JP2006196175A - 媒体の磁気記録再生における非線形性の測定方法、測定装置、測定用ｌｓｉ、磁気記録再生装置およびその磁気記録再生用ｌｓｉ - Google Patents

媒体の磁気記録再生における非線形性の測定方法、測定装置、測定用ｌｓｉ、磁気記録再生装置およびその磁気記録再生用ｌｓｉ Download PDF

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Abstract

【課題】ＭＲ型再生ヘッドを有する磁気記録再生における様々な種類の非線形性遷移シフト（ＮＬＴＳ）を精度よく測定する。
【解決手段】ヘッドＩＣ５、磁気ヘッド３を介して磁気ディスク（媒体）２に磁気記録された基準信号の再生信号を磁気ヘッド３により検出して第１の所定高調波成分を測定し、媒体２に磁気記録された複数種類の被測定信号の各々毎に、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定し、第１の所定高調波成分と各々の被測定信号に対応する第２の所定高調波成分とから磁気記録再生における非線形遷移シフトＮＬＴＳを算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は非線形性の測定方法に関し、特に、磁気テープ、磁気カード、フレキシブルディスク、磁気ディスク、光磁気ディスクおよび磁気ドラム等の記録媒体にディジタルデータを磁化極性の変化として記録し再生する、磁気記録再生における非線形性の測定方法、磁気記録再生装置および磁気記録再生用ＬＳＩに関する。
近年、磁気記録再生装置の高密度化、高速データ転送化に伴い、磁気ヘッド、記録媒体および記録再生伝送系で生じる非線形遷移シフト（ＮＬＴＳ：Non-Linear Transition Shift）を把握するためＮＬＴＳの測定が必須となってきている。このＮＬＴＳは、記録データがその直前または直後の記録データの影響を受けないように、遷移シフト（ＴＳ）を考慮して、記録媒体を磁気記録し記録データを正確に再生するために必要なデータである。
従来技術によるＮＬＴＳ測定方法として、1994年、IEEE Transactions on Magnetics, Vol.30, No.6, p.4236にX. Che、M. J. PeekおよびJ. Fitzpartickの “A Generalized frequency domain nonlinearity measurement method” と題する論文が知られている。この論文には、磁化反転の連続が２ビット（Dibit）を含むビット列パターンの信号を媒体に磁気記録して生じるＮＬＴＳ測定方法が記載されている。
このＮＬＴＳ測定方法について以下に説明する。このＮＬＴＳ測定方法は下記の３つのステップから構成される。
ステップ１では、１ビットのパルス幅をＴとして１５ビット毎に（１５Ｔで）極性が反転する３０Ｔのビット列パターンを繰り返す基準信号によりデータを媒体上に記録し、その再生信号の第５高調波信号(以下、５次成分と記す)を測定する。この５次成分をV5refとする。媒体上に記録するデータの記録符号をレベルで表示するNRZ表記および記録符号をレベルの反転で表示するNRZI表記により上記基準信号を以下に示す。
基準信号： NRZ表記 ：111111111111111 000000000000000
NRZI表記 ：100000000000000 100000000000000
ステップ２では、Dibitパターンを含む３０Ｔのビット列パターンを繰り返す被測定信号によりデータを媒体上に記録し、その再生信号の５次成分V5patを測定する。NRZ表記およびNRZI表記により上記被測定信号を以下に示す。
被測定信号： NRZ表記 ：100000001111111 011111110000000
NRZI表記 ：110000001000000 110000001000000
ステップ３では、ステップ１およびステップ２で測定した５次成分をV5refおよびV5refから比率Vab=V5pat/V5refを算出する。次いで、Dibitで生じるＮＬＴＳ（Dibit）を下式（１）から算出する。ここで、ＮＬＴＳは１Ｔで規格化した値、すなわち１Ｔのパルス幅を１（１００％）とした値である。
ＮＬＴＳ（Dibit）＝acos〔(2-Vab2)/2 〕*3/π …（１）
上式（１）は、下式（２）により近似できる。
ＮＬＴＳ（Dibit）＝Vab*3/π …（２）
また、上記論文には、磁化反転がさらに連続した場合のＮＬＴＳ測定方法も記載されているが、同論文の著者J. Fitzpatrickに加えて、A. Taratorin、S. X. Wang、B. Wilsonが、後の1996年1月に、IEEE Transactions on Magnetics, Vol.33,No.1, P956-961に発表した“Non-Linear Interactions in a Series of Transitions”と題する論文では、再生ヘッドにＭＲ(磁気抵抗効果)型のものが使用された場合、再生ヘッドの非線形性を取除かなければＮＬＴＳ測定値に大きな誤差が生じることが記載されている。
さらに、ＮＬＴＳの一つとして前記録データによる遷移シフト（ＨＴＳ: Hard Transition ShiftまたはＯ／Ｗ（Over Write）ＮＬＴＳ）があり、その測定方法として、単一ビット列パターンを繰り返す基準信号（ｆ）とその１／２周波数の被測定信号（ｆ／２）とからＮＬＴＳを算出する方法が知られている。この方法によれば、基準信号（ｆ）の記録の上に被測定信号（ｆ／２）を同期して記録する必要がありその調整に手間がかかり、また基準信号の周波数を変更するとＨＴＳ（＝ＮＬＴＳ）が異なる場合があり、かつ前述した５次高調波成分によるＮＬＴＳ測定方法と異なり測定方法の変更を余儀なくさせられる、すなわち測定方法の互換性をなくすという問題がある。
また、従来は、Dibitのビット列パターンをもつ信号で生じる非線形遷移シフト（ＮＬＴＳ）を測定するだけで、磁気記録再生装置の性能の判定が十分であったが、最近は、磁気記録再生の高速、高密度化に伴い、Dibit以外のTribitや2Tのビット列パターンを繰り返す信号で生じる非線形遷移シフト（ＮＬＴＳ）を測定する要求がでてきている。
再に、従来は基準信号や被測定信号は上位装置から与えられ、ＮＬＴＳの計算を上位装置で行っていた。従って、上位装置側にこのような特殊な機能が必要であり、出荷された後に再計算するのが困難であった。
それゆえ、本発明は上記問題に鑑み、手間がかからずに、電磁誘導型再生ヘッドのみならずＭＲ(磁気抵抗効果)型再生ヘッドに起因する非線形性に対する測定誤差をも少なくし、あるいはＮＬＴＳ測定方法に互換性をもたせる、すなわち測定方法の変更をせずに様々な種類のＮＬＴＳを容易に測定できるようにすることを目的とする。
本発明はまた、磁気記録再生装置単独でＮＬＴＳを測定可能にすることを他の目的とする。
上記目的を達成する本発明の媒体の磁気記録再生における非線形性の測定方法は、媒体に磁気記録された基準信号の再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、前記媒体に磁気記録された複数種類の被測定信号の各々毎に、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定し、前記第１の所定高調波成分と各々の被測定信号に対応する前記第２の所定高調波成分とから前記磁気記録再生における非線形遷移シフトＮＬＴＳを算出する、各ステップを備えたことを特徴とする。
上記本発明の媒体の磁気記録再生における非線形性の測定方法において、前記所定高調波成分は第５高調波成分である。
所定高調波成分には、第５高調波の他、第６高調波、第７高調波等を選定してもよい。
上記目的を達成する本発明の第一形態の磁気記録再生用ＬＳＩは、媒体に磁気記録されるための基準信号を発生し、その再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、前記媒体に磁気記録されるための前記基準信号に対応する被測定信号を発生し、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定する磁気記録再生用ＬＳＩであって、前記基準信号として、前記複数種類のビット列パターンに共通なビット列パターンおよび前記被測定信号をなす複数種類の所定のビット列パターンを発生させる回路を内蔵した、ことを特徴とする。
上記目的を達成する本発明の第二形態の磁気記録再生用ＬＳＩは、媒体に磁気記録されるための基準信号を発生し、その再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、前記媒体に磁気記録されるための前記基準信号に対応する被測定信号を発生し、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定する磁気記録再生用ＬＳＩであって、前記基準信号及び一つの該基準信号に対応する複数の被測定信号の再生信号から所定高調波成分を測定する回路を内蔵した、ことを特徴とする。
上記目的を達成する本発明の第三形態の磁気記録再生用ＬＳＩは、媒体に磁気記録されるための基準信号を発生し、その再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、前記媒体に磁気記録されるための前記基準信号に対応する被測定信号を発生し、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定する磁気記録再生用ＬＳＩであって、前記基準信号をなすビット列パターンおよび前記被測定信号をなす所定のビット列パターンを発生させる回路と、前記媒体に記録された前記基準信号及び前記被測定信号の再生信号から所定高調波成分を測定する回路と、を内蔵したことを特徴とする。
上記第一及び第三形態の磁気記録再生における非線形性の測定に用いられる磁気記録再生用ＬＳＩは、磁化反転するビットを１で表記して、前記基準信号は、磁化反転位置が第０ビット目および第１５ビット目にある100000000000000 100000000000000の３０ビット列のパターンを繰り返す信号であり、前記第１パターンは、磁化反転位置が第０、１、２、６、７、９、１２、１５、１６、１７、２１ビット目および第２２ビット目にある111000110100100 111000110000000の３０ビット列のパターンである。
上記第一及び第三形態の磁気記録再生における非線形性の測定に用いられる磁気記録再生用ＬＳＩは、磁化反転するビットを１で表記して、前記基準信号は、磁化反転位置が第０ビット目および第１５ビット目にある100000000000000 100000000000000の３０ビット列のパターンを繰り返す信号であり、前記第２パターンは、磁化反転位置が第０、２、８、１５、１７ビット目および第２３ビット目にある101000001000000 101000001000000の３０ビット列のパターンである。
上記第一及び第三形態の磁気記録再生における非線形性の測定に用いられる磁気記録再生用ＬＳＩは、磁化反転するビットを１で表記して、前記基準信号は、磁化反転位置が第０ビット目および第１５ビット目にある100000000000000 100000000000000の３０ビット列のパターンを繰り返す信号であり、前記第３パターンは、磁化反転位置が第０、２、４、６、８、１２、１４、１６、１８ビット目および第２０ビット目にある101010101000101 010101000000000の３０ビット列のパターンである。
上記第一形態の磁気記録再生における非線形性の測定に用いられる磁気記録再生用ＬＳＩは、前記基準信号または前記被測定信号によりデータが記録された前記媒体から読取られる該データの再生信号から第５高調波成分を測定する回路を内蔵する。
上記第一形態の磁気記録再生における非線形性の測定に用いられる磁気記録再生用ＬＳＩは、前記第５高調波成分を測定する回路により測定される、前記基準信号によりデータが記録された前記媒体から読取られる該データの再生信号である第１の第５高調波成分Ｖ５refと前記被測定信号によりデータが記録された前記媒体から読取られる該データの再生信号である第２の第５高調波成分Ｖ５patとから比率Ｖab（＝Ｖ５pat／Ｖ５ref）を算出する回路を内蔵する。
上記第一形態の磁気記録再生における非線形性の測定に用いられる磁気記録再生用ＬＳＩは、前記第１の第５高調波成分Ｖ５refと前記第２の第５高調波成分Ｖ５patとから算出された前記比率Ｖab（＝Ｖ５pat／Ｖ５ref）に基づき、前記磁気記録再生における非線形遷移シフトＮＬＴＳを算出する回路を内蔵する。
上記第一形態の磁気記録再生における非線形性の測定に用いられる磁気記録再生用ＬＳＩは、前記第５高調波成分を測定する回路が、高速フーリエ変換回路を備える。
上記第一、第二および第三形態の磁気記録再生における非線形性の測定に用いられる磁気記録再生用ＬＳＩは、前記第５高調波成分に基づいてライト補償回路を調整する回路を内蔵する。
上記目的を達成する本発明の第一形態の磁気記録再生における非線形性を測定する磁気記録再生装置は、媒体に磁気記録されるための基準信号を発生し、その再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、前記媒体に磁気記録されるための前記基準信号に対応する被測定信号を発生し、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定する磁気記録再生装置において、前記基準信号として、前記複数種類のビット列パターンに共通なビット列パターンおよび前記被測定信号をなす複数種類の所定のビット列パターンを発生させる手段と、を備えたことを特徴とする。
上記目的を達成する本発明の第二形態の磁気記録再生における非線形性の測定する磁気記録再生装置は、媒体に磁気記録されるための基準信号を発生し、その再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、前記媒体に磁気記録されるための前記基準信号に対応する被測定信号を発生し、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定する磁気記録再生装置において、前記基準信号及び一つの該基準信号に対応する被測定信号の再生信号から所定高調波成分を測定する手段を備えたことを特徴とする。
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明による磁気ディスク装置の第１実施形態のブロック構成図である。磁気ディスク装置１は、高保持力の磁性膜を用い円板状の媒体上にトラックが形成された磁気ディスク２を回転させつつ、磁気ディスク２に対向して配置された磁気ヘッド３に記録電流を供給することにより磁気ヘッド３に磁界を発生させ、磁気ディスク２をトラック進行方向に磁化することにより磁気ディスク２にデータを記録する。このとき、磁気ヘッド３は、アクチュエータ４により磁気ディスク２の半径方向に移動し、同心円状に形成された磁気ディスク２のトラック上にデータを記録して行く。また、磁気ヘッド３には、ヘッドＩＣ５から記録電流が供給され、記録データに応じた磁界が発生される。
記録データは、まず外部から制御回路６に供給される。ＮＬＴＳ測定に用いられる記録データは、基準信号としての基準パターンRefおよび被測定信号としての被測定パターンDibit（…00110000…）、Tribit（…00111000…）、2T（…00101000…）およびHTS（…1010…）を有する。ここで、ＮＬＴＳについて、以下に簡単に説明する。
図２は磁気記録時に生じるＮＬＴＳの説明図である。横軸は磁気ディスクのトラック上の位置を示す。図２は紙面の正面から見て左から右にデータが記録される様子を示す。図２の上段にはデータの記録符号を示し、２段目以降は、順に、磁気ヘッドの記録電流Ｉw、磁界Ｈxおよび媒体の磁束Φを示す。図２に示すように記録電流Ｉwに対してＮＬＴＳ１、磁界Ｈxに対してＮＬＴＳ２、媒体の磁束Φに対してＮＬＴＳ３がそれぞれ生じる。それゆえトータルのＮＬＴＳ（＝ＮＬＴＳ１＋ＮＬＴＳ２＋ＮＬＴＳ３）が大となり、記録したデータの再生時に読取りエラーが生じる虞がある。
再び図１の説明に戻る。
制御回路６は、外部から上述した記録データを受信して、エンコーダ７に供給する。エンコーダ７は、制御回路６から供給された記録データを磁気ディスク２に記録するため、ＮＲＺ（Non-Return to Zero）のデータに変換して出力する。エンコーダ７の出力信号は、記録補正回路８に供給される。なお、ＮＲＺとは、非ゼロ復帰記録方式と呼ばれるもので、２値信号パルス列において、単位符号間隔の長さとパルスの長さとが同じになるパルス波形で記録を行なう記録方式である。
記録補正回路８は、エンコーダ７の出力記録信号のビット配列を検出してビット配列に応じた補正を行なう。記録補正回路８で補正された記録信号は、ヘッドＩＣ５に供給される。ヘッドＩＣ５は、記録補正回路８から供給された記録データに応じた記録電流を磁気ヘッド３に供給する。
一方、磁気ヘッド３により再生された信号は、ヘッドＩＣ５に供給されて増幅された後、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路９に供給される。ＡＧＣ回路９は、ヘッドＩＣ５から供給された信号の振幅を一定に制御して出力する。
ＡＧＣ回路９の出力信号は、信号検出回路１０に供給され、再生データが検出される。信号検出回路１０で検出された再生データは、デコーダ１１に供給され、デコードされた後、制御回路６に供給される。制御回路６では、再生データを外部に出力する。また、ＡＧＣ回路９の出力信号は、サーボ復調回路１２に供給される。サーボ復調回路１２では、ＡＧＣ回路９から供給された信号からサーボ信号を復調して、サーボ制御回路１３に供給する。サーボ制御回路１３は、サーボ復調回路１２から供給されるサーボ信号と制御回路６から供給される制御信号とに応じて磁気ヘッド５の現在の位置と記録または再生を行なうべき位置との差に応じたドライブ制御信号を生成して、ドライブ回路１４に供給する。
ドライブ回路１４は、サーボ制御回路１３から供給されたドライブ制御信号に応じてアクチュエータ４を駆動するドライブ信号を生成し、アクチュエータ４に供給する。アクチュエータ４は、ドライブ回路１４からのドライブ信号に応じて駆動され、磁気ヘッド５を所定の位置に移動させる。このような磁気ディスク装置１で、磁気ディスク２にデータを記録する場合、磁気ディスク２を磁化する必要があるので、記録媒体上の前記録データの磁化の反転の影響により記録データに位置ずれが発生し、本来の磁化反転位置から位置ずれが生じてしまう。
図３は、本発明による磁気ディスク装置の第２実施形態のブロック構成図である。図３に示す磁気ディスク装置１００は、図１に示す磁気ディスク装置１において、制御回路１６と記録補正回路（ライト補償回路（WPC:Write Precompensation Circuit））１８とを下記のように構成し、制御回路１６とエンコーダ７との間にパターン発生回路２０を設け、ＬＳＩ２１で構成したものである。
制御回路１６は次のように動作する。すなわち、制御回路１６は、エンコーダ７に供給する基準信号または被測定信号をなすビット列パターンの記録データを選択する指令を外部から受け、パターン発生回路２０に供給する。
基準信号および被測定信号は、所定の高調波信号、例えば３０Ｔのビット列パターンからなる５次高調波信号が用いられるが、３６Ｔのビット列パターンからなる６次高調波信号または４２Ｔのビット列パターンからなる７次高調波信号でもよい。
本実施形態では、制御回路１６は、後述する５次高調波法によるＮＬＴＳの算出結果を記録補正回路１８に供給する。記録補正回路１８は供給されたＮＬＴＳの算出結果に応じて補償した記録信号をヘッドＩＣ５に供給する。
記録補正回路１８は、補償量をＬＳＩ２１をフィールドに出荷する前または出荷した後に修正でき、Ｖab＝１に等しいか、あるいはできるだけＶab＝１に近づくように補償量を修正して、最適化される。
図４は、図３の磁気ディスク装置に用いられるパターン発生回路の一実施例のブロック構成図である。パターン発生回路２０は、制御回路１６から供給される指令に応じて、予め選択回路３０内の不揮発性メモリ(図示せず)に格納したそれぞれ３０ビットからなる基準信号としての基準パターンRef（…11110000…）および被測定信号としての被測定パターンDibit（…00110000…）、Tribit（…00111000…）、2T（…00101000…）およびHTS（…1010…）の中から一つの記録データを選択し、その３０ビットの記録データをシフトレジスタ３１に供給する。シフトレジスタ３１は、３０ビット並列入力直列出力シフトレジスタであり、Ｓ／Ｌモードが０のとき３０ビットの並列記録データを書き込み、Ｓ／Ｌモードが１のとき書き込まれたデータを任意のビットから１ビットづつサイクリックに直列シフトしてエンコーダ７に供給する。このように、３０ビットの記録データはエンコーダ７に供給される。
また、本発明による磁気ディスク装置の他の実施形態として、ＬＳＩ２１内部のＡＧＣ回路９と信号検出回路１０との間に高速フーリエ変換器（ＦＦＴ；図示せず）を設け、ＡＧＣ回路９から出力される再生信号から５次高調波成分を検出し、制御回路１６を介して外部に５次高調波成分を出力するように構成することもできる。
また、本発明による磁気ディスク装置の他の実施形態として、制御回路１６が、外部から基準信号または被測定信号のパターン信号を受信し、受信したパターン信号を記録補正回路１８を介してヘッドＩＣ５に供給して記録し、再生するよう構成してもよい。
次に、５次高調波法によるＮＬＴＳ測定の基本形について以下に説明する。なお、ここでは第１実施形態に係る磁気ディスク装置を参照しつつ説明する。このＮＬＴＳ測定方法は下記の３つのステップから構成される。
ステップ１では、１ビットのパルス幅をＴとして１５ビット毎に（１５Ｔで）極性が反転する３０Ｔのビット列パターンを繰り返す基準信号を外部から制御回路６に送り、データを磁気ディスク２上に記録し、その再生信号をＡＧＣ回路９の出力から検出し、その第５高調波信号(以下、５次成分と記す)をスペクトラムアナライザまたはＦＦＴにより測定する。この５次成分をV5refとする。磁気ディスク２上に記録するデータの記録符号をレベルで表示するNRZ表記および記録符号をレベルの反転で表示するNRZI表記により上記基準信号を以下に示す。
基準信号 ： NRZ表記 ：111111111111111 000000000000000
NRZI表記 ：100000000000000 100000000000000
ステップ２では、ステップ１と同様に、Dibitパターンを含む３０Ｔのビット列パターンを繰り返す被測定信号によりデータを磁気ディスク２上に記録し、その再生信号の５次成分V5patをスペクトラムアナライザまたはＦＦＣにより測定する。NRZ表記およびNRZI表記により上記被測定信号を以下に示す。
被測定信号： NRZ表記 ：100000001111111 011111110000000
NRZI表記 ：110000001000000 110000001000000
ステップ３では、ステップ１およびステップ２で測定した５次成分をV5refおよびV5refから比率Vab=V5pat/V5refを算出する。次いで、Dibitで生じるＮＬＴＳ（Dibit）を下式（１）から算出する。ここで、ＮＬＴＳは１Ｔで規格化した値、すなわち１Ｔのパルス幅を１（１００％）とした値である。
ＮＬＴＳ（Dibit）＝acos〔(2-Vab2)/2 〕*3/π …（１）
上式（１）は、下式（２）により近似できる。
ＮＬＴＳ（Dibit）＝Vab*3/π …（２）
次に、各種の被測定パターンを用いた５次高調波法によるＮＬＴＳ測定について以下に説明する。ここでは、基準パターンを共通とし、種種の被測定パターンを設け、かつ測定も第５高調波としている。また、被測定パターンの選択については再生信号にＭＲヘッドの非線形性をモデル化した再生信号を使用して耐ＭＲ非線形性のパターンを選択している。
図５は、本発明による媒体の磁気記録再生における非線形性を測定する磁気記録再生装置の一実施形態のブロック図である。パターン発生器５１から基準信号または被測定信号が記録手段５２を介して媒体５３に記録される。媒体５３に記録されたデータは、再生手段５４を介して第１の高速フーリエ変換器ＦＦＴ５５に入力される。一方、パターン発生器５１から基準信号または被測定信号が第２の高速フーリエ変換器ＦＦＴ５６に入力される。
図６は高速フーリエ変換器ＦＦＴの出力例を示す図である。図５のＦＦＴ５５またはＦＦＴ５６に基準信号または被測定信号が入力されたときの、周波数成分を横軸に、ＦＦＴ出力を縦軸にそれぞれ示す。
デバイダ５７により、ＦＦＴ５５の出力から媒体の記録再生信号の５次成分ＦＦＴoを抽出し、ＦＦＴ５６の出力から媒体の記録信号の５次成分ＦＦＴiを抽出し、これらを除算した値ＦＦＴo／ＦＦＴiを計算する。ＮＬＴＳ測定手段５８は、例えばファームウェアにより形成され、デバイダ５７の計算結果を用い上記（１）式に基づき、被線形性ＮＬＴＳを計算し、その計算結果を制御回路５９に出力する。
図５に示す非線形性の測定では、パターン発生器５１と記録手段５２との間、記録手段５２と媒体５３との間、媒体５３と再生手段５４との間および再生手段５４とＦＦＴ５５との間の伝送系において非線形性が生じ、パターン発生器５１とＦＦＴ５６との間の伝送系には非線形性が生じない。しかしながら、ＦＦＴoおよびＦＦＴiは、同じ特定周波数（５次成分）であり、周波数特性の誤差は生じない。その結果、伝送系のｆ特性の影響を受けずに非線形性を測定できる。
Figure 2006196175
〔表１〕は、５次高調波法によるＮＬＴＳ測定に用いられる基準信号および被測定信号の各種記録パターンの一覧表である。〔表１〕において、上段に各列の項目を示す。各項目は、左から順に第１列目はＮＬＴＳの測定種類、第２列目は記録パターン、第３列目はＮＬＴＳ、第４列目はAsymmetryによる絶対値誤差を示す。〔表１〕に示されるような被測定パターンを用いることにより、測定するＮＬＴＳの種類によらず基準パターンを共通化できる。
〔表１〕において、左から第１列目にはＮＬＴＳの測定種類として、被測定パターンDibit（…00110000…）、Tribit（…00111000…）および2T（…00101000…）の両極性、HTS（…1010…）の単一極性および基準測定パターンRef（…10001000…）が記されている。
〔表１〕において、左から第２列目には上記基準パターンおよび被測定パターンがＮＲＺＩ表記で示されている。これらのパターンから選択されたデータが、記録データとして外部から制御回路１６に３０Ｔ毎に繰り返し供給される。
〔表１〕において、左から第３列目にはＮＬＴＳが記されている。上から順に被測定パターンDibit、Tribitおよび2Tの両極性のＮＬＴＳ平均値、被測定パターンHTSの単一極性のＮＬＴＳが記されている。
〔表１〕において、左から第４列目には非対称（Asymmetry）による絶対値誤差が示されている。この誤差は、記録データの再生信号として磁気ヘッド３から検出される誘起電圧から下式（３）により算出される。
Ｅr＝（Ｖp+ − Ｖp-）／２＊（Ｖp+ ＋ Ｖp-）…（３）
ここで、Ｅrは誤差、Ｖp+は＋誘起電圧のピーク値の絶対値、Ｖp-は−誘起電圧のピーク値の絶対値である。
〔表２〕は、〔表１〕に示す５次高調波法によるＮＬＴＳ算出式の一覧表である。〔表２〕において、上段に各列の項目を示す。各項目は、左から順に第１列目はＮＬＴＳの測定種類、第２列目は被測定信号の第５高調波成分Ｖ5pat、第３列目は基本信号の第５高調波成分Ｖ5ref、第４列目は第５高調波成分の比率Ｖab、第５列目はＮＬＴＳの計算式の厳密解と近似解を示す。
Figure 2006196175
〔表２〕において、左から第１列目にはＮＬＴＳの測定種類Dibit、Tribit、2Tの両極性およびHTSの単一極性が記されている。〔表２〕において、nltsは前ビットの記録再生時のＮＬＴＳ、owは下地によるＮＬＴＳを示す。また、測定可能な磁化反転連続のＮＬＴＳは、Dibitであれば２ビット目のＮＬＴＳであり、Tribitであれば３ビット目のＮＬＴＳであり、2TであればDibitの半分の周波数で生じるＮＬＴＳである。
次に、５次高調波法による各種ＮＬＴＳの算出式について以下に詳述する。
１．Dibit NLTS(両極性)：３０T
〇 Aパターンの第5次成分の算出
Aパターン磁化反転位置：[0, 1, 8, 15, 16, 23]
前bitによるNLTSをbit周期Tで正規化したものをtn、前歴によるNLTSを正
規化したものをtowとする。
Va(t)=h(t)-h(t-T-Ttow+Ttn)+h(t-8T)-h(t-15T-Ttow)+h(t-16T+Ttn)
-h(t-23T-Ttow)
Va(f)=H(f)[exp(0)-exp(-jωT(1+tow-tn))+exp(-jωT(8))
-exp(-jωT(15+tow))+exp(-jωT(16-tn))-exp(-jωT(23+tow))]
第5次成分は5f0=5/T0=5/(30T)=1/(6T)であるため、
ωT=2πfT=2π5f0T=3/π。ここでf0は繰り返し基準周波数。
よってVa(f)の第5次成分Va(5f0)は以下の式となる。
Va(5f0)=H(f)[1-exp(-jπ/3(1+tow-tn))+exp(-jπ/3*8)
-exp(-jπ/3(15+tow))+exp(-jπ/3(16-tn))
-exp(-jπ/3(23+tow))]
=H(f)[1-exp(-jπ/3(1+tow-tn))+exp(-jπ/3*2)+exp(-jπ/3*tow)
-exp(-jπ/3(1-tn))+exp(-jπ/3(2+tow))]
=H(f)[1+exp(-jπ/3*tow)-exp(-jπ/3(1-tn))*(1+exp(-jπ/3*tow))
+exp(-jπ/3*2)*(1+exp(-jπ/3*tow))]
=H(f)[(1+ exp(-jπ/3*tow))*(1+exp(-jπ/3*2)- exp(-jπ/3(1-tn)))]
=H(f)[(1+ exp(-jπ/3*tow))*(exp(-jπ/3)- exp(-jπ/3(1-tn)))]
…(1-1)
〇 同様にBパターンの第5次成分Vb(5f0)を求める。
Bパターン磁化反転位置：[0, 15]
Vb(5f0)=H(f)[exp(-jπ/3(0))-exp(-jπ/3(15+tow))]
=H(f)[1+exp(-jπ/3*tow)] …(1-2)
〇 NLTS算出式の導出
まず、Vab=Va(5f0)/Vb(5f0)を算出する。ここでVa(5f0)及びVb(5f0)はス
ペクトラムアナライザで測定するため絶対値のみが測定されている。よっ
てVabは(1-1)、(1-2)式より、
Vab=|Va(5f0)/Vb(5f0)|
=|exp(-jπ/3)- exp(-jπ/3(1-tn)) |
=|exp(-jπ/3)(1- exp(+jπ/3*tn)) |
=| 1- exp(+jπ/3*tn) |
ここで、exp(+jπ/3*tn)の実数部をRe(x)、 虚数部をIm(x)とすると、
Vab=( (1-Re(x))2 + Im(x)2 )1/2
=( 1+Re(x)2+Im(x)2- 2Re(x)) 1/2
実数部Re(x)は、
Re(x) = (2-Vab2)/2
よって位相角φは、
φ=acos(Re(x))=acos((2-Vab2)/2)
f0の5次成分で見た場合のTはπ/3であるため1Tに対するNLTS量は以下の式
で算出される。
NLTS=φ*3/π
=acos((2-Vab2)/2)*3/π…(1-3)
２．Tribit NLTS（両極性）：３０T
〇 Aパターンの第5次成分の算出
Aパターン磁化反転位置：[0, 1, 2, 6, 7, 9, 12, 15, 16, 17, 21, 22]
上記Dibit NLTSの算出と同様に、
Va(5f0)=H(f)[1-exp(-jπ/3(1-tn1+tow))+ exp(-jπ/3(2-tn2))
- exp(-jπ/3(6+tow))+ exp(-jπ/3(7-tn1))
- exp(-jπ/3(9+tow))+ exp(-jπ/3(12))
- exp(-jπ/3(15+tow))+ exp(-jπ/3(16-tn1))
- exp(-jπ/3(17-tn2+tow))+ exp(-jπ/3(21))
- exp(-jπ/3(22-tn1+tow))]
=H(f)[1- exp(-jπ/3(1-tn1+tow))+ exp(-jπ/3(2-tn2))
- exp(-jπ/3*tow)+ exp(-jπ/3(1-tn1))+ exp(-jπ/3*tow)+1
+ exp(-jπ/3*tow)- exp(-jπ/3(1-tn1))
+ exp(-jπ/3(2-tn2+tow))-1+ exp(-jπ/3(1-tn1+tow))]
=H(f)[1+ exp(-jπ/3*tow)+ exp(-jπ/3(2-tn2))
+ exp(-jπ/3(1-tn2+tow))]
=H(f)[(1+ exp(-jπ/3*tow)) (1+ exp(-jπ/3(2-tn2)))] …(2-1)
NLTS算出式の導出 BパターンはDibit NLTSの場合と同じであるのでVabは(
1-2)、(2-1)式より、
Vab= | 1+ exp(-jπ/3(2-tn2)) |
Dibit NLTSの場合と同様にRe(x)を求めると、
Re(x)=(Vab2 - 2)/2
ここで、Vabが第3象現である-2π/3を基準としていることに注意し、且つ
、acos(x)の演算結果が０〜πであるためNLTSは以下の式で算出される。
NLTS=(2π/3-acos((Vab2-2)/2))*3/π
=2-acos((vab2-2)/2)*3/π …(2-2)
3. O/W NLTS=HTS: ５次高調波法：３０T
〇 Aパターンの第5次成分の算出
Aパターン磁化反転位置：[0, 2, 4, 6, 8, 12, 14, 16, 18, 20]
上記Dibit NLTSの算出と同様に、
Va(5f0)=H(f)[1-exp(-jπ/3(2+tow))+ exp(-jπ/3(4))
- exp(-jπ/3(6+tow))+ exp(-jπ/3(8))- exp(-jπ/3(12+tow))
+ exp(-jπ/3(14))- exp(-jπ/3(16+tow))+ exp(-jπ/3(18))
- exp(-jπ/3(20+tow))]
=H(f)[1- exp(-jπ/3(2+tow))+ exp(-jπ/3)- exp(-jπ/3*tow)
+ exp(-jπ/3(2))- exp(-jπ/3*tow)+ exp(-jπ/3*2)
+ exp(-jπ/3(1+tow))+1- exp(-jπ/3(2+tow))]
=H(f)[2- 2exp(-jπ/3(2+tow))+ 2exp(-jπ/3*2)
- 2exp(-jπ/3*tow)+ exp(-jπ/3(1+tow))- exp(-jπ/3)]
=H(f)[(1- exp(-jπ/3*tow)) exp(-jπ/3)] …(3-1)
〇 NLTS算出式の導出
BパターンはDibit NLTSの場合と同じであるのでVabは(1-2)、(3-1)式より
、
Vab= | (1- exp(-jπ/3*tow)) exp(-jπ/3) | /
| 1+ exp(-jπ/3*tow) |
= | 1- exp(-jπ/3*tow) | / |1+ exp(-jπ/3*tow) |
Dibit NLTSの場合と同様にRe(x)を求める。
Vab2=[(1-Re(x))2+Im(x)2] / [ (1+Re(x))2+Im(x)2]
=(1-Re(x))/(1+Re(x))
∴Re(x)=(1-Vab2) / (1+Vab2)
よってNLTSは以下の式で算出される。
NLTS=acos((1-Vab2)/(1+Vab2))*3/π…(3-2)
4. 2T NLTS：３０T
〇 Aパターンの第5次成分の算出
Aパターン磁化反転位置：[0, 2, 8, 15, 17, 23]
上記Dibit NLTSの算出と同様に、
Va(5f0)=H(f)[1- exp(-jπ/3(2-tn+tow))+ exp(-jπ/3*8)
- exp(-jπ/3(15+tow))+ exp(-jπ/3(17-tn))
- exp(-jπ/3(23+tow))]
=H(f)[1- exp(-jπ/3(2-tn+tow))+ exp(-jπ/3*2)+ exp(-jπ/3*tow)
- exp(-jπ/3(2-tn))+ exp(-jπ/3(2+tow))]
=H(f)[(1+ exp(-jπ/3*tow)) (exp(-jπ/3)- exp(-jπ/3(2-tn)) )
=H(f)[(1+ exp(-jπ/3*tow)) (exp(-jπ/3)(1 - exp(-jπ/3(1-tn))))]
…(4-1)
〇 NLTS算出式の導出
BパターンはDibit NLTSの場合と同じであるのでVabは(1-2)、(4-1)式より
、
Vab= | exp(-jπ/3)(1 - exp(-jπ/3(1-tn)))|
=| (1 - exp(-jπ/3(1-tn)))|
Dibit NLTSの場合と同様にRe(x)を求める。
Vab2=(1-Re(x))2+Im(x)2
∴Re(x)=(2- Vab2) / 2
よってNLTSは以下の式で算出される。
NLTS=1- acos((2-Vab2)/2)*3/π…(4-2)
5. O/W手法によるO/W NLTS(Hard Transition Shift)
〇 基準パターンの基本周波数成分VF2: 周期４T
Aパターン磁化反転位置：[0, 2]
VF2(t)=x(0)-x(2T+Ttow)
VF2(t)の1周期(1/f0)は４Tに相当するのでωT＝2πf0
上記Dibit NLTSの算出と同様に、
Va(5f0)=H(f)[1- exp(-jπ/3(2-tn+tow))+ exp(-jπ/3*8)
- exp(-jπ/3(15+tow))+ exp(-jπ/3(17-tn))
- exp(-jπ/3(23+tow))]
=H(f)[1- exp(-jπ/3(2-tn+tow))+ exp(-jπ/3*2)
+ exp(-jπ/3*tow)- exp(-jπ/3(2-tn))+ exp(-jπ/3(2+tow))]
=H(f)[(1+ exp(-jπ/3*tow)) (exp(-jπ/3)- exp(-jπ/3(2-tn)))]
=H(f)[(1+ exp(-jπ/3*tow)) (exp(-jπ/3)(1 - exp(-jπ/3(1-tn))))]
…(5-1)
〇 NLTS算出式の導出
BパターンはDibit NLTSの場合と同じであるのでVabは(1-2)、(4-1)式より
、
Vab= | exp(-jπ/3)(1 - exp(-jπ/3(1-tn)) |
= | (1 - exp(-jπ/3(1-tn)) |
Dibit NLTSの場合と同様にRe(x)を求める。
Vab2=(1-Re(x))2+Im(x)2
∴Re(x)=(2- Vab2) / 2
よってNLTS（HTS）は以下の式で算出される。
NLTS=1- acos((2-Vab2)/2)*3/π…(5-2)
図７は従来技術により、図８〜１０は本発明による、線形な再生伝送路における各種ＮＬＴＳシミュレーション時のＮＬＴＳ計算結果を示す図であり、被測定信号として、図７は、Dibitパターンを、図８は、Tribitパターンを、図９は、2Tパターンを、図１０は、HTS（O/W NLTS）パターンをそれぞれ用いた場合のＮＬＴＳ計算結果を示す図である。
図１１〜１４は、非線形な再生伝送路における各種ＮＬＴＳシミュレーション時のＮＬＴＳ計算結果を示す図であり、それぞれ図７〜１０に対応し、被測定信号として、図１１は、Dibitパターンを、図１２は、Tribitパターンを、図１３は、2Tパターンを、図１４は、HTS（O/W NLTS）パターンをそれぞれ用いた場合のＮＬＴＳ計算結果を示す図である。図１１（Ａ）、図１２（Ａ）、図１３（Ａ）および図１４（Ａ）は、１ビット前の前記録データによるＮＬＴＳを０％〜３０％まで変化させたときの５次高調波法によるＮＬＴＳ測定結果を示す図である。図１１（Ｂ）、図１２（Ｂ）、図１３（Ｂ）および図１４（Ｂ）は、図１１（Ａ）、図１２（Ａ）、図１３（Ａ）および図１４（Ａ）において、それぞれ１ビット前の前記録データによるＮＬＴＳを０％に固定したときの５次高調波法によるＮＬＴＳ測定結果を示す図である。
（付記１）入力信号を受けその入力信号に応じて出力信号を発生する対象物の入出力における非線形性の測定方法であって、
基本パターンの信号を前記対象物に入力し、その出力信号から第１の所定高調波成分を測定し、
複数種類の所定のパターンの信号から一つのパターンの信号を選択し、
前記選択したパターンの信号をサイクリックに前記対象物に入力し、その出力信号から第２の所定高調波成分を測定し、
前記第１の所定高調波成分と前記第２の所定高調波成分とから前記対象物における非線形遷移シフトＮＬＴＳを算出する、
各ステップを備えたことを特徴とする非線形性の測定方法。
（付記２）媒体に磁気記録された基準信号の再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、
前記媒体に磁気記録された複数種類の被測定信号の各々毎に、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定し、
前記第１の所定高調波成分と各々の被測定信号に対応する前記第２の所定高調波成分とから前記磁気記録再生における非線形遷移シフトＮＬＴＳを算出する、各ステップを備えたことを特徴とする媒体の磁気記録再生における非線形性の測定方法。
（付記３）前記所定高調波成分は第５高調波成分である、付記２に記載の測定方法。
（付記４）前記基準信号は、磁化と非磁化をそれぞれ一度同一期間行って前記媒体にデータを磁気記録するためのビット列パターンのデータを任意のビットからサイクリックに直列シフトした信号であり、
前記複数種類の所定のビット列パターンは、
磁化反転が３ビット連続して生じるＴＲＩＢＩＴを前記磁化と非磁化の各期間に対応してそれぞれ１つ含むビット列の第１パターンと、
磁化反転が２ビット間隔で生じる２Ｔを前記磁化と非磁化の各期間に対応してそれぞれ１つ含むビット列の第２パターンと、
前記媒体における前記録の磁化方向の逆方向に磁化するように磁化反転が生じるビット構成ＨＴＳを含むビット列の第３パターンと、
を含む、付記３に記載の測定方法。
（付記５）磁化反転するビットを１で表記して、前記基準信号は、磁化反転位置が第０ビット目および第１５ビット目にある100000000000000 100000000000000の３０ビット列のパターンを繰り返す信号であり、前記第１パターンは、磁化反転位置が第０、１、２、６、７、９、１２、１５、１６、１７、２１ビット目および第２２ビット目にある111000110100100 111000110000000の３０ビット列のパターンである、付記４に記載の測定方法。
（付記６）磁化反転するビットを１で表記して、前記基準信号は、磁化反転位置が第０ビット目および第１５ビット目にある100000000000000 100000000000000の３０ビット列のパターンを繰り返す信号であり、前記第２パターンは、磁化反転位置が第０、２、８、１５、１７ビット目および第２３ビット目にある101000001000000 101000001000000の３０ビット列のパターンである、付記４に記載の測定方法。
（付記７）磁化反転するビットを１で表記して、前記基準信号は、磁化反転位置が第０ビット目および第１５ビット目にある100000000000000 100000000000000の３０ビット列のパターンを繰り返す信号であり、前記第３パターンは、磁化反転位置が第０、２、４、６、８、１２、１４、１６、１８ビット目および第２０ビット目にある101010101000101 010101000000000の３０ビット列のパターンである、付記４に記載の測定方法。
（付記８）前記ＮＬＴＳが、５％の誤差範囲内で測定される、付記２乃至７の何れか一つに記載の測定方法。
（付記９）媒体に磁気記録されるための基準信号を発生し、その再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、前記媒体に磁気記録されるための前記基準信号に対応する被測定信号を発生し、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定する磁気記録再生用ＬＳＩであって、
前記基準信号として、前記複数種類のビット列パターンに共通なビット列パターンおよび前記被測定信号をなす複数種類の所定のビット列パターンを発生させる回路を内蔵した、ことを特徴とする磁気記録再生用ＬＳＩ。
（付記１０）媒体に磁気記録されるための基準信号を発生し、その再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、前記媒体に磁気記録されるための前記基準信号に対応する被測定信号を発生し、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定する磁気記録再生用ＬＳＩであって、
前記基準信号及び一つの該基準信号に対応する複数の被測定信号の再生信号から所定高調波成分を測定する回路を内蔵した、ことを特徴とする磁気記録再生用ＬＳＩ。
（付記１１）媒体に磁気記録されるための基準信号を発生し、その再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、前記媒体に磁気記録されるための前記基準信号に対応する被測定信号を発生し、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定する磁気記録再生用ＬＳＩであって、
前記基準信号をなすビット列パターンおよび前記被測定信号をなす所定のビット列パターンを発生させる回路と、
前記媒体に記録された前記基準信号及び前記被測定信号の再生信号から所定高調波成分を測定する回路と、
を内蔵したことを特徴とする磁気記録再生用ＬＳＩ。
（付記１２）磁化反転するビットを１で表記して、前記基準信号は、磁化反転位置が第０ビット目および第１５ビット目にある100000000000000 100000000000000の３０ビット列のパターンを繰り返す信号であり、前記第１パターンは、磁化反転位置が第０、１、２、６、７、９、１２、１５、１６、１７、２１ビット目および第２２ビット目にある111000110100100 111000110000000の３０ビット列のパターンである、付記９または１１に記載のＬＳＩ。
（付記１３）磁化反転するビットを１で表記して、前記基準信号は、磁化反転位置が第０ビット目および第１５ビット目にある100000000000000 100000000000000の３０ビット列のパターンを繰り返す信号であり、前記第２パターンは、磁化反転位置が第０、２、８、１５、１７ビット目および第２３ビット目にある101000001000000 101000001000000の３０ビット列のパターンである、付記９または１１に記載のＬＳＩ。
（付記１４）磁化反転するビットを１で表記して、前記基準信号は、磁化反転位置が第０ビット目および第１５ビット目にある100000000000000 100000000000000の３０ビット列のパターンを繰り返す信号であり、前記第３パターンは、磁化反転位置が第０、２、４、６、８、１２、１４、１６、１８ビット目および第２０ビット目にある101010101000101 010101000000000の３０ビット列のパターンである、付記９または１１に記載のＬＳＩ。
（付記１５）前記基準信号または前記被測定信号によりデータが記録された前記媒体から読取られる該データの再生信号から第５高調波成分を測定する回路を内蔵した、付記９に記載の磁気記録再生用ＬＳＩ。
（付記１６）前記第５高調波成分を測定する回路により測定される、前記基準信号によりデータが記録された前記媒体から読取られる該データの再生信号である第１の第５高調波成分Ｖ５refと前記被測定信号によりデータが記録された前記媒体から読取られる該データの再生信号である第２の第５高調波成分Ｖ５patとから比率Ｖab（＝Ｖ５pat／Ｖ５ref）を算出する回路を内蔵した、
付記１５に記載の磁気記録再生用ＬＳＩ。
（付記１７）前記第１の第５高調波成分Ｖ５refと前記第２の第５高調波成分Ｖ５patとから算出された前記比率Ｖab（＝Ｖ５pat／Ｖ５ref）に基づき、前記磁気記録再生における非線形遷移シフトＮＬＴＳを算出する回路を内蔵した、
付記１６に記載の磁気記録再生用ＬＳＩ。
（付記１８）前記第５高調波成分を測定する回路が、高速フーリエ変換回路を備える、付記１０、１５、１６または１７に記載の磁気記録再生用ＬＳＩ。
（付記１９）付記９乃至１８の何れか一つに記載の磁気記録再生用ＬＳＩにおいて、前記第５高調波成分に基づいてライト補償回路を調整する回路を内蔵した、磁気記録再生用ＬＳＩ。
（付記２０）付記９乃至１９の何れか一つに記載の磁気記録再生用ＬＳＩを搭載した磁気記録再生装置。
（付記２１）媒体に磁気記録されるための基準信号を発生し、その再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、前記媒体に磁気記録されるための前記基準信号に対応する被測定信号を発生し、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定（し、前記第１の所定高調波成分と前記第２の所定高調波成分とから前記磁気記録再生における非線形遷移シフトＮＬＴＳを算出する、媒体の磁気記録再生における非線形性を測定）する磁気記録再生装置において、
前記基準信号として、前記複数種類のビット列パターンに共通なビット列パターンおよび前記被測定信号をなす複数種類の所定のビット列パターン（のデータのうちから一つのビット列パターンのデータを選択する手段と、
該選択したビット列パターンのデータを任意のビットからサイクリックに直列シフトして前記基準信号または前記被測定信号）を発生させる手段と、
を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
（付記２２）媒体に磁気記録されるための基準信号を発生し、その再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、前記媒体に磁気記録されるための前記基準信号に対応する被測定信号を発生し、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定（し、前記第１の所定高調波成分と前記第２の所定高調波成分とから前記磁気記録再生における非線形遷移シフトＮＬＴＳを算出する、媒体の磁気記録再生における非線形性を測定）する磁気記録再生装置において、
前記基準信号及び一つの該基準信号に対応する被測定信号の再生信号から所定高調波成分を測定する手段を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
（付記２３）媒体に磁気記録されるための基準信号を発生し、その再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、前記媒体に磁気記録されるための前記基準信号に対応する被測定信号を発生し、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定（し、前記第１の所定高調波成分と前記第２の所定高調波成分とから前記磁気記録再生における非線形遷移シフトＮＬＴＳを算出する、媒体の磁気記録再生における非線形性を測定）する磁気記録再生装置において、
前記基準信号をなすビット列パターンおよび前記被測定信号をなす所定のビット列パターン（のデータのうちから一つのビット列パターンのデータを選択し、該選択したビット列パターンのデータを任意のビットからサイクリックに直列シフトして前記基準信号または前記被測定信号）を発生させる手段と、
前記媒体に記録された前記基準信号及び前記被測定信号（によりデータが記録された前記媒体から読取られる該データの）再生信号から所定高調波成分を測定する手段と、
を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
（付記２４）磁化反転するビットを１で表記して、前記基準信号は、磁化反転位置が第０ビット目および第１５ビット目にある100000000000000 100000000000000の３０ビット列のパターンを繰り返す信号であり、前記第１パターンは、磁化反転位置が第０、１、２、６、７、９、１２、１５、１６、１７、２１ビット目および第２２ビット目にある111000110100100 111000110000000の３０ビット列のパターンである、付記２１または２３に記載の磁気記録再生装置。
（付記２５）磁化反転するビットを１で表記して、前記基準信号は、磁化反転位置が第０ビット目および第１５ビット目にある100000000000000 100000000000000の３０ビット列のパターンを繰り返す信号であり、前記第２パターンは、磁化反転位置が第０、２、８、１５、１７ビット目および第２３ビット目にある101000001000000 101000001000000の３０ビット列のパターンである、付記２１または２３に記載の磁気記録再生装置。
（付記２６）磁化反転するビットを１で表記して、前記基準信号は、磁化反転位置が第０ビット目および第１５ビット目にある100000000000000 100000000000000の３０ビット列のパターンを繰り返す信号であり、前記第３パターンは、磁化反転位置が第０、２、４、６、８、１２、１４、１６、１８ビット目および第２０ビット目にある101010101000101 010101000000000の３０ビット列のパターンである、付記２１または２３に記載の磁気記録再生装置。
（付記２７）前記基準信号または前記被測定信号によりデータが記録された前記媒体から読取られる該データの再生信号から第５高調波成分を測定する手段を備えた、付記２１に記載の磁気記録再生装置。
（付記２８）前記第５高調波成分を測定する回路により測定される、前記基準信号によりデータが記録された前記媒体から読取られる該データの再生信号である第１の第５高調波成分Ｖ５refと前記被測定信号によりデータが記録された前記媒体から読取られる該データの再生信号である第２の第５高調波成分Ｖ５patとから比率Ｖab（＝Ｖ５pat／Ｖ５ref）を算出する手段を備えた、
付記２７に記載の磁気記録再生装置。
（付記２９）前記第１の第５高調波成分Ｖ５refと前記第２の第５高調波成分Ｖ５patとから算出された前記比率Ｖab（＝Ｖ５pat／Ｖ５ref）に基づき、前記磁気記録再生における非線形遷移シフトＮＬＴＳを算出する手段を備えた、
付記２７に記載の磁気記録再生装置。
（付記３０）前記第５高調波成分を測定する手段が、高速フーリエ変換器を備える、付記２２、２７、２８または２９に記載の磁気記録再生装置。
（付記３１）前記第５高調波成分に基づいてライト補償回路を調整する手段を備えた、付記２１乃至３０の何れか一つに記載の磁気記録再生装置。
（付記３２）前記再生信号を検出する磁気抵抗型ヘッドを備えた、付記２１乃至３１の何れか一つに記載の磁気記録再生装置。
（付記３３）前記ＮＬＴＳが、５％の誤差範囲内で測定される、付記２０乃至３２の何れか一つに記載の磁気記録再生装置。
以上説明したように、本発明によれば、ＮＬＴＳの種類によらず、測定法を高調波法に統一できるとともに、基準信号を共通化できるので各種ＮＬＴＳが被測定パターンと算出式とを変えるだけでよい。また、ＭＲ非線形性が存在する系であってもそのまま測定可能であり、ヘッド媒体系でのＮＬＴＳのモデル化が容易となり、ライト補償回路（WPC:Write Precompensation Circuit）の最適化がその測定値を信頼できる形で可能となる。そのＷＰＣ最適化にはＮＬＴＳを算出式で計算するまでも無く、基準信号と被測定信号との５次成分の比率Vabの値を使用することができる。例えばTribitパターン ＮＬＴＳ、２TパターンＮＬＴＳではVabが１に近づけば各々のＮＬＴＳは最小となる。
また、本発明によれば、ＭＲ型再生ヘッドの非線形性を考慮しても５％程度の測定誤差で各種ＮＬＴＳが測定可能である。
再に、本発明によれば、磁気記録再生装置単独でＮＬＴＳの測定が可能となる。
本発明による磁気ディスク装置の第１実施形態のブロック構成図である。 磁気記録時に生じるＮＬＴＳの説明図である。 本発明による磁気ディスク装置の第２実施形態のブロック構成図である。 図３の磁気ディスク装置に用いられるパターン発生回路の一実施例のブロック構成図である。 本発明による媒体の磁気記録再生における非線形性を測定する磁気記録再生装置の一実施形態のブロック図である。 高速フーリエ変換器ＦＦＴの出力例を示す図である。 従来技術による被測定信号としてDibitパターンを用いた場合の、線形な再生伝送路における各種ＮＬＴＳシミュレーション時のＮＬＴＳ計算結果を示す図であり、ＮＬＴＳ計算結果を示す図である。 本発明による被測定信号としてTribitパターンを用いた場合の、線形な再生伝送路における各種ＮＬＴＳシミュレーション時のＮＬＴＳ計算結果を示す。 本発明による被測定信号として2Tパターンを用いた場合の、線形な再生伝送路における各種ＮＬＴＳシミュレーション時のＮＬＴＳ計算結果を示す図である。 本発明による被測定信号としてHTS（O/W NLTS）用いた場合の、線形な再生伝送路における各種ＮＬＴＳシミュレーション時のＮＬＴＳ計算結果を示すである。 （Ａ）は、１ビット前の前記録データによるＮＬＴＳを０％〜３０％まで変化させたときの５次高調波法によるＮＬＴＳ測定結果を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）において、それぞれ１ビット前の前記録データによるＮＬＴＳを０％に固定したときの５次高調波法によるＮＬＴＳ測定結果を示す図である。 （Ａ）は、１ビット前の前記録データによるＮＬＴＳを０％〜３０％まで変化させたときの５次高調波法によるＮＬＴＳ測定結果を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）において、それぞれ１ビット前の前記録データによるＮＬＴＳを０％に固定したときの５次高調波法によるＮＬＴＳ測定結果を示す図である。 （Ａ）は、１ビット前の前記録データによるＮＬＴＳを０％〜３０％まで変化させたときの５次高調波法によるＮＬＴＳ測定結果を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）において、それぞれ１ビット前の前記録データによるＮＬＴＳを０％に固定したときの５次高調波法によるＮＬＴＳ測定結果を示す図である。 （Ａ）は、１ビット前の前記録データによるＮＬＴＳを０％〜３０％まで変化させたときの５次高調波法によるＮＬＴＳ測定結果を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）において、それぞれ１ビット前の前記録データによるＮＬＴＳを０％に固定したときの５次高調波法によるＮＬＴＳ測定結果を示す図である。
符号の説明
１、１００ 磁気ディスク装置
２ 磁気ディスク
３ 磁気ヘッド
４ アクチュエータ
５ ヘッドＩＣ
６、１６ 制御回路
７ エンコーダ
８、１８ 記録補正回路
９ ＡＧＣ回路
１０ 信号検出回路
１１ デコーダ
２０ パターン発生回路
３０ 選択回路
３１ シフトレジスタ

Claims (20)

  1. 媒体に磁気記録された基準信号の再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、
    前記媒体に磁気記録された複数種類の被測定信号の各々毎に、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定し、
    前記第１の所定高調波成分と各々の被測定信号に対応する前記第２の所定高調波成分とから前記磁気記録再生における非線形遷移シフトＮＬＴＳを算出する、各ステップを備えたことを特徴とする媒体の磁気記録再生における非線形性の測定方法。
  2. 前記所定高調波成分は第５高調波成分である、請求項１に記載の測定方法。
  3. 媒体に磁気記録されるための基準信号を発生し、その再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、前記媒体に磁気記録されるための前記基準信号に対応する被測定信号を発生し、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定する磁気記録再生用ＬＳＩであって、
    前記基準信号として、前記複数種類のビット列パターンに共通なビット列パターンおよび前記被測定信号をなす複数種類の所定のビット列パターンを発生させる回路を内蔵した、ことを特徴とする磁気記録再生用ＬＳＩ。
  4. 媒体に磁気記録されるための基準信号を発生し、その再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、前記媒体に磁気記録されるための前記基準信号に対応する被測定信号を発生し、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定する磁気記録再生用ＬＳＩであって、
    前記基準信号及び一つの該基準信号に対応する複数の被測定信号の再生信号から所定高調波成分を測定する回路を内蔵した、ことを特徴とする磁気記録再生用ＬＳＩ。
  5. 媒体に磁気記録されるための基準信号を発生し、その再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、前記媒体に磁気記録されるための前記基準信号に対応する被測定信号を発生し、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定する磁気記録再生用ＬＳＩであって、
    前記基準信号をなすビット列パターンおよび前記被測定信号をなす所定のビット列パターンを発生させる回路と、
    前記媒体に記録された前記基準信号及び前記被測定信号の再生信号から所定高調波成分を測定する回路と、
    を内蔵したことを特徴とする磁気記録再生用ＬＳＩ。
  6. 磁化反転するビットを１で表記して、前記基準信号は、磁化反転位置が第０ビット目および第１５ビット目にある100000000000000 100000000000000の３０ビット列のパターンを繰り返す信号であり、前記第１パターンは、磁化反転位置が第０、１、２、６、７、９、１２、１５、１６、１７、２１ビット目および第２２ビット目にある111000110100100 111000110000000の３０ビット列のパターンである、請求項３または５に記載のＬＳＩ。
  7. 磁化反転するビットを１で表記して、前記基準信号は、磁化反転位置が第０ビット目および第１５ビット目にある100000000000000 100000000000000の３０ビット列のパターンを繰り返す信号であり、前記第２パターンは、磁化反転位置が第０、２、８、１５、１７ビット目および第２３ビット目にある101000001000000 101000001000000の３０ビット列のパターンである、請求項３または５に記載のＬＳＩ。
  8. 磁化反転するビットを１で表記して、前記基準信号は、磁化反転位置が第０ビット目および第１５ビット目にある100000000000000 100000000000000の３０ビット列のパターンを繰り返す信号であり、前記第３パターンは、磁化反転位置が第０、２、４、６、８、１２、１４、１６、１８ビット目および第２０ビット目にある101010101000101 010101000000000の３０ビット列のパターンである、請求項３または５に記載のＬＳＩ。
  9. 前記基準信号または前記被測定信号によりデータが記録された前記媒体から読取られる該データの再生信号から第５高調波成分を測定する回路を内蔵した、請求項３に記載の磁気記録再生用ＬＳＩ。
  10. 前記第５高調波成分を測定する回路により測定される、前記基準信号によりデータが記録された前記媒体から読取られる該データの再生信号である第１の第５高調波成分Ｖ５refと前記被測定信号によりデータが記録された前記媒体から読取られる該データの再生信号である第２の第５高調波成分Ｖ５patとから比率Ｖab（＝Ｖ５pat／Ｖ５ref）を算出する回路を内蔵した、
    請求項９に記載の磁気記録再生用ＬＳＩ。
  11. 前記第１の第５高調波成分Ｖ５refと前記第２の第５高調波成分Ｖ５patとから算出された前記比率Ｖab（＝Ｖ５pat／Ｖ５ref）に基づき、前記磁気記録再生における非線形遷移シフトＮＬＴＳを算出する回路を内蔵した、
    請求項１０に記載の磁気記録再生用ＬＳＩ。
  12. 前記第５高調波成分を測定する回路が、高速フーリエ変換回路を備える、請求項９乃至１１の何れか一つに記載の磁気記録再生用ＬＳＩ。
  13. 請求項３乃至１２の何れか一つに記載の磁気記録再生用ＬＳＩにおいて、前記第５高調波成分に基づいてライト補償回路を調整する回路を内蔵した、磁気記録再生用ＬＳＩ。
  14. 請求項３乃至１３の何れか一つに記載の磁気記録再生用ＬＳＩを搭載した磁気記録再生装置。
  15. 媒体に磁気記録されるための基準信号を発生し、その再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、前記媒体に磁気記録されるための前記基準信号に対応する被測定信号を発生し、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定する磁気記録再生装置において、
    前記基準信号として、前記複数種類のビット列パターンに共通なビット列パターンおよび前記被測定信号をなす複数種類の所定のビット列パターンを発生させる手段と、
    を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
  16. 媒体に磁気記録されるための基準信号を発生し、その再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、前記媒体に磁気記録されるための前記基準信号に対応する被測定信号を発生し、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定する磁気記録再生装置において、
    前記基準信号及び一つの該基準信号に対応する被測定信号の再生信号から所定高調波成分を測定する手段を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
  17. 媒体に磁気記録されるための基準信号を発生し、その再生信号から第１の所定高調波成分を測定し、前記媒体に磁気記録されるための前記基準信号に対応する被測定信号を発生し、その再生信号から第２の所定高調波成分を測定する磁気記録再生装置において、
    前記基準信号をなすビット列パターンおよび前記被測定信号をなす所定のビット列パターンを発生させる手段と、
    前記媒体に記録された前記基準信号及び前記被測定信号の再生信号から所定高調波成分を測定する手段と、
    を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
  18. 磁化反転するビットを１で表記して、前記基準信号は、磁化反転位置が第０ビット目および第１５ビット目にある100000000000000 100000000000000の３０ビット列のパターンを繰り返す信号であり、前記第１パターンは、磁化反転位置が第０、１、２、６、７、９、１２、１５、１６、１７、２１ビット目および第２２ビット目にある111000110100100 111000110000000の３０ビット列のパターンである、請求項１５または１７に記載のＬＳＩ。
  19. 磁化反転するビットを１で表記して、前記基準信号は、磁化反転位置が第０ビット目および第１５ビット目にある100000000000000 100000000000000の３０ビット列のパターンを繰り返す信号であり、前記第２パターンは、磁化反転位置が第０、２、８、１５、１７ビット目および第２３ビット目にある101000001000000 101000001000000の３０ビット列のパターンである、請求項１５または１７に記載のＬＳＩ。
  20. 磁化反転するビットを１で表記して、前記基準信号は、磁化反転位置が第０ビット目および第１５ビット目にある100000000000000 100000000000000の３０ビット列のパターンを繰り返す信号であり、前記第３パターンは、磁化反転位置が第０、２、４、６、８、１２、１４、１６、１８ビット目および第２０ビット目にある101010101000101 010101000000000の３０ビット列のパターンである、請求項１５または１７に記載のＬＳＩ。
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