動作可能なアナログ／デジタル変換器回路と、
該データセット内の第１のパターンを識別するように動作可能な第１パターン検出器回路と、
該第１のパターンに対応するデータ値を用いて第１のフライハイトを計算し、第１パターンフライハイト出力を得るように動作可能な第１パターンフライハイト計算回路と、
該第１パターンフライハイト出力を該第１のフライハイト出力の他のインスタンスで平均化して第１の平均化された出力を得るように動作可能な第１の平均化回路と、
該受信したデータセット内の第２のパターンを識別するように動作可能な第２パターン検出器回路と、
該第２のパターンに対応するデータ値を用いて第２のフライハイトを計算し、第２パターンフライハイト出力を得るように動作可能な第２パターンフライハイト計算回路と、
該第２パターンフライハイト出力を該第２パターンフライハイト出力の他のインスタンスで平均化して第２の平均化された出力を得るように動作可能な第２の平均化回路と、
少なくとも該第１の平均化された出力及び該第２の平均化された出力を結合して複合フライハイト値を得るように動作可能な結合回路と、
少なくとも部分的に該複合フライハイト値に基づいて該読取り／書込みヘッド機構と該ストレージ媒体との間の距離を変更するように動作可能なフライハイト調整回路と、
を備える、ストレージデバイス。
【請求項２０】
第１のパターンは、ユーザーデータ領域内の同期マークパターン、プリアンブルパターン、セクター終了パターン、及び所定のパターンからなる群から選択される、請求項１９に記載のストレージデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストレージ媒体に対し及びストレージ媒体から情報を転送するシステム及び方法に関し、より詳細には、ストレージ媒体に対してセンサーを位置決めするシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
所与のストレージ媒体に対して位置決めされた読取り／書込みヘッド機構を用いることによって様々なストレージ媒体がアクセスされる。読取り／書込みヘッド機構はヘッドアクチュエーターによって支持され、ストレージ媒体からの情報を読み取るか又は感知し、かつストレージ媒体に情報を書き込むように動作可能である。読取り／書込みヘッド機構とストレージ媒体との間の距離は、通常フライハイトと呼ばれる。フライハイトの制御は、ストレージ媒体が展開されているストレージシステムの適切な動作に欠かせない。特に、読取り／書込みヘッド機構とストレージ媒体との間の距離を増大させることによって、通常、結果としてシンボル間干渉が増大する。シンボル間干渉が受入れ不可能なほど高くなると、ストレージ媒体に元々書き込まれた情報を確実に読み取ることが不可能になる場合がある。対照的に、フライハイトが小さすぎることによって、結果として読取り／書込みヘッド機構に過度の摩耗が生じ、かつ／又はストレージデバイスの早期のクラッシュが生じる可能性がある。
【０００３】
通常のストレージデバイスでは、フライハイトは所定の範囲内で動作するように設定される。動作中、フライハイトは、所定の領域内で動作を継続していることを保証するために周期的に測定される。読取り信号波形の光干渉、スペクトル解析、及び読取り信号のパルス幅値の測定を含む、フライハイトを測定するための種々の手法が開発されている。そのような手法によって概して、フライハイトの妥当な推定値が得られるが、様々なエラーを受けやすい。いくつかの場合、フライハイトはストレージ媒体のユーザーデータ領域に書き込まれた周期的データパターンに基づく高調波測定値を利用することによって測定されている。そのような手法は、所与のストレージ媒体上に保持することができる記憶量を低減するので問題がある。他の場合、フライハイトは、所与のストレージ媒体上で周期的に生じるサーボデータを用いて動作中に測定されている。そのような手法は上述した制限のうちのいくつかに対処するが、更新が非常に低速になる可能性があり、時に正確度が低下する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このため、少なくとも上述した理由により、当該技術分野において、ストレージ媒体に対しセンサーを位置決めするための進化したシステム及び方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ストレージ媒体に対し及びストレージ媒体から情報を転送するシステム及び方法に関し、より詳細には、ストレージ媒体に対してセンサーを位置決めするシステム及び方法に関する。
【０００６】
本発明の様々な実施の形態が、フライハイト値を計算するための回路を提供する。そのような回路は、第１パターン検出器回路と、第２パターン検出器回路と、第１パターンフライハイト計算回路と、第２パターンフライハイト計算回路と、第１の平均化回路と、第２の平均化回路と、結合回路とを備える。第１パターン検出器回路は受信したデータセット内の第１のパターンを識別するように動作可能である。受信したデータセットは第１のサーボデータ領域と第２のサーボデータ領域との間に配置されたユーザーデータに対応する。第１パターンフライハイト計算回路は、第１のパターンに対応するデータ値を用いて第１のフライハイトを計算し、第１パターンフライハイト出力を得るように動作可能であり、第１の平均化回路は、第１パターンフライハイト出力を該第１のフライハイト出力の他のインスタンスで平均化し、第１の平均化された出力を得るように動作可能である。第２パターン検出器回路は、受信したデータセット内の第２のパターンを識別するように動作可能である。第２パターンフライハイト計算回路は、第２のパターンに対応するデータ値を用いて第２のフライハイトを計算して第２パターンフライハイト出力を得るように動作可能であり、第２の平均化回路は、第２パターンフライハイト出力を第２パターンフライハイト出力の他のインスタンスで平均化し、第２の平均化された出力を得るように動作可能である。結合回路は少なくとも第１の平均化された出力及び第２の平均化された出力を結合して複合フライハイト値を得るように動作可能である。特定の場合には回路は集積回路の一部として実装される一方、他の場合には回路はストレージデバイスの一部として実装される。一特定の場合には第１のパターンは同期パターンであり、第２のパターンはセクター終了パターンである。
【０００７】
上述の実施の形態のいくつかの例では、第１のパターン及び第２のパターンは双方とも周期的パターンである。上述の実施の形態の様々な例では、第１のパターン及び第２のパターンは、限定はされないが、ユーザーデータ領域内の同期マークパターン、プリアンブルパターン、セクター終了パターン、及び／又は所定のパターンとすることができる。上述の実施の形態の１つ又は複数の例では、結合回路は、少なくとも第１の平均化された出力及び第２の平均化された出力を１に正規化するように動作可能である。他の例では、結合回路は、第１の平均化された出力に第１の重み係数を乗算して第１の加重値を得て、第２の平均化された出力に第２の重み係数を乗算して第２の加重値を得て、少なくとも第１の加重値及び第２の加重値を合算して複合フライハイト値を得るように動作可能である。
【０００８】
上述の実施の形態の種々の例では、回路は、受信したデータセット内のプリアンブルパターンを識別するように動作可能なプリアンブルパターン検出器回路と、プリアンブルパターンに対応するデータ値を用いて第３のフライハイトを計算し、第３パターンフライハイト出力を得るように動作可能な第３パターンフライハイト計算回路と、第３パターンフライハイト出力を該第３のフライハイト出力の他のインスタンスで平均化して第３の平均化された出力を得るように動作可能な第３の平均化回路と、を更に備える。そのような例では、結合回路は、少なくとも第１の平均化された出力、第２の平均化された出力、及び第３の平均化された出力を結合して複合フライハイト値を得るように更に動作可能である。
【０００９】
上述の実施の形態のいくつかの例では、回路は、受信したデータセット内の所定のパターンを識別するように動作可能なユーザーデータ領域内所定パターン検出器回路と、所定のパターンに対応するデータ値を用いて第３のフライハイトを計算し、第３パターンフライハイト出力を得るように動作可能な第３パターンフライハイト計算回路と、第３パターンフライハイト出力を該第３のフライハイト出力の他のインスタンスで平均化して第３の平均化された出力を得るように動作可能な第３の平均化回路と、を更に備える。そのような例では、結合回路は、少なくとも第１の平均化された出力、第２の平均化された出力、及び第３の平均化された出力を結合して複合フライハイト値を得るように更に動作可能である。そのようないくつかの場合では、回路は、所定のパターンを受信及び格納するように動作可能なプログラムされたユーザーデータメモリを更に備える。
【００１０】
本発明の更に他の実施の形態は、フライハイト変更の方法を提供する。そのような方法は、ヘッド機構を介してストレージ媒体から取り出されたデータセットを受信すること、受信したデータセット内の第１のパターンを識別すること、第１のパターンに対応するデータ値を用いて第１のフライハイトを計算することであって、第１パターンフライハイト出力を得る、計算すること、第１パターンフライハイト出力を該第１のフライハイト出力の他のインスタンスで平均化することであって、第１の平均化された出力を得る、平均化すること、受信したデータセット内の第２のパターンを識別すること、該第２のパターンに対応するデータ値を用いて第２のフライハイトを計算することであって、第２パターンフライハイト出力を得る、計算すること、第２パターンフライハイト出力を該第２のフライハイト出力の他のインスタンスで平均化することであって、第２の平均化された出力を得る、平均化すること、少なくとも第１の平均化された出力及び第２の平均化された出力を結合することであって、複合フライハイト値を得る、結合すること、並びに、少なくとも部分的に該複合フライハイト値に基づいてヘッド機構とストレージ媒体との間の距離を変更すること、を含む。そのような実施の形態では、データセットは、第１のサーボデータ領域と第２のサーボデータ領域との間に配置されたユーザーデータに対応する。上述した実施の形態の様々な例では、第１のパターンはユーザーデータ領域内の同期マークパターン（sync mark pattern）、プリアンブルパターン、セクター終了パターン、又は所定のパターンのうちの１つであり、第２のパターンはユーザーデータ領域内の同期マークパターン、プリアンブルパターン、セクター終了パターン、又は所定のパターンのうちの別の１つである。
【００１１】
上述した実施の形態のいくつかの例では、少なくとも第１の平均化された出力及び第２の平均化された出力を結合することであって、複合フライハイト値を得る、結合することは、該少なくとも該第１の平均化された出力及び該第２の平均化された出力を１に正規化することを含む。上述した実施の形態の種々の例では、少なくとも第１の平均化された出力及び第２の平均化された出力を結合することであって、複合フライハイト値を得る、結合することは、第１の平均化された出力に第１の重み係数を乗算することであって、第１の加重値を得る、乗算すること、第２の平均化された出力に該第２の重み係数を乗算することであって、第２の加重値を得る、乗算すること、並びに少なくとも第１の加重値及び第２の加重値を合算することであって、複合フライハイト値を得る、合算すること、を含む。いくつかの場合には、少なくとも部分的に複合フライハイト値に基づいてヘッド機構とストレージ媒体との間の距離を変更することは、ユーザーデータの各セクターを処理した後に行われる。
【００１２】
本発明の更に他の実施の形態は、ストレージデバイスを提供する。第１のサーボデータ領域、第２のサーボデータ領域、及び該第１のサーボデータ領域と該第２のサーボデータ領域との間に配置されたユーザーデータ領域を備えるストレージ媒体と、該ストレージ媒体に対して配置された読取り／書込みヘッド機構とを備える。読取り／書込みヘッド機構は、ユーザーデータ領域に対応する電気信号を与えるように動作可能である。ストレージ媒体は、電気信号から取り出したものをユーザーデータ領域に対応するデータセットに変換するように動作可能なアナログ／デジタル変換器回路と、データセット内の第１のパターンを識別するように動作可能な第１パターン検出器回路と、第１のパターンに対応するデータ値を用いて第１のフライハイトを計算し、第１パターンフライハイト出力を得るように動作可能な第１パターンフライハイト計算回路と、第１パターンフライハイト出力を該第１のフライハイト出力の他のインスタンスで平均化して第１の平均化された出力を得るように動作可能な第１の平均化回路と、受信したデータセット内の第２のパターンを識別するように動作可能な第２パターン検出器回路と、第２のパターンに対応するデータ値を用いて第２のフライハイトを計算し、第２パターンフライハイト出力を得るように動作可能な第２パターンフライハイト計算回路と、第２パターンフライハイト出力を該第２パターンフライハイト出力の他のインスタンスで平均化して第２の平均化された出力を得るように動作可能な第２の平均化回路と、少なくとも第１の平均化された出力及び第２の平均化された出力を結合して複合フライハイト値を得るように動作可能な結合回路と、少なくとも部分的に複合フライハイト値に基づいて読取り／書込みヘッド機構とストレージ媒体との間の距離を変更するように動作可能なフライハイト調整回路と、を更に備える。
【００１３】
この概要は、本発明のいくつかの実施の形態の概略のみを提供するものである。本発明の多くの他の目的、特徴、利点、及び他の実施の形態は、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、及び添付の図面からより完全に明らかとなるであろう。
【００１４】
図面を参照することにより、本発明の様々な実施の形態の更なる理解を実現することができ、図面については明細書の残りの部分で説明する。図面において、同様の参照符号がいくつかの図面の全てにわたって類似の構成要素を指すのに用いられる。いくつかの例では、下付き文字からなるサブラベルが、複数の類似の構成要素のうちの１つを表すように参照符号に関連付けられる。存在するサブレベルを指定することなく参照符号が参照されるとき、そのような複数の類似の構成要素全てを指すことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】サーボデータを含む既存のストレージ媒体を示す図である。
【図２】本発明の様々な実施形態によるユーザーデータに基づくフライハイト計算回路を示す図である。
【図３】本発明の他の実施形態によるユーザーデータに基づく別のフライハイト計算回路を示す図である。
【図４】本発明の１つ又は複数の実施形態による、ユーザーデータに基づいてフライハイトを計算する方法を示す流れ図である。
【図５ａ】本発明の１つ又は複数の実施形態による、ユーザーデータに基づくフライハイト計算回路部を有する読取りチャネルを備えるストレージデバイスを示す図である。
【図５ｂ】図４ａのストレージデバイスのディスクプラッターと読取り／書込みヘッド機構との間の関係を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
図１
１２３、１２７、１３１  Sector  セクター
１２５、１２９  Gap  ギャップ
１６１、１６６  Servo Data  サーボデータ
１９０  Preamble  プリアンブル
１９１  Sync  同期
１９３  Data  データ
Prior Art  従来技術
図２
２０１  Fly Height Adjustment  フライハイト調整
２０３  Read Data  読取りデータ
２０３  User Data  ユーザーデータ
２１０  Read/Write Head Assembly  読取り／書込みヘッド機構
２１２  Storage Medium  ストレージ媒体
２１６  Fly Height  フライハイト
２１８  Medium  媒体
２２３  Preamplifier  前置増幅器
２２６  Analog Filter  アナログフィルター
２３５  Data Detector Circuit  データ検出器回路
２５０  Sample memory  サンプルメモリ
２５６  Sync Mark Pattern Detector Circuit  同期マークパターン検出器回路
２５９  Preamble Detector Circuit  プリアンブル検出器回路
２６２  End of Sector Pattern Detector Circuit  セクター終了パターン検出器回路
２６５  User Data Pattern Detector Circuit  ユーザーデータパターン検出器回路
２６８  Programmed User Data Patterns Memory  プログラムされたユーザーデータパターンメモリ
２７０、２７３、２７６、２７９  Fly Height Calculation Circuit  フライハイト計算回路
２８２、２８５、２８８、２９１  Average Circuit  平均回路
２９５  Normalizing Circuit  正規化回路
２９６  Preamble En  プリアンブルＥｎ
２９７  User En  ユーザーＥｎ
DetectedOutput  検出された出力
図３
３０１  Fly Height Adjustment  フライハイト調整
３０３  Read Data  読取りデータ
２０３  User Data  ユーザーデータ
３１０  Read/Write Head Assembly  読取り／書込みヘッド機構
３１２  Storage Medium  ストレージ媒体
３１６  Fly Height  フライハイト
３１８  Medium  媒体
３２３  Preamplifier  前置増幅器
３２６  Analog Filter  アナログフィルター
３３５  Data Detector Circuit  データ検出器回路
３５０  Sample memory  サンプルメモリ
３５６  Sync Mark Pattern Detector Circuit  同期マークパターン検出器回路
３５９  Preamble Detector Circuit  プリアンブル検出器回路
３６２  End of Sector Pattern Detector Circuit  セクター終了パターン検出器回路
３６５  User Data Pattern Detector Circuit  ユーザーデータパターン検出器回路
３６８  Programmed User Data Patterns Memory  プログラムされたユーザーデータパターンメモリ
３７０、３７３、３７６、３７９  Fly Height Calculation Circuit  フライハイト計算回路
３８２、３８５、３８８、３９１  Average Circuit  平均回路
３９５  Weighted Input Normalizing Circuit  重み付けされた入力正規化回路
３９６  Preamble ＷＴ  プリアンブルＷＴ
３９７  User WT  ユーザーＷＴ
DetectedOutput  検出された出力
図４
４０１  Perform Weighted Normalization on the Received Fly Height Values toYield a Composite Fly Height Value  受信フライハイト値に重み付けされた正規化を実行して複合フライハイト値を得る
４０２  Modify Fly Height Based Upon the Composite Fly Height Value  複合フライハイト値に基づいてフライハイトを変更する
４０５  Continuously Receive Analog Input Data  アナログ入力データを連続して受信する
４１０  Convert Analog Input Data to Digital Samples  アナログ入力データをデジタルサンプルに変換する
４１５  Perform Data Processing on Digital Samples to Yield Data Output  デジタルサンプルに対しデータ処理を実行してデータ出力を得る
４１８  User Data Region?  ユーザーデータ領域？
４２０  Preamble Found?  プリアンブルが見つかった？
４２５  Use Digital Samples Corresponding to the Data Output in Which thePreamble Was Found  プリアンブルが見つかったデータ出力に対応するデジタルサンプルを用いる
４３０  Calculate Fly Height Value Based on the Preamble  プリアンブルに基づいてフライハイト値を計算する
４３５  Perform Running Average of Preamble Based Fly Height to YieldAveraged Preamble Fly Height  プリアンブルに基づくフライハイト稼働平均を実行して平均化されたプリアンブルフライハイトを得る
４４０  User Sync Found?  ユーザー同期が見つかった？
４４５  Use Digital Samples Corresponding to the Data Output in Which theUser Sync Was Found  ユーザー同期が見つかったデータ出力に対応するデジタルサンプルを用いる
４５０  Calculate Fly Height Value Based on the User Sync  ユーザー同期に基づいてフライハイト値を計算する
４５５  Perform Running Average of User Sync Based Fly Height to YieldAveraged User Sync Fly Height  ユーザー同期に基づくフライハイト稼働平均を実行して平均化されたユーザー同期フライハイトを得る
４６０  EOS Found?  ＥＯＳが見つかった？
４６５  Use Digital Samples Corresponding to the Data Output in Which theEOS Was Found  ＥＯＳが見つかったデータ出力に対応するデジタルサンプルを用いる
４７０  Calculate Fly Height Value Based on the EOS  ＥＯＳに基づいてフライハイト値を計算する
４７５  Perform Running Average of EOS Based Fly Height to Yield AveragedEOS Fly Height  ＥＯＳに基づくフライハイト稼働平均を実行して平均化されたＥＯＳフライハイトを得る
４８０  FH User Data Found?  ＦＨユーザーデータが見つかった？
４８５  Use Digital Samples Corresponding to the Data Output in Which theUser Data Was Found  ユーザーデータが見つかったデータ出力に対応するデジタルサンプルを用いる
４９０  Calculate Fly Height Value Based on the User Data  ユーザーデータに基づいてフライハイト値を計算する
４９５  Perform Running Average of User Data Based Fly Height to YieldAveraged User Data Fly Height  ユーザーデータに基づくフライハイト稼働平均を実行して平均化されたユーザーデータフライハイトを得る
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、ストレージ媒体に対し及びストレージ媒体から情報を転送するシステム及び方法に関し、より詳細には、ストレージ媒体に対してセンサーを位置決めするシステム及び方法に関する。
【００１８】
図１を見ると、破線として示された２つの例示的なトラック１５０、１５５を有するストレージ媒体１００が示されている。トラックはウェッジ１６０、１６５内に書き込まれたサーボデータによって分離されている。これらのウェッジは、ストレージ媒体１００上の所望のロケーションの上方で読取り／書込みヘッド機構を制御及び同期するのに用いられるサーボデータ１６１、１６６を含む。特に、このサーボデータは一般に、プリアンブルパターン、それに続くサーボアドレスマーク（ＳＡＭ）を含む。サーボアドレスマークにはグレイコード（Gray code）が続き、グレイコードにはバースト情報が続く。２つのトラック及び２つのウェッジが示されているが、通常それぞれ数百個が所与のストレージ媒体上に含まれることに留意すべきである。また、サーボデータセットはバースト情報の２つ以上のフィールドを有することができることに留意すべきである。またさらに、バースト情報の後に現れる場合がある、例えば反復可能な振れ情報（run-out information）等の異なる情報をサーボフィールドに含めることができることに留意すべきである。ウェッジ１６０と１６５との間にユーザーデータ領域１８０が配置される。ユーザーデータ領域１８０の各トラック１８１はそれぞれの未使用ギャップ領域１２５、１２９によってそれぞれ隔てられた１つ又は複数のセクター１２３、１２７、１３１を含む。ユーザーデータのセクターのそれぞれは、プリアンブル１９０、同期１９１、ユーザーデータエリア１９３、及びセクター終了パッド１９５を含む。
【００１９】
本発明の様々な実施形態は、ユーザーデータ領域１８０内の周期的情報を利用してフライハイト計算を実行する。そのようなデータを用いてフライハイト計算を実行することによって、複数のフライハイト有用データ領域が与えられる。本明細書において用いられるとき、「フライハイト有用データ領域」というフレーズは、フライハイトを計算するのに用いることができるデータを含む領域を意味するように、その最も広い意味で用いられる。いくつかの場合、フライハイトを計算するのに用いることができるデータは周期的データである。単なるいくつかの例として、フライハイト有用データ領域は、限定ではないが、規定の基準に適合するプリアンブル１９０、同期１９１、セクター終了パッド１９５、及びデータのランダムエリア１９３を含むことができる。いくつかの場合、フライハイト計算への従来の手法と比較して、上述したデータ領域を用いることによって比較的大きなデータ量が得られ、それによって所与の期間にわたる雑音低減平均化（noise reducing averaging）が増大し、それに応じてフライハイト計算の正確度の増大が得られる。代替的に又は付加的に、本手法は、ユーザーデータ領域からのデータが読み取られるときに、ストレージ媒体からのユーザーデータを用いてオンラインフライハイト計算を実行することを可能にすることができる。そのようなオンラインフライハイト計算は、ストレージ媒体に関連して実行される定期的な読取り動作及び書込み動作を必ずしも中断することを必要としない。本明細書において提供される開示に基づいて、当業者であれば、本発明の様々な実施形態による回路、システム、及び方法の実施態様によって達成することができる種々の他の利点を認識するであろう。本発明のいくつかの実施形態では、計算されたフライハイトを用いて、介在するサーボウェッジの処理中に読取り／書込みヘッド機構のロケーションを更新する。様々な場合に、特定の領域間の知覚又は識別された信頼性の差に依拠して異なるフライハイト有用データ領域に基づいて計算されたフライハイト情報に異なる重みが適用される。
【００２０】
図２を見ると、本発明の様々な実施形態によるユーザーデータに基づくフライハイト計算回路２００が示されている。ユーザーデータに基づくフライハイト計算回路２００は、中でも、サーボウェッジ間に延在するトラックに沿って格納されたユーザーデータを含むストレージ媒体２１２を備える。読取り／書込みヘッド機構２１０がストレージ媒体２１２に対して配置され、中でも、ストレージ媒体２１２上に格納された情報を感知し、感知された情報に対応する読取りデータ信号２０３を提供するように動作可能である。ストレージ媒体２１２は複数の形でフォーマット設定することができる。１つの例として、ストレージ媒体２１２は図１に関連して上記で検討したのと同様にフォーマット設定することができる。本明細書において提供される開示に基づいて、当業者であれば、本発明の様々な実施形態に関連して用いることができる種々のフォーマット、ストレージ媒体、及び／又は読取り／書込みヘッド機構を認識するであろう。
【００２１】
読取りデータ信号２０３はアナログフロントエンド回路２２０に与えられる。アナログフロントエンド回路２２０は、当該技術分野において既知の任意のアナログフロントエンド回路とすることができる。図示されるように、アナログフロントエンド回路２２０は、前置増幅器回路２２３、アナログフィルター回路２２６、及びアナログ／デジタル変換器回路２２９を備える。読取り／書込みヘッド機構２１０からの読取りデータ信号２０３は前置増幅器回路２２３によって受信され、前置増幅器回路２２３は信号を増幅して増幅結果をアナログフィルター回路２２６に与える。アナログフィルター回路２２６は受信信号をフィルタリングし、対応するフィルタリングされた信号をアナログ／デジタル変換器回路２２９に与える。アナログ／デジタル変換器回路２２９は受信データに対応する一連のデジタルサンプル２３２を提供する。本明細書において提供される開示に基づいて、当業者であれば、本発明の様々な実施形態に関連して用いることができるアナログ／デジタル変換器回路２２９、アナログフィルター回路２２６、及び前置増幅器回路２２３の種々の実施態様を認識するであろう。
【００２２】
デジタルサンプル２３２はデータ検出器回路２３５に与えられ、データ検出器回路２３５はデータ検出アルゴリズムを一連のデジタルサンプル２２３に適用して検出された出力２３８を得る。そして、検出された出力２３８は、更なる処理のために他の下流側のデータ処理回路（図示せず）に与えることができる。データ検出器回路２３５は、当該技術分野において既知の、データ検出プロセスを適用することが可能な任意の回路とすることができる。本発明の１つの特定の実施形態では、データ検出器回路２３５はビタビアルゴリズムデータ検出器回路である。本発明の他の実施形態では、データ検出器回路２３５は最大事後データ検出器回路である。本明細書において提供される開示に基づいて、当業者であれば、本発明の様々な実施形態に関連して用いることができる種々のデータ検出器回路を認識するであろう。
【００２３】
加えて、デジタルサンプル２３２はサンプルメモリ２５０に与えられ、該サンプルメモリ２５０において、デジタルサンプル２３２はフライハイトを計算することに関連して場合によって後に用いるために保持される。サンプルメモリ２５０は、ユーザーデータ信号２０４がアサートされるときに示されるようなユーザーデータ領域からデータをロードされる。ユーザーデータ信号２０４はユーザー／サーボデータ領域識別回路（図示せず）によってアサートすることができる。検出された出力２３８は、同期マークパターン検出器回路２５６、プリアンブル検出器回路２５９、セクター終了パターン検出器回路２６２、及びユーザーデータパターン検出器回路２６５に与えられる。同期マークパターン検出器回路２５６は、規定の同期マークパターンについて、検出された出力２３８を連続してクエリするように動作可能である。規定の同期マークパターンは、該パターンを「フライハイトに有用」にする或るレベルの周期性を含むように選択される。規定の同期マークパターンが識別されると、同期マークパターン検出器回路２５６は同期マーク発見出力２５７をアサートし、該同期マーク発見出力２５７はフライハイト計算回路２７０へのイネーブル入力として動作する。プリアンブル検出器回路２５９は、規定のプリアンブルパターンについて、検出された出力２３８を連続的にクエリするように動作可能である。規定のプリアンブルパターンは、該パターンを「フライハイトに有用」にする或るレベルの周期性を含むように選択される。規定のプリアンブルパターンが識別されると、プリアンブル検出器回路２５９はプリアンブル発見出力２６０をアサートし、該プリアンブル発見出力２６０はフライハイト計算回路２７３へのイネーブル入力として動作する。セクター終了パターン検出器回路２６２は、規定のセクター終了パターンについて、検出された出力２３８を連続的にクエリするように動作可能である。規定のセクター終了パターンは、該セクター終了パターンを「フライハイトに有用」にする或るレベルの周期性を含むように選択される。セクター終了パターンが識別されると、セクター終了パターン検出器回路２６２はセクター終了発見出力２６３をアサートし、該セクター終了発見出力２６３はフライハイト計算回路２７６へのイネーブル入力として動作する。ユーザーデータパターン検出器回路２６５は、ユーザーデータにランダムに現れる場合がある１つ又は複数の規定の周期的パターンについて、検出された出力２３８を連続的にクエリするように動作可能である。規定の周期的パターンは、プログラムされたユーザーデータパターンメモリ２６８にプログラムすることができ、パターン入力２６９としてユーザーデータパターン検出器回路２６５に提供される。規定の周期的パターンは、該パターンを「フライハイトに有用」にする或るレベルの周期性をそれぞれ含むように選択される。規定の周期的パターンのうちの１つが識別されると、ユーザーデータパターン検出器回路２６５は周期パターン発見出力２６６をアサートし、該周期パターン発見出力２６６はフライハイト計算回路２７９へのイネーブル入力として動作する。
【００２４】
フライハイト計算回路２７０、フライハイト計算回路２７３、フライハイト計算回路２７６、及びフライハイト計算回路２７９によって種々の異なるフライハイト計算を適用し、パターン入力２５３に基づいてそれぞれのフライハイト値を計算することができる。本発明の１つの特定の実施形態では、フライハイト計算回路２７０、フライハイト計算回路２７３、フライハイト計算回路２７６、及びフライハイト計算回路２７９のそれぞれが周期的データ入力及びウォレススペーシング損失理論に依存してフライハイト計算アルゴリズムを実施する。ウォレススペーシング損失理論は、任意の所与の周波数におけるリードバック信号強度が、Ｖ（ｋ，ｄ）∝ｅｘｐ（−ｄ，ｋ）に従って、フライハイトの増大とともに指数関数的に減衰することを示している。ここで「ｄ」はフライハイトを表し、「ｋ」は周波数を表す。これに従って、基準フライハイトｄ１からのフライハイトの変化を、以下の式に従って二次高調波測定（dual harmonics measurements）を用いて推定することができる。
【数１】
2013025858.tif 000003
ここで、
｛ｆ１，ｆ２｝＝高調波周波数、ｋ＝２π／λ
ｖ＝媒体の線形速度
ΔＲ＝Ｒ２−Ｒ１＝高調波比の変化
Δｄ＝ｄ２−ｄ１＝フライハイトの変化
【数２】
2013025858.tif 000004
選択された周波数ｆ１及びｆ２におけるリードバック信号強度は、媒体上に記録された周期的パターンから測定される。パターンは、これらの周波数の双方を高調波として含むように選択される。フライハイトに好都合なパターンの例は、期間８Ｔ、１０Ｔ、及び１２Ｔを有するパターンである。ここで、「Ｔ」は１つのビットの期間を表す。同期マーク及びＥＯＳパッドは、これらの（又は類似の）パターンのうちの任意のものに対応するように構成することができる。８Ｔパターンの例は、［＋１，＋１，＋１，＋１，−１，−１，−１，−１］及び［＋１，＋１，−１，＋１，＋１，−１，＋１，−１］である。プリアンブルの最後の部分を利用して、フライハイト計算に利用可能なデータ長を拡張することも可能である。
【００２５】
フライハイトに必要な高調波計算は、標準的なＤＦＴ（離散フーリエ変換）計算を用いて実行される。これらは以下によって与えられる。
【数３】
2013025858.tif 000005
ここで、ｘ［ｎ］はＡＤＣ出力における長さ１の期間の平均化されたリードバックを表し、Ｎはパターンの期間の長さ（ビット単位）を表し、ｃｋ［ｎ］及びｓｋ［ｎ］はＤＦＴ計算に必要とされるｃｏｓカーネル及びｓｉｎカーネルを表す。８Ｔパターン（すなわちＮ＝８）の場合、以下のように第１高調波及び第３高調波のカーネルが得られる。
【数４】
2013025858.tif 000006
１０Ｔパターン（すなわちＮ＝１０）の場合、以下のように第１高調波及び第３高調波のカーネルが得られる。
【数５】
2013025858.tif 000007
１２Ｔパターン（すなわちＮ＝１２）の場合、以下のように第１高調波及び第３高調波のカーネルが得られる。
【数６】
2013025858.tif 000008
【００２６】
本発明のいくつかの実施形態では、フライハイト計算回路２７０、フライハイト計算回路２７３、フライハイト計算回路２７６、及びフライハイト計算回路２７９のそれぞれを、それぞれ異なる形で実装することができることに留意すべきである。また、上述したフライハイト計算回路のそれぞれが異なる長さの入力パターン（すなわち、パターン入力２５３のそれぞれの部分）に対し動作することができることに留意すべきである。
【００２７】
フライハイト計算回路２７０はフライハイト値２７１を平均回路２８２に与え、該平均回路２８２において、同期マークパターンに基づく受信フライハイト値の稼働平均（running average）が計算され、同期マークフライハイト平均２８３として与えられる。同様に、フライハイト計算回路２７３はフライハイト値２７４を平均回路２８５に与え、該平均回路２８５において、プリアンブルパターンに基づく受信フライハイト値の稼働平均が計算され、プリアンブルフライハイト平均２８６として与えられる。フライハイト計算回路２７６はフライハイト値２７７を平均回路２８８に与え、該平均回路２８８において、セクター終了パターンに基づく受信フライハイト値の稼働平均が計算され、セクター終了フライハイト平均２８９として与えられる。そしてフライハイト計算回路２７９はフライハイト値２７９を平均回路２９１に与え、該平均回路２９１において、ユーザーデータパターンに基づく受信フライハイト値の稼働平均が計算され、ユーザーデータフライハイト平均２９２として与えられる。
【００２８】
同期マークフライハイト平均２８３、プリアンブルフライハイト平均２８６、セクター終了フライハイト平均２８９、及びユーザーデータフライハイト平均２９２が正規化回路２９５に与えられ、該正規化回路２９５において、それらが結合され、単一の複合フライハイト値２０２にされる。例えば、４つ全てのフライハイト値が結合される場合、プリアンブルイネーブル信号２９６（プリアンブルフライハイト平均２８６に対応する）、ユーザーイネーブル信号２９７（ユーザーデータフライハイト値２９２に対応する）、セクター終了イネーブル２９８（セクター終了フライハイト平均２８９に対応する）、及び同期イネーブル２９９（同期マークフライハイト平均２８３に対応する）がアサートされる。プリアンブル信号の全てがアサートされている場合、正規化回路２９５は各入力を等しく重み付けし、以下の式に従って複合フライハイト出力２０２を得る。
複合フライハイト出力２０２＝
（０．２５）（同期マークフライハイト平均２８３）＋
（０．２５）（プリアンブルフライハイト平均２８６）＋
（０．２５）（セクター終了フライハイト平均２８９）＋
（０．２５）（ユーザーデータフライハイト平均２９２）。
代替的に、４つのイネーブルのうちの３つのみがアサートされている場合、正規化回路２９５は対応する３つの平均出力を結合して複合フライハイト出力２０２にし、アサートされていないイネーブルに対応する平均を除外する。例えば、ユーザーイネーブル信号２９７がアサートされておらず、他の３つのイネーブルがアサートされている場合、正規化回路２９５は以下の式に従って複合フライハイト出力２０２を与える。
複合フライハイト出力２０２＝
（０．３３）（同期マークフライハイト平均２８３）＋
（０．３３）（プリアンブルフライハイト平均２８６）＋
（０．３３）（セクター終了フライハイト平均２８９）。
代替的に、４つのイネーブルのうちの２つのみがアサートされている場合、正規化回路２９５はイネーブルされる２つの平均出力を結合して複合フライハイト出力２０２にし、アサートされていないイネーブルに対応する平均を除外する。例えば、ユーザーイネーブル信号２９７とプリアンブルイネーブル信号２９６がアサートされておらず、他の２つのイネーブルがアサートされている場合、正規化回路２９５は以下の式に従って複合フライハイト出力２０２を与える。
複合フライハイト出力２０２＝
（０．５０）（同期マークフライハイト平均２８３）＋
（０．５０）（セクター終了フライハイト平均２８９）。
代替的に、４つのイネーブルのうちの１つのみがアサートされている場合、正規化回路２９５はアサートされたイネーブルに対応する平均出力を複合フライハイト出力２０２として与え、アサートされていない３つのイネーブルに対応する平均を除外する。
【００２９】
結果としての複合フライハイト出力２０２がフライハイト調整回路２０１に与えられ、該フライハイト調整回路２０１は、複合フライハイト出力２０２の大きさ及び符号に従って読取り／書込みヘッド機構２１７と対応するストレージ媒体２１８との間の距離２１６（フライハイト）を調整するように動作可能である。フライハイト調整回路２０１は、フライハイトを調整することが可能な当該技術分野において既知の任意の回路とすることができる。
【００３０】
図３を見ると、本発明の他の実施形態による別のユーザーデータに基づくフライハイト計算回路３００が示されている。ユーザーデータに基づくフライハイト計算回路３００は、中でも、サーボウェッジ間に延在するトラックに沿って格納されたユーザーデータを含むストレージ媒体３１２を備える。読取り／書込みヘッド機構３１０がストレージ媒体３１２に対して配置され、中でも、ストレージ媒体３１２上に格納された情報を感知し、感知された情報に対応する読取りデータ信号３０３を提供するように動作可能である。ストレージ媒体３１２は複数の形でフォーマット設定することができる。１つの例として、ストレージ媒体３１２は図１に関連して上記で検討したのと同様にフォーマット設定することができる。本明細書において提供される開示に基づいて、当業者であれば、本発明の様々な実施形態に関連して用いることができる種々のフォーマット、ストレージ媒体、及び／又は読取り／書込みヘッド機構を認識するであろう。
【００３１】
読取りデータ信号３０３はアナログフロントエンド回路３２０に与えられる。アナログフロントエンド回路３２０は、当該技術分野において既知の任意のアナログフロントエンド回路とすることができる。図示されるように、アナログフロントエンド回路３２０は、前置増幅器回路３２３、アナログフィルター回路３２６、及びアナログ／デジタル変換器回路３２９を備える。読取り／書込みヘッド機構３１０からの読取りデータ信号３０３は前置増幅器回路３２３によって受信され、前置増幅器回路３２３は信号を増幅して増幅結果をアナログフィルター回路３２６に与える。アナログフィルター回路３２６は受信信号をフィルタリングし、対応するフィルタリングされた信号をアナログ／デジタル変換器回路３２９に与える。アナログ／デジタル変換器回路３２９は受信データに対応する一連のデジタルサンプル３３２を提供する。本明細書において提供される開示に基づいて、当業者であれば、本発明の様々な実施形態に関連して用いることができるアナログ／デジタル変換器回路３２９、アナログフィルター回路３２６、及び前置増幅器回路３２３の種々の実施態様を認識するであろう。
【００３２】
デジタルサンプル３３２はデータ検出器回路３３５に与えられ、データ検出器回路３３５はデータ検出アルゴリズムを一連のデジタルサンプル３２３に適用して検出された出力３３８を得る。そして、検出された出力３３８は、更なる処理のために他のダウンストリームデータ処理回路（図示せず）に与えることができる。データ検出器回路３３５は、当該技術分野において既知の、データ検出プロセスを適用することが可能な任意の回路とすることができる。本発明の１つの特定の実施形態では、データ検出器回路３３５はビタビアルゴリズムデータ検出器回路である。本発明の他の実施形態では、データ検出器回路３３５は最大事後データ検出器回路である。本明細書において提供される開示に基づいて、当業者であれば、本発明の様々な実施形態に関連して用いることができる種々のデータ検出器回路を認識するであろう。
【００３３】
加えて、デジタルサンプル３３２はサンプルメモリ３５０に与えられ、該サンプルメモリ３５０において、デジタルサンプル３３２はフライハイトを計算することに関連して場合によって後に用いるために保持される。サンプルメモリ３５０は、ユーザーデータ信号２０４がアサートされるときに示されるようなユーザーデータ領域からのデータをロードしている。ユーザーデータ信号３０４はユーザー／サーボデータ領域識別回路（図示せず）によってアサートすることができる。検出された出力３３８は、同期マークパターン検出器回路３５６、プリアンブル検出器回路３５９、セクター終了パターン検出器回路３６２、及びユーザーデータパターン検出器回路３６５に与えられる。同期マークパターン検出器回路３５６は、規定の同期マークパターンについて、検出された出力３３８を連続してクエリするように動作可能である。規定の同期マークパターンは、該パターンを「フライハイトに有用」にする或るレベルの周期性を含むように選択される。規定の同期マークパターンが識別されると、同期マークパターン検出器回路３５６は同期マーク発見出力３５７をアサートし、該同期マーク発見出力３５７はフライハイト計算回路３７０へのイネーブル入力として動作する。プリアンブル検出器回路３５９は、規定のプリアンブルパターンについて、検出された出力３３８を連続的にクエリするように動作可能である。規定のプリアンブルパターンは、該パターンを「フライハイトに有用」にする或るレベルの周期性を含むように選択される。規定のプリアンブルパターンが識別されると、プリアンブル検出器回路３５９はプリアンブル発見出力３６０をアサートし、該プリアンブル発見出力３６０はフライハイト計算回路３７３へのイネーブル入力として動作する。セクター終了パターン検出器回路３６２は、所定のセクター終了パターンについて、検出された出力３３８を連続的にクエリするように動作可能である。規定のセクター終了パターンは、該セクター終了パターンを「フライハイトに有用」にする或るレベルの周期性を含むように選択される。セクター終了パターンが識別されると、セクター終了パターン検出器回路３６２はセクター終了発見出力３６３をアサートし、該セクター終了発見出力３６３はフライハイト計算回路３７６へのイネーブル入力として動作する。ユーザーデータパターン検出器回路３６５は、ユーザーデータにランダムに現れる場合がある１つ又は複数の所定の周期的パターンについて、検出された出力３３８を連続的にクエリするように動作可能である。規定の周期的パターンは、プログラムされたユーザーデータパターンメモリ２６８にプログラムすることができ、パターン入力３６９としてユーザーデータパターン検出器回路３６５に提供される。規定の周期的パターンは、該パターンを「フライハイトに有用」にする或るレベルの周期性をそれぞれ含むように選択される。規定の周期的パターンのうちの１つが識別されると、ユーザーデータパターン検出器回路３６５は周期パターン発見出力３６６をアサートし、該周期パターン発見出力３６６はフライハイト計算回路３７９のへのイネーブル入力として動作する。
【００３４】
フライハイト計算回路３７０、フライハイト計算回路３７３、フライハイト計算回路３７６、及びフライハイト計算回路３７９によって種々の異なるフライハイト計算を適用し、パターン入力３５３に基づいてそれぞれのフライハイト値を計算することができる。本発明の１つの特定の実施形態では、フライハイト計算回路３７０、フライハイト計算回路３７３、フライハイト計算回路３７６、及びフライハイト計算回路３７９のそれぞれが周期的データ入力及びウォレススペーシング損失理論に依存してフライハイト計算アルゴリズムを実施する。ウォレススペーシング損失理論は、任意の所与の周波数におけるリードバック信号強度が、Ｖ（ｋ，ｄ）∝ｅｘｐ（−ｄ，ｋ）に従って、フライハイトの増大とともに指数関数的に減衰することを示している。ここで「ｄ」はフライハイトを表し、「ｋ」は周波数を表す。これに従って、基準フライハイトｄ１からのフライハイトの変化を、以下の式に従って二次高調波測定を用いて推定することができる。
【数７】
2013025858.tif 000009
ここで、
｛ｆ１，ｆ２｝＝高調波周波数、ｋ＝２π／λ
ｖ＝媒体の線形速度
ΔＲ＝Ｒ２−Ｒ１＝高調波比の変化
Δｄ＝ｄ２−ｄ１＝フライハイトの変化
【数８】
2013025858.tif 000010
選択された周波数ｆ１及びｆ２におけるリードバック信号強度は、媒体上に記録された周期的パターンから測定される。パターンは、これらの周波数の双方を高調波として含むように選択される。フライハイトに好都合なパターンの例は、期間８Ｔ、１０Ｔ、及び１２Ｔを有するパターンである。ここで、「Ｔ」は１つのビットの期間を表す。同期マーク及びＥＯＳパッドは、これらの（又は類似の）パターンのうちの任意のものに対応するように構成することができる。８Ｔパターンの例は、［＋１，＋１，＋１，＋１，−１，−１，−１，−１］及び［＋１，＋１，−１，＋１，＋１，−１，＋１，−１］である。プリアンブルの最後の部分を利用して、フライハイト計算に利用可能なデータ長を拡張することも可能である。
【００３５】
フライハイトに必要な高調波計算は、標準的なＤＦＴ（離散フーリエ変換）計算を用いて実行される。これらは以下によって与えられる。
【数９】
2013025858.tif 000011
ここで、ｘ［ｎ］はＡＤＣ出力における長さ１の期間の平均化されたリードバックを表し、Ｎはパターンの期間の長さ（ビット単位）を表し、ｃｋ［ｎ］及びｓｋ［ｎ］はＤＦＴ計算に必要とされるｃｏｓカーネル及びｓｉｎカーネルを表す。８Ｔパターン（すなわちＮ＝８）の場合、以下のように第１高調波及び第３高調波のカーネルが得られる。
【数１０】
2013025858.tif 000012
１０Ｔパターン（すなわちＮ＝１０）の場合、以下のように第１高調波及び第３高調波のカーネルが得られる。
【数１１】
2013025858.tif 000013
１２Ｔパターン（すなわちＮ＝１２）の場合、以下のように第１高調波及び第３高調波のカーネルが得られる。
【数１２】
2013025858.tif 000014
【００３６】
本発明のいくつかの実施形態では、フライハイト計算回路３７０、フライハイト計算回路３７３、フライハイト計算回路３７６、及びフライハイト計算回路３７９のそれぞれを、それぞれ異なる形で実装することができることに留意すべきである。また、上述したフライハイト計算回路のそれぞれが異なる長さの入力パターン（すなわち、パターン入力３５３のそれぞれの部分）に対し動作することができることに留意すべきである。
【００３７】
フライハイト計算回路３７１はフライハイト値３７１を平均回路３８２に与え、該平均回路３８２において、同期マークパターンに基づく受信フライハイト値の稼働平均が計算され、同期マークフライハイト平均３８３として与えられる。同様に、フライハイト計算回路３７３はフライハイト値３７４を平均回路３８５に与え、該平均回路３８５において、プリアンブルパターンに基づく受信フライハイト値の稼働平均が計算され、プリアンブルフライハイト平均３８６として与えられる。フライハイト計算回路３７６はフライハイト値３７７を平均回路３８８に与え、該平均回路３８８において、セクター終了パターンに基づく受信フライハイト値の稼働平均が計算され、セクター終了フライハイト平均３８９として与えられる。そしてフライハイト計算回路３７９はフライハイト値３７９を平均回路３９１に与え、該平均回路３９１において、ユーザーデータパターンに基づく受信フライハイト値の稼働平均が計算され、ユーザーデータフライハイト平均３９２として与えられる。
【００３８】
同期マークフライハイト平均３８３、プリアンブルフライハイト平均３８６、セクター終了フライハイト平均３８９、及びユーザーデータフライハイト平均３９２は正規化回路３９５に与えられ、該正規化回路３９５は、それらを以下の式に従って、入力重み（プリアンブルフライハイト平均３８６に対応するプリアンブルＷＴ３９６、ユーザーデータフライハイト平均３９２に対応するユーザーＷＴ３９７、セクター終了フライハイト平均３８９に対応するセクター終了ＷＴ３９８、及び同期マークフライハイト平均３８３に対応するＷＴ３９９）を用いて結合し、単一の複合フライハイト値３０２にする。
複合フライハイト出力３０２＝
（同期ＷＴ３９９）（同期マークフライハイト平均３８３）＋
（プリアンブルＷＴ３９６）（プリアンブルフライハイト平均３８６）＋
（セクター終了ＷＴ３９８）（セクター終了フライハイト平均３８９）＋
（ユーザーＷＴ３９７）（ユーザーデータフライハイト平均３９２）。
いくつかの実施形態では、プリアンブルＷＴ３９６、ユーザーＷＴ３９７、セクター終了ＷＴ３９８、及び同期ＷＴ３９９の和は１である。
【００３９】
結果としての複合フライハイト出力３０２はフライハイト調整回路３０１に与えられ、該フライハイト調整回路３０１は複合フライハイト出力２０２の大きさ及び符号に従って読取り／書込みヘッド機構３１７と対応するストレージ媒体３１８との間の距離３１６（フライハイト）を調整するように動作可能である。フライハイト調整回路３０１は、フライハイトを調整することが可能な当該技術分野において既知の任意の回路とすることができる。
【００４０】
図４を見ると、流れ図４００が、本発明の１つ又は複数の実施形態による、ユーザーデータに基づいてフライハイトを計算する方法を示している。流れ図４００に従って、アナログ入力が連続して受信される（ブロック４０５）。いくつかの場合、このアナログ信号はストレージ媒体から受信されたアナログフロントエンド回路処理情報から受信される。アナログ入力はアナログ／デジタル変換器回路によって一連のデジタルサンプルに変換される（ブロック４１０）。一連のデジタルサンプルへの変換は、当該技術分野において既知の任意のアナログ／デジタル変換方法を用いて行うことができる。一連のデジタルサンプルにデータ処理が適用され、データ出力が得られる（ブロック４１５）。いくつかの場合、このデータ処理は、例えば最大事後データ検出プロセス又はビタビアルゴリズムデータ検出プロセス等の当該技術分野において既知のデータ検出プロセスとすることができる。本明細書において提供される開示に基づいて、当業者であれば本発明の様々な実施形態に関連して用いることができる種々のデータ検出プロセスを認識するであろう。
【００４１】
ユーザーデータ領域（すなわち２つのサーボデータウェッジ間の領域）が処理されているか否かが判断される（ブロック４１８）。ユーザーデータ領域が処理されている場合、ユーザーデータの１つ又は複数のセクターに関連付けられたプリアンブルが見つかっているか否かが判断される（ブロック４２０）。プリアンブルが見つかっている場合（ブロック４２０）、識別されたプリアンブルに対応する受信したデジタルサンプルが識別される（ブロック４２５）。これらの識別されたデジタルサンプルを用いて、プリアンブルに基づいてフライハイト値を計算する（ブロック４３０）。フライハイトは当該技術分野において既知の任意のフライハイト計算アルゴリズムを用いて計算することができる。プリアンブルに基づいて計算されたフライハイトは他の同様のフライハイト値の稼働平均に組み込まれ、平均化されたプリアンブルフライハイトが得られる（ブロック４３５）。
【００４２】
代替的に、プリアンブルが見つかっていない場合（ブロック４２０）、ユーザーデータの１つ又は複数のセクターに関連付けられたユーザー同期マークが見つかっているか否かが判断される（ブロック４４０）。ユーザー同期マークが見つかっている場合（ブロック４４０）、識別されたユーザー同期マークに対応する受信したデジタルサンプルが識別される（ブロック４４５）。これらの識別されたデジタルサンプルを用いて、ユーザー同期マークに基づいてフライハイト値を計算する（ブロック４５０）。フライハイトは当該技術分野において既知の任意のフライハイト計算アルゴリズムを用いて計算することができる。ユーザー同期マークに基づいて計算されたフライハイトは他の同様のフライハイト値の稼働平均に組み込まれて、平均化された同期マークフライハイトを得る（ブロック４５５）。
【００４３】
代替的に、プリアンブルが見つかっていない場合（ブロック４４０）、ユーザーデータの１つ又は複数のセクターに関連付けられたセクター終了マークが見つかっているか否かが判断される（ブロック４６０）。セクター終了マークが見つかっている場合（ブロック４６０）、識別されたセクター終了マークに対応する受信したデジタルサンプルが識別される（ブロック４６５）。これらの識別されたデジタルサンプルを用いて、セクター終了マークに基づいてフライハイト値を計算する（ブロック４７０）。フライハイトは当該技術分野において既知の任意のフライハイト計算アルゴリズムを用いて計算することができる。セクター終了マークに基づいて計算されたフライハイトは、他の同様のフライハイト値の稼働平均に組み込まれ、平均化されたセクター終了フライハイトが得られる（ブロック４７５）。
【００４４】
代替的に、セクター終了マークが見つかっていない場合（ブロック４６０）、ユーザーデータ内の所定のパターンが見つかっているか否かが判断される（ブロック４８０）。そのような所定のパターンが見つかっている場合（ブロック４８０）、識別された所定のパターンに対応する受信したデジタルサンプルが識別される（ブロック４８５）。これらの識別されたデジタルサンプルを用いて、所定のパターンに基づいてフライハイト値を計算する（ブロック４９０）。フライハイトは、当該技術分野において既知の任意のフライハイト計算アルゴリズムを用いて計算することができる。所定のパターンに基づいて計算されたフライハイトは他の同様のフライハイト値の稼働平均に組み込まれて、平均化されたユーザーデータパターンフライハイトが得られる（ブロック４９５）。
【００４５】
平均化されたプリアンブルフライハイト、平均化されたユーザー同期フライハイト、平均化されたセクター終了フライハイト、及び平均化されたユーザーデータフライハイトを用いて重み付けされた正規化を実行し、複合フライハイト値を得る（ブロック４０１）。いくつかの場合、複合値は以下の式に従って計算される。
複合フライハイト出力＝
（同期マーク重み）（平均化された同期マーク）＋
（プリアンブル重み）（平均化されたプリアンブルフライハイト）＋
（セクター終了重み）（平均化されたセクター終了フライハイト）＋
（ユーザーデータ重み）（平均化されたユーザーデータフライハイト）．
いくつかの実施形態では、同期マーク重み、プリアンブル重み、ユーザーデータ重み、セクター終了重み、及びユーザーデータ重みはプログラム可能な重み係数であり、いくつかの場合、４つの重み係数の和は１である。次に複合フライハイト値を用いてフライハイトを変更する（ブロック４０２）。
【００４６】
図５ａを見ると、本発明の１つ又は複数の実施形態による、ユーザーデータに基づくフライハイト計算回路部を有する読取りチャネル回路５１０を備えるストレージデバイス５００が示されている。ストレージデバイス５００は、例えばハードディスクドライブとすることができる。また、読取りチャネル回路５１０は、例えばビタビアルゴリズムデータ検出器等のデータ検出器、及び／又は、例えば低密度パリティチェック復号器回路等のデータ復号器回路を備えることができる。ストレージデバイス５００は、読取りチャネル回路５１０に加えて、ディスクプラッター５７８に対して配置された読取り／書込みヘッド機構５７６を備える。読取り／書込みヘッド機構５７６は、ディスクプラッター５７８上に格納された情報を感知し、対応する電気信号を読取りチャネル回路５１０に与えるように動作可能である。
【００４７】
ストレージデバイス５００は、インターフェースコントローラー５２０、ハードディスクコントローラー５６６、モーターコントローラー及びフライハイトコントローラー５６８、並びにスピンドルモーター５７２も備える。インターフェースコントローラー５２０はディスクプラッター５７８への／からのデータのアドレス指定及びタイミングを制御する。ディスクプラッター３７８上のデータは、読取り／書込みヘッド機構５７６がディスクプラッター５７８上に適切に位置決めされているときに該機構によって検出することができる磁気信号の群からなる。１つの実施形態では、ディスクプラッター５７８は垂直記録方式に従って記録された磁気信号を含む。本発明の他の実施形態では、ディスクプラッター５７８は長手記録方式に従って記録された磁気信号を含む。モーターコントローラー及びフライハイトコントローラー５６８はディスクプラッター５７８のスピンレート及びディスクプラッター５７８に対する読取り／書込みヘッド機構５７６のロケーションを制御する。
【００４８】
図５ｂの断面図４９１に示すように、読取り／書込みヘッド機構５７６とディスクプラッター５７８の間の距離はフライハイト５９０である。フライハイト５９０は読取りチャネル回路５１０によって与えられる高調波値５１２に基づいてモーターコントローラー及びフライハイトコントローラー５６８によって制御される。
【００４９】
通常の読み取り動作では、読取り／書込みヘッド機構５７６は、モーターコントローラー及びフライハイトコントローラー５６８によってディスクプラッター５７８上の所望のデータトラックの上方に正確に位置決めされる。モーターコントローラー及びフライハイトコントローラー５６８は、読取り／書込みヘッド機構５７６をディスクプラッター５７８に対して（横方向及び垂直方向に）位置決めし、かつハードディスクコントローラー５６６の指示の下で読取り／書込みヘッド機構５７６をディスクプラッター５７８上の適切なデータトラックに移動させることによってスピンドルモーター５７２を駆動する。スピンドルモーター５７２は定められたスピンレート（ＲＰＭ）でディスクプラッター５７８をスピンする。読取り／書込みヘッド機構５７８が適切なデータトラックに近接して位置決めされると、スピンドルモーター５７２によってディスクプラッター５７８が回転するのに応じてディスクプラッター５７８上のデータを表す磁気信号が読取り／書込みヘッド機構５７６によって感知される。感知された磁気信号は、ディスクプラッター５７８上の磁気データを表す連続した微小アナログ信号として与えられる。この微小アナログ信号は、読取り／書込みヘッド機構５７６によって、読取りチャネル回路５１０に与えられる。そして、読取りチャネル回路５１０は受信したアナログ信号を復号及びデジタル化し、ディスクプラッター５７８に元々書き込まれた情報を再生する。このデータは、読取りデータ５０３として受信回路に与えられる。書込み動作は、先行する読取り動作と実質的に反対であり、書込みデータ５０１が読取りチャネル回路５１０に与えられる。次にこのデータは符号化され、ディスクプラッター５７８に書き込まれる。
【００５０】
時に、ディスクプラッター５７８から取り出された信号を処理してフライハイトを求めることができる。本発明のいくつかの実施形態では、フライハイトを求めることは、図４に関連して上記で検討した方法と一致するように行うことができる。様々な場合に、上記で図２又は図３に関連して検討した回路と一致する回路を用いてユーザーデータに基づくフライハイト計算を実行することができる。様々な場合に、フライハイトは、ストレージデバイス５００の動作状態の変化が検出されたときに再評価される。そのような動作の変化は、限定ではないが、動作電圧レベルの変化、動作温度の変化、高度の変化、ビット誤り率の変化を含むことができる。本明細書において提供される開示に基づいて、当業者であれば、ストレージデバイス５００において監視することができる種々の動作状態、及びそのような状態の変化を利用してフライハイトの再評価をトリガーすることができる方法を認識するであろう。
【００５１】
ストレージシステム５００は、例えばＲＡＩＤ（低価格ディスク冗長アレイ又は独立ディスク冗長アレイ）ベースのストレージシステム等のより大きなストレージシステムに統合することができることに留意すべきである。また、ストレージシステム５００の様々な機能又はブロックをソフトウェア又はファームウェアのいずれかに実装することができる一方、他の機能又はブロックはハードウェアに実装されることにも留意すべきである。
【００５２】
上記のアプリケーションにおいて検討された様々なブロックは、他の機能とともに集積回路において実施することができることに留意すべきである。そのような集積回路は、所与のブロック、システム、若しくは回路の機能のすべて、又はブロック、システム、若しくは回路の部分集合のみを含むことができる。また、ブロック、システム、又は回路の要素を複数の集積回路にわたって実装することができる。そのような集積回路は、限定ではないが、モノリシック集積回路、フリップチップ集積回路、マルチチップモジュール集積回路、及び／又は混合信号集積回路を含む、当該技術分野において既知の任意のタイプの集積回路とすることができる。本明細書において検討されたブロック、システム、又は回路の様々な機能を、ソフトウェア又はファームウェアのいずれでも実施することができることにも留意すべきである。いくつかのそのような場合、システム、ブロック、又は回路全体を、そのソフトウェア等価物又はファームウェア等価物を用いて実施することができる。他の場合、所与のシステム、ブロック、又は回路の一部分をソフトウェア又はファームウェアにおいて実装することもできる一方、他の部分はハードウェアにおいて実装される。
【００５３】
結論として、本発明は高調波を測定する新規なシステム、デバイス、方法、及び構成を提供する。本発明の１つ又は複数の実施形態の詳細な説明が上記で与えられたが、本発明の趣旨を変えることなく、様々な代替形態、変更形態、及び等価物が当業者には明らかとなろう。したがって、上記の説明は本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって規定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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