JP2010049775A - 磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置及び検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、複数のサーボパターン対して１台の検査装置で対応することを可能とすることにより、安価な検査装置及び検査方法を提供することにある。
【解決手段】
磁気ヘッドまたは磁気記録媒体の特性を測定する磁気ヘッドまたは磁気記録媒体の検査において、複数のサーボパターン対応するためにサーボパターンの一部の情報を検出パターンとして設定し、前記一部の情報の復調パターンと前記検出パターンを比較し、その結果に応じて検査の動作タイミングを制御して、磁気ヘッドまたは磁気ディスクを検査する。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置及び検査方法に係わり、フォーマットが異なっていても検査可能とする検査装置及び方法に関する。

磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置では、磁気ヘッドを磁気ディスク上で浮上させ、目標トラック上において同ヘッドを介して試験データの書き込み及び読み出しを行い、読み出した信号の特性を計測して磁気ヘッドまたは磁気ディスクの良否判定などを行う。そのために、図５に示すように磁気ディスク１０にはサーボ領域とデータ領域からなるセクタ１０sを複数有するデータトラック１０ｔを径方向に複数配設しており、磁気ヘッド１２を検査対象トラック上に配置するようにトラック制御を行う必要がある。また回転制御された磁気ディスクへのデータ書き込み(Wと表す。)／読み出し（Rと表す。）時においてディスクの面ぶれや偏芯等によるトラックずれを抑制するため、サーボ制御を並行して行う必要がある。

従来の検査装置では、磁気ヘッドでサーボ領域に相当する信号（以下、「サーボパターン」と記す）を読み出し、上記の制御を、検査対象である磁気ディスクのサーボパターンに対応する専用のチャネル制御ＩＣを用いて実施していた。例えば、このような検査装置におけるサーボ制御の詳細については、特許文献１に開示されている。

特許３７４４７８１号

しかしながら、サーボパターンは磁気ディスクドライブあるいは磁気ディスクの種類によって異なり、検査装置においてサーボ制御を行うためには、各種のサーボパターンに対応したチャネル制御ＩＣが必要となる。このため１台の検査装置において複数種類のサーボパターンに対応するには、サーボパターンに応じたチャネル制御ＩＣを入手するとともに検査装置を改造して対応する必要があり、検査装置コストが上昇し、磁気ディスクや磁気ヘッド、さらには磁気ディスクドライブのコストが上昇するという課題がある。

本発明は以上のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数種類のサーボパターン対して１台の検査装置で対応することを可能とすることにより、安価な検査装置及び検査方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は磁気記録媒体上の位置情報や所望のトラック内に磁気ヘッド位置決めをするサーボ位置決め情報を有するサーボパターンに基づいて前記磁気ヘッド制御し前記磁気記録媒体に対して書き込み読み込みして前記磁気ヘッドまたは磁気記録媒体の特性を測定する磁気ヘッドまたは磁気記録媒体の検査装置または方法において、前記サーボパターンの一部の情報を検出パターンとして設定し、前記一部の情報の復調パターンと前記検出パターンを比較し、その結果に応じて検査の動作タイミングを制御することを特徴とする。

また、前記目的を達成するために、本発明はさらに前記一部の情報は前記サーボパターンの始まりを示す領域情報であることを特徴とする。
さらに、前記目的を達成するために、本発明は予め指定したものを検出パターンとすることを特徴とする。
また、前記目的を達成するために、本発明は前記検出パターンに基づいて前記サーボパターンを形成するサーボ位置信号方式を設定し、前記選定されたサーボ位置信号方式によりサーボ位置信号を復調することを特徴とする。

本発明によれば、磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置において、検査装置を改造することなく複数種類の磁気ディスクにおける任意のサーボパターンに対応したサーボ制御を行うことができ、検査装置の低コスト化を実現できる。

図５(a)に示すように磁気ディスク１０は、磁気ディスク上の径方向に同心円状に描かれた複数本のトラック１０ｔ、その１本のトラックは複数個のサーボセクタ１０ｓと呼ばれる部分領域で区切られ、その先頭にはサーボ領域があり、残りをデータ領域として実際のデータ記録／再生に用いている。このような領域の区分けを、セクタフォーマットという。典型的なセクタフォーマットを図５(b)に示す。

図５(b)は、セクタフォーマットの一例を示したもので、水平方向の直線トラックに変形して模式的に表現したものである。磁気ヘッド１２がトラック１０ｔ上に位置決めされているときは、トラック１０ｔ上の信号を左から右へと読み出す。各サーボセクタはサーボ領域とデータ領域から成る。サーボ領域はさらに以下の小領域より成る。

PA (Preamble Field) ：データR・W時に、サーボ領域読み取りまでの準備時間を与
える領域
ＳＳＭ(Servo Start Mark)：サーボ領域の始まりを示すマーカー領域
ＳＴ(Servo Track Field)：トラック番号が記録されている領域
ＳＢ(Servo Burst Field)：サーボ位置信号が記録されている領域
ＳＥＣＩＤ(Sector Identification Field)：セクタ番号が記録されている領域
ＤＡＴＡ(Data Field)：ユーザーデータが記録される領域
前述したように、上記各領域の順序、データ長で形成されるサーボ領域の信号であるサーボパターンは磁気ディスクドライブあるいは磁気ディスクの種類で異なる。例えば、図
２(c)は、ある磁気ディスクにおいて面内記録されたサーボパターンを示したものである。PAはサーボ領域の始まりを示すために、単一周波数が一定時間繰り返される。その後、SSM、ＳＴ、SECIDなどと続き、信号があるときは”1”を、ないときは”0”といったデータを意味する。図５(c)の例では、SSMは(01011)を、GRAYは(00110)を、SECIDは(000011)を示している。ここでは、SSBのデータ長は5ビットであるが、他の磁気ディスクドライブあるいは磁気ディスクでは6ビットと言った具合である。また、サーボ位置信号領域ＳＢのサーボ位置信号方式には振幅検出方式、位相差検出方式などいくつかの方式がある。

本発明では、磁気ディスクドライブあるいは磁気ディスクを検査するに際し、その対象が有するサーボパターンのうち特徴のある部分に着目し、着目した部分を検出パターンとする。その検出パターンに基づき磁気ディスクドライブあるいは磁気ディスクを検査する。特に、着目部分としては、上記領域のうちPA、SSMの順序は磁気ディスクドライブあるいは磁気ディスクが異なっても一般的に変わらないし、両者の中で有意な情報を持ち、各磁気ディスクドライブあるいは磁気ディスクに対して一定の値をとるSSMが現時点では最適である。勿論他のものを検出パターンとすることは妨げるものではない。

検出パターンとして、検査する磁気ディスクドライブあるいは磁気ディスクよりユーザが与えてもよいし、復調したＳＳＭのビットパターンと予め格納されている検出パターンを比較して自動的に対応する検出パターンを選定してもよい。

前者の場合は、少なくともユーザから指定された検出パターンに基づき検査を実施する。この場合、検査パターンのみ指定されてもよいし、ＳＢ即ちサーボ位置信号方式も含めて他の領域全てのデータを指定されてもよい。後者の場合は、必要な検出パターンを予め検出パターンデータ群として用意し、復調された検出パターン相当部と比較し、一致したものを検出パテーンとし、検出パターンに基づき他の領域のデータ形式を定めることができる。例えば、Ａ磁気ディスクの検出パターンは、５ビットSSBで(01011)であり、B磁気ディスクは6ビット SSBで(001001)であるとすれば、復調としたＳＳＢ信号が(01011)であれば、今回はＡ磁気ディスクを検査すると判断する。サーボ位置信号方式は、磁気ヘッドまたは磁気ディスクが同じであっても異なる場合があるが、少なくともＳＢ領域が同定されるので、その領域の信号を各方式で処理することでどの方式であるかを判別できる。一度判別したらその後その方式で処理すればよい。

以下、本発明の実施の形態を具体的に図に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第一の実施形態における磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置（以下、「検査装置」と記す）について構成を示したもので、ユーザが検出パターンを指定する場合を示す。

本実施の形態における検査装置は、大別して、磁気ヘッド駆動部１と、磁気ヘッド駆動部１からの読み出し信号２２を処理する信号処理部２と、磁気ディスクへの信号を書き込みする信号書込部(図示せず)と、検査装置使用者が検査装置の動作を指定したり、検査結果を表示したりするユーザインタフェース４及びこれらを制御し、信号の授受をするテスタ制御部５からなる。

磁気ヘッド駆動部１は、磁気ディスク１０を保持し回転動作させるスピンスタンド１１と、前記磁気ディスク１０への信号書き込みと読み出しを行うＲ／Ｗ磁気ヘッド１２と、前記Ｒ／Ｗ磁気ヘッド１２からの読みだし信号を増幅するＲアンプ１４と、前記テスタ制御部５において算出されて前記Ｒ／Ｗ磁気ヘッド１２の現在のトラック位置と測定対象トラックとの誤差信号５２を受け、前記誤差信号５２のもとにステージ制御信号１６を生成するサーボ駆動部１５と、及び前記サーボ駆動部１５により制御され、前記Ｒ／Ｗ磁気ヘッド１２を保持するステージ１３から構成されている。

信号処理部２は、大別して前記Ｒアンプ１４で増幅した読み出し信号２２からサーボパターンを復調し、その復調結果２６とテスタ制御部５からの設定される検出パターン５１とを比較して検査対象を判別するサーボ復調部３０と、前記判別された検査対象の持つサーボパターンに基づいてサーボ復調部３０から出力されるタイミング信号３１に従って読み出し信号２２から所定の特性を検出して測定結果２３を出力する特性測定部２５と、同様にサーボ復調部３０から出力されるタイミング信号３２に従ってテスタ制御部５から指定されるサーボ位置信号方式５３によりＲ／Ｗ磁気ヘッド１２のトッラクからのずれを意味する位置情報２４を検出する位置検出部２７とからなる。

図２は本実施の形態におけるサーボ復調部３０の第１の実施例を示した図である。パターン復調部３４は、アナログ信号である読み出し信号２２をもとに前記ＳＳＢ、ＳＴ及びSECIDをデジタル信号パターンに復調し、その復調結果２６をテスタ制御部５に出力する。パターン比較部３５は、前記復調結果２６のうちSSBパターンとテスタ制御部５が出力する検出パターン５１を比較して一致検出信号３７を出力する。タイミング制御部３６は、前記一致検出信号３７をもとに所定のタイミングで位置検出部２７と特性測定部２５にそれぞれに動作開始または動作期間を制御するタイミング信号３２，３１とを出力する。

上記の構成により、本実施の形態にける検査装置では、テスタ制御部５から設定する検出パターン５１を磁気ディスク１０に書き込まれたサーボパターンに対応させることで磁気ディスク１０に対応したサーボ制御が可能となる。

また、異なるサーボパターンの複数種類の磁気ディスクを用いる場合でも、各ディスクのサーボパターンに対応する検出パターン５１を設定することで、同一の検査装置において複数種類の磁気ディスクに対応することが可能となる。ここで、検出パターン５１については、検査装置使用者がサーボパターンに応じてユーザインタフェース４を介して設定あるいは入力し、テスタ制御信号４１を介してテスタ制御部５で生成されることは言うまでもない。

次に、図３に本実施の形態におけるサーボ復調部３０の第２の実施例３０‘の構成を示す。サーボ復調部３０’は、第１の実施例の構成に加えて、パターン復調部３４’に復調モード制御信号５５を入力し、タイミング制御部３６’にタイミングモード制御信号５４を入力することが主な特徴である。その他の部分については前記サーボ復調部３０の第１の実施例と同様である。ここで、復調モード制御信号５５とタイミングモード制御信号５４とは、検出パターン５１と同様にテスタ制御部５から入力される。サーボ復調部３０’において、パターン変調部３４’は復調モード制御信号５５による制御に応じて読み出し信号２２から所定の復調動作を行い、復調結果２６を生成する。またタイミング制御部３６’は、タイミングモード信号５４による制御に応じてタイミング信号３１，３２の動作タイミングの可変制御を行う。

上記の構成により、本実施の形態にける検査装置では、復調方式および位置情報タイミングの異なるサーボパターンを有し、またデータ領域タイミングの異なる複数種類のディスクにもサーボ制御の対応が可能となる。

最後に、第２の実施形態を図４を用いて説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態におけるサーボ復調部３０、３０‘と基本的には同じである。違うところは、テスタ制御部５に図４に示すようなサーボパターンが格納されている。各磁気ディスクドライブあるいは磁気ディスクのSSB以降のトラック番号記録領域、サーボ位置信号領域等の順番も長さも異なり、同じトラック番号記録領域でも呼名も異なる。従って、図４においては、第１領域、第２領域、第３領域としている。SSBの呼名も異なるがここではSSBで通すことにする。図４に示すサーボパターンのうち検出パターンであるSSBデータと復調結果におけるSSBデータと比較して、自動的に対象となる磁気ディスクドライブあるいは磁気ディスクを判定する。一度判定したら、その結果に基づいて、サーボ復調部３０、３０’に検出パターン、あるいは復調モード制御信号５５、タイミング制御部にタイミングモード制御信号５４を出力して検査する。

前記における図４のサーボパターンは、パターン復調部３４，３４‘に格納して、上記判断をパターン復調部３４，３４‘で実施してもよい。その場合は、テスタ制御部５からの検出パターン５１、復調モード制御５５及びタイミングモード制御５４の各信号は不要となる。

以上の実施形態によれば、ユーザからの指定がなくても自動的にサーボパターンを検出し、磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査が可能となる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されたものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

本発明によれば、複数種類のチャネル制御ＩＣの入手と検査装置の改造を行うことなく複数種類の磁気ディスクに対応したサーボ制御が可能であり、高密度化が進展する磁気ディスクを高精度にサーボ制御する磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置に適用が可能である。

本発明の第１の実施形態における磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態におけるサーボ信号復調部の第一の実施例を示す図である。 本発明の実施の形態におけるサーボ信号復調部の第二の実施例を示す図である。 本発明の第２の実施形態における各磁気ディスクドライブまたは磁気ディスク磁気ヘッドのサーボパターンを示す表である。 (a)磁気ディスクの概要を示す図である。(b)セクタフォーマットの一例を示した図である。(c)サーボパターンの一例を示した図である。

符号の説明

１：磁気ヘッド駆動部 ２：信号処理部 ４：ユーザインタフェース
５：テスタ制御部 １０：磁気ディスク １１：スピンスタンド
１２：Ｒ／Ｗ磁気ヘッド １３：ステージ １４：Ｒアンプ
１５：サーボ駆動部 １６：ステージ制御信号 ２２：読み出し信号
２３：測定結果 ２４：位置情報 ２５：特性測定部
２６：復調結果 ２７：位置検出部 ３０、３０’：サーボ復調部
３１、３２：タイミング制御信号 ３４、３４’：パターン復調部
３５：パターン比較部 ３６、３６’：タイミング制御部
３７：一致検出信号 ４１：テスタ制御／結果表示
５１：検出パターン ５２：誤差信号 ５３：サーボ位置信号方式
５４：タイミングモード制御 ５５：復調モード制御。

Claims (10)

1. 磁気記録媒体上の位置情報や所望のトラック内に磁気ヘッド位置決めをするサーボ位置決め情報を有するサーボパターンに基づいて前記磁気ヘッド制御し前記磁気記録媒体に対して書き込み読み込みして前記磁気ヘッドまたは磁気記録媒体の特性を測定する磁気ヘッドまたは磁気記録媒体の検査装置において、
   前記サーボパターンの一部の情報を検出パターンとして設定する手段と、前記一部の情報の復調パターンと前記検出パターンを比較する手段と、その結果に応じて検査の動作タイミングを制御するタイミング制御手段とを備えたことを特徴とする磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置。
2. 前記一部の情報は、前記サーボパターンの始まりを示す領域情報であることを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置。
3. 前記設定手段は、予め指定したものを検出パターンとすることを特徴とする請求項2に記載の磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置。
4. 前記設定手段は、復調された前記一部の情報の復調パターンに基づいて、複数の検出パターンから選定することを特徴とする請求項2に記載の磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置。
5. 前記検出パターンに基づいて前記サーボパターンを形成するサーボ位置信号方式を設定する手段と、前記選定されたサーボ位置信号方式によりサーボ位置信号を復調することを特徴とする請求項3または４に記載の磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置。
6. 前記サーボ位置信号方式設定手段は、予め定められた複数のサーボ位置信号方式から設定することを特徴とする請求項５に記載の磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置。
7. 磁気記録媒体上の位置情報や所望のトラック内に磁気ヘッド位置決めをするサーボ位置決め情報を有するサーボパターンに基づいて前記磁気ヘッド制御し前記磁気記録媒体に対して書き込み読み込みして前記磁気ヘッドまたは磁気記録媒体の特性を測定する磁気ヘッドまたは磁気記録媒体の検査方法において、
   前記サーボパターンの一部の情報を検出パターンとして設定し、前記一部の情報の復調パターンと前記検出パターンを比較し、その結果に応じて検査の動作タイミングを制御することを特徴とする磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査方法。
8. 前記一部の情報は、前記サーボパターンの始まりを示す領域情報であることを特徴とする請求項７に記載の磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査方法。
9. 予め指定したものを検出パターンとすることを特徴とする請求項８に記載の磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査方法。
10. 前記検出パターンに基づいて前記サーボパターンを形成するサーボ位置信号方式を設定し、前記選定されたサーボ位置信号方式によりサーボ位置信号を復調することを特徴とする請求項９に記載の磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査方法。

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