JP2010205393A - 磁気記録媒体のサーボ領域検査方法および検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
磁気記録媒体のサーボエリアの適否を電気的な検査装置において検査することが可能で、特に、原盤からスタンプされて形成された磁気記録媒体のサーボエリアの検査に適した磁気記録媒体のサーボエリアの検査方法および検査装置を提供することにある。
【解決手段】
この発明は、ジッタをキャンセルした複数のトラック１周分の読出信号を得て、その読出信号についての二値化した画像データを生成し、各サーボエリアのトラック番号位置をこの二値化した画像データから特定する。さらに、特定された各サーボエリアのトラック番号位置からこの位置の半径方向の読出信号を得て、この読出信号によりサーボエリアの検査をする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、磁気記録媒体のサーボ領域検査方法および検査装置に関し、詳しくは、原盤からスタンプされて形成されるディスクリートトラック方式の磁気記録媒体（ディスクリートトラックメディア（ＤＴＭ））のサーボ領域あるいはこのディスクリートトラックをトラック方向において微細に磁区分割したビットパターンドメディア（ＢＰＭ）のサーボ領域の適否を電気的な検査装置において検査することが可能な磁気記録媒体のサーボ領域検査方法および検査装置に関する。

ＤＴＭ，ＢＰＭのような磁気記録媒体は、ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗）ヘッドあるいはＧＭＲ（ジャイアント磁気抵抗）ヘッドを持つ複合磁気ヘッドが使用され、ヘッドとの距離が１０ｎｍ以下に設定され、その距離が制御されてデータが読出される記憶媒体である。
このような磁気記録媒体は、垂直磁気記録媒体として一般的にはガラス基板が用いられ、ガラス基板の上に軟磁性層が形成され、その上に磁性層が設けられる。そして、この磁性層がエッチングされることで溝を介したディスクリートなトラックがディスクサブストレート（なお、ここでのディスクサブストレートとはデータの読出／書込を行うＨＤＤに搭載される磁気記録媒体に対してその材料としてその前段階にある各種のディスク基板を指している。）に形成される。

トラック間を隔絶する溝のエッチングは、凹凸を持つフォトレジスト膜を介して行われる。フォトレジスト膜の凹凸は、ナノインプリントリソグラフィ法によりディスクサブストレートの磁性層にフォトレジスト膜を塗布してフォトレジスト膜の上から凹凸を持つスタンパを押付けることで形成される。この凹凸のフォトレジスト膜を介してドライエッチングにより形成されるディスクリートなトラックの幅は１００ｎｍ以下であり、トラック間を隔絶する溝には後工程で非磁性体が充填される。この種の技術はすでに公知である（特許文献１，２）。
この垂直磁気記録媒体は、データ領域（以下データエリア）とサーボ領域（以下サーボエリア）とが区別されていて、サーボエリアには磁気ヘッドのトラック位置決め等のためのサーボ情報，トラック番号などが設けられている。そこで、凹凸を持つスタンパとなる原盤にはサーボエリアを形成するための凹凸が設けられ、データエリアと同時にサーボエリアがディスクメディアに形成され、サーボ情報等が設定される。この種の検査技術についてはすでに公知である（特許文献３）。

この種の垂直磁気記録媒体におけるデータエリアの検査は、例えば、“０１０１０１…”と繰り返すビット信号のデータを記録して、そのデータを読出すことで行われる。その検査としては、“０”から“１”あるいはその逆に変化する磁化の変化点に対応して読出信号にレベルの変化があることから従来の水平記録のディスク検査と同様に磁化の変化点に対応する再生波形信号の転移点の検査を行うジッタノイズ検査、±５０％のレベルの再生波形幅について検査を行うＴ５０ノイズ検査等がある。この種の技術はすでに公知になっている（特許文献４）。

特開２００７−０１２１１９号公報 特開２００７−１４９１５５号公報 特開２００８−１７６８３５号公報 特開２００８−１７１５０７号公報

図７は、検査対象のＤＴＭの部分説明図であって、ＤＴＭ１全体の１／４円の部分を示してある。
ＤＴＭ１には、各セクタ対応にサーボエリア１ａが設けられていて、このサーボエリア１ａにはトラック番号、ＯＮトラック位置決めのためのサーボ情報（サーボバースト信号）、セクタ番号などが記録されている。その後に各ディスクリートトラック１ｂが設けられたデータエリア１ｅが形成されている。サーボエリア１ａの磁性膜がエッジングされた領域、そして各ディスクリートトラック１ｂの間の領域には非磁性体１ｃが充填されている。
サーボエリア１ａとデータエリア１ｅとは、各セクタ対応に設けられていて、通常、セクタ数は、１トラックに２５６個程度設けられる。
なお、この図７は、説明のためにサーボエリア１ａとデータエリアとを拡大した模式図として示してある。

ＤＴＭは、数年後には、２．５インチで１テラビット／（インチ）^２を越える超高密度記録が可能な技術として現在注目されている。さらに、ディスクリートトラックをトラック方向において微細に磁区分割したビットパターンドメディア（ＢＰＭ）もすでに実用化の段階に入っている。
しかし、サーボエリアの情報は、データエリアの“０１０１０１…”のような繰り返しビットパターンになっていないため、一定のスライスレベルを設定して大小比較を行った場合に読出信号のビット密度の変化が影響するために前記したジッタノイズ検査等のデータエリアでの電気的検査をサーボエリアに適用することは難しい。そこで、サーボエリアにつていは、光学的な撮像による映像検査等により原盤に対して正しくサーボエリアがＤＴＭに形成されているか否かの検査が行われているのが現状である。
しかし、このような映像検査は、記録密度が高くなればなるほど、データ処理装置の画像処理ロードが大きくなり、検査処理のスループットが低下する問題がある。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、磁気記録媒体のサーボエリアの適否を電気的な検査装置において検査することが可能で、特に、原盤からスタンプされて形成された磁気記録媒体のサーボエリアの検査に適した磁気記録媒体のサーボエリアの検査方法および検査装置を提供することにある。

このような目的を達成するこの発明の磁気記録媒体のサーボエリア検査方法あるいは検査装置の構成は、回転する磁気記録媒体のＤＣイレーズされた所定のトラックに磁気ヘッドを位置決めし、磁気ヘッドを磁気記録媒体の半径方向に移動させて所定のトラックを含めてＤＣイレーズされた複数のトラックを横断させるとともに半径方向の各移動位置に対応して読出開始の信号に応じて磁気ヘッドによりトラック１周分の信号を読出し、トラック１周分の読出信号をＡ／Ｄ変換してデジタル値として半径方向の各移動位置に対応してメモリに記憶し、メモリから複数のトラック１周分の読出信号を得てこの複数のトラック１周分の読出信号においてトラック１周分の多数のサーボ領域の各サーボ領域に対応する各読出信号のトラック方向のジッタをキャンセルし、ジッタをキャンセルした各トラック１周分の読出信号を所定のスライスレベルにより二値化して半径方向の移動位置を一方の軸とし磁気記録媒体の円周方向を他方の軸とする画像の二値化画像データを生成し、この二値化画像データから各サーボエリアにおけるトラック番号の位置を検出し、各サーボエリアのトラック番号の位置における少なくともトラック番号の最下位ビットに対応するメモリに記憶された半径方向の読出信号に基づいてサーボエリアの欠陥を判定して各サーボエリアの検査をするステップからなるものである。

この発明にあっては、ジッタをキャンセルした複数のトラック１周分の読出信号を得て、その読出信号についての二値化した画像データを生成し、各サーボエリアのトラック番号位置をこの二値化した画像データから特定する。さらに、特定された各サーボエリアのトラック番号位置からこの位置の半径方向の読出信号を得て、この読出信号によりサーボエリアの検査をする。
具体的には、磁気ヘッドを磁気記録媒体の半径方向に移動させてＤＣイレーズされた複数のトラックを横断させて、半径方向の各移動位置に対応してトラック１周分の読出信号をそれぞれ得て、各サーボエリアごとに各読出信号のトラック方向のジッタをキャンセルして半径方向を一方の軸としディスクの円周方向を他方の軸とする二値化画像データを生成する。この二値化画像からサーボエリアにおけるトラック番号の位置を検出して、検出したトラック番号の位置の少なくともトラック番号の最下位ビットに対応する読出信号を半径方向に参照してこの半径方向の読出信号に対して欠陥判定をする。
このような検査によりＤＴＭ、ＢＰＭあるいはその他の凹凸パターンの記録層を有する磁気記録媒体のサーボエリアの欠陥検査をする。

サーボエリアにおけるトラック番号は、半径方向に読出信号を辿ると周期的に“
０”と“１”のくり返しビットを発生する磁性膜配置になる。そこで、“０１０１０１…”の繰り返しビット信号のデータエリアと同様な電気的な検査が可能になる。
すなわち、円周方向のトラック番号の位置においては半径方向に読出信号を辿ると“０”と“１”のビットが交互に繰り返される信号が得られる。特に、トラック番号の最下ビットの位置は、反転する幅の狭い磁性膜が配置される領域に対応しているので、読出信号の“０”と“１”のビットのくり返し周波数が高い。そのため、原盤からスタンプされて形成されたサーボエリアにおいてトラック番号の最下ビットの位置は欠陥が発生し易く、最低限この領域の読出信号を検査対象とすれば、サーボエリアの検査ができる。
サーボエリアの他の領域は、原盤からスタンプされる磁性膜の反転幅が大きいのでその分、欠陥が発生し難いことから少なくともトラック番号の最下位ビットに対応する半径方向の読出信号を検査することで実質的にサーボエリアの検査をしたとみなすことができる。
もちろん、最下位ビットを含めたトラック番号の位置全体を検査することに越したことはない。

その結果、この発明では、サーボエリアの適否の検査が“０”，“１”のくり返しビットパターンとなる半径方向の読出信号に対して行われるので電気的検査をしてもビット密度の変化に影響されることない。一定のスライスレベルを設定して複数のトラック１周分の読出信号に対して欠陥判定をすることができるので、電気的な検査装置においてサーボエリアの適否を検査することが可能になる。これにより、磁気記録媒体のサーボエリア検査方法および検査装置を容易に実現することができる。特に、原盤からスタンプされて形成された磁気記録媒体のサーボエリアの検査に適した検査方法あるいは検査装置を実現できる。

図１は、この発明の磁気記録媒体のサーボエリア検査方法を適用した一実施例の磁気記録媒体のサーボエリア検査のブロック図である。 図２は、サーボエリアの欠陥検査処理のフローチャートである。 図３は、ある半径位置でのサーボエリアの読出波形の説明図である。 図４（ａ）は、ジッタキャンセル処理前の説明図、そして図４（ｂ）は、ジッタキャンセル処理後の説明図である。、 図５は、あるサーボエリアにおけるトラック番号位置の二値化画像の説明図である。 図６は、あるサーボエリアのトラック番号の最下位ビットに対応する半径方向の読出信号についての説明図である。 図７は、検査対象の磁気ヘッドがアクセスするＤＴＭのトラックについての部分説明図である。

図１において、１０は、磁気記録媒体のサーボエリアを検査する磁気ディスクテスターである。１は、ＤＴＭ（ディスクリートトラックメディア）であって、スピンドル２に着脱可能に挿着されている。スピンドル２に隣接してヘッドキャリッジ３が設けられている。ヘッドキャリッジ３は、粗動ステージ４と微動ステージのピエゾステージ５からなる。ピエゾステージ５は、ＭＲヘッド（リードヘッド）と薄膜インダクティブヘッド（ライトヘッド）を有する複合磁気ヘッド９（以下ヘッド９）を搭載する。
粗動ステージ４は、ＸＹステージであって、そのＸステージは、ＤＴＭ１の半径方向（以下単に半径方向）の移動ステージである。これは、ピエゾステージ５をＹステージを介してＤＴＭ１の半径方向に移動する。粗動ステージ４のＹステージは、Ｘステージ上に搭載され、ヘッド９に対してスキュー等のＹ方向の位置調整のための移動を行う。このＹステージ上にピエゾステージ５が搭載され、ヘッド９のＸ方向の位置を微調整する。
なお、Ｘ方向は、ＤＴＭ１の中心を通る半径方向に一致している。

ピエゾステージ５には、カートリッジ取付ベース６とこれをＸ方向に移動させるピエゾアクチュエータ等が設けられ、カートリッジ取付ベース６を介してヘッドカートリッジ７が取付けられている。
ヘッド９は、ヘッドカートリッジ７にサスペンションスプリング８を介して支持され、サスペンションスプリング８の先端側にヘッド９が搭載されている。ヘッド９は、ＤＴＭ１のＸ軸方向に沿う半径方向に移動してＤＴＭ１のトラックをシークしてそのトラックの１つに位置決めされてデータをそのトラックから読出し、あるいはそのトラックにデータを書込む、いわゆるヘッドアクセス動作をする。
ヘッドカートリッジ７は、ヘッド９をヘッドカートリッジ７を介してヘッドキャリッジ３に装着するものであって、ヘッド９を着脱可能に搭載し、内部には読出アンプと書込アンプ等が設けられている。読出アンプは、ＭＲヘッドから読出信号を受けてそれを増幅してアンプ１１に送出し、アンプ１１を介して読出信号がＡ／Ｄ変換回路１２（Ａ／Ｄ）に入力される。

Ａ／Ｄ１２は、トリガー信号生成回路１４からトリガー信号Ｔｇを受け、トリガー信号Ｔｇを受ける都度、これに同期してＡ／Ｄ変換を開始し、データ処理・制御装置２０により選択された所定のサンプリング周波数、例えば、１ＧＨｚ〜１０ＧＨｚの範囲における所定の周波数で読出信号をサンプリングして読出信号の電圧値のデジタル値をデータ処理・制御装置２０に送出する。
なお、サンプリング周波数は、読出信号におけるデータ周波数の２倍以上の周波数とすることが好ましい。
１３は、ヘッドアクセス制御回路であって、データ処理・制御装置２０からの制御信号を受けて粗動ステージ４とピエゾステージ５とを駆動してヘッド９を目標となる所定のトラックに位置決めする。
１４は、トリガー信号生成回路であって、スピンドル２に設けられたエンコーダからインデックス信号ＩＮＤ（読出開始信号）を受けて、トリガー信号Ｔｇを発生し、Ａ／Ｄ１２とデータ処理・制御装置２０とに送出する。なお、読出開始信号は、インデックス信号ＩＮＤに換えて読出開始のセクタ信号であってもよい。
１５は、スピンドル制御回路であって、データ処理・制御装置２０により制御されて、ヘッド９が位置決めされたＤＴＭ１の半径方向における位置に応じてその位置でのＤＴＭ１の回転数があらかじめ決められた一定値になるようにスピンドル２の回転数を制御をする。

データ処理・制御装置２０は、ＭＰＵ２１とメモリ２２、インタフェース２３、ＣＲＴディスプレイ２４、そしてキーボード等により構成され、これらがバスにより相互に接続されている。そして、メモリ２２には、ヘッドアクセスプログラム２２ａ、ＤＣイレーズプログラム２２ｂ、半径位置対応のトラック１周分の読出電圧採取プログラム２２ｃ、読出信号ジッタキャンセルプログラム２２ｄ、二値化画像データ生成プログラム２２ｅ、トラック番号位置の読出信号抽出プログラム２２ｆ，そして半径方向における読出信号のエラー検出プログラム２２ｇ等が記憶され、作業領域２２ｈが設けられている。

次に、図２のサーボエリアの欠陥検査処理のフローチャートを参照してデータ処理・制御装置２０の検査処理について説明する。
ＭＰＵ２１は、ヘッドアクセスプログラム２２ａを実行してインタフェース２３を介してヘッドアクセス制御回路１３の所定のレジスタにＲ方向の移動距離ｒ［ｍｍ］を設定してヘッドアクセス制御回路１３を起動する。
レジスタにＲ方向の移動距離ｒｍｍが設定されることにより、ヘッドアクセス制御回路１３により粗動ステージ４のＸステージが駆動されて基準点あるいは所定のトラック位置からｒｍｍ分、粗動移動し、さらにピエゾステージ５が駆動されてヘッド９が距離ｒに向かって微動移動して目標トラックに位置決めされる（ステップ１０１）。これにより、ヘッド９が基準点あるいは所定のトラック位置から目標トラックに位置決めされる。
次にＭＰＵ２１は、インタフェース２３を介してヘッドアクセス制御回路１６の所定のレジスタにＲ方向の移動距離−Ｄ［ｎｍ］を設定する。レジスタにＲ方向の移動距離−Ｄ［ｎｍ］が設定されることにより、ヘッドアクセス制御回路１６によりピエゾアクチュエータ５が駆動されてヘッド９が目標トラックの手前のＤｎｍの位置にシフトする（ステップ１０２）。

次に、ＭＰＵ２１は、ＤＣイレーズプログラム２２ｂを実行して、Ｄｎｍ手前から目標トラックを含む数十トラック分の測定範囲の領域をＤＣイレーズする（ステップ１０３）。このＤＣイレーズは、測定範囲全体（各トラックおよびトラック間）にデータ“０”を書き込むことにより行われる。これにより、サーボエリアの磁性膜の領域は、例えば、Ｓ極に磁化される。
なお、ＤＣイレーズは、測定範囲全体にデータ“１”を書き込むことでもよい。これによりサーボエリアの磁性膜の領域は、逆にＮ極に磁化される。
次に、ＭＰＵ２１は、ヘッド９を目標トラックの手前に当たる、目標トラックの中心から−Ｄｎｍシフトした位置に位置決めする（ステップ１０４）。
次に、ＭＰＵ２１は、半径位置対応のトラック１周分の読出電圧採取プログラム２２ｃをコールして実行してＭＲヘッド（リードヘッド）によるデータ読出状態に入る（ステップ１０５）。そして、半径方向にシークしながらトラック１周分の読出処理をする（ステップ１０６）。このとき、ＭＰＵ２１は、Ａ／Ｄ１２から受けるトリガー信号Ｔｇから次に受けるトリガー信号Ｔｇまでの期間におけるトラック１周分の読出電圧を受けてヘッドの半径位置に対応してメモリ２２に記憶する。

すなわち、ステップ１０６の処理において、ＭＰＵ２１は、最初のトラック１周分の読出のときには次に説明するステップ１０６ａをスキップしてステップ１０６ｂに入り、１０６ｃを経てステップ１０６ａに戻る。以降は、＋Δｄｎｍ分（ただしΔｄ＜＜Ｄ）ヘッド９を半径方向に移動させ（ステップ１０６ａ）、Ａ／Ｄ１２によりＡ／Ｄ変換されたトラック１周分の読出信号をメモリ２２の所定の領域に記憶し（ステップ１０６ｂ）、移動回数ＮがＮ＝ｍ／Δｄか否かにより測定範囲終了かの判定をして（ステップ１０６ｃ）、ＮＯのときにはステップ１０６ａへと戻る処理を繰り返す。
ＭＰＵ２１は、このような処理を、測定範囲に対応する数十トラック分、ヘッド９を半径方向に移動させるまで繰り返す。
なお、ｍは、数十トラック分のヘッド９の移動距離であり、ｍ／Δｄは、距離ｍまでの移動回数である。Δｄは、例えば、１０ｎｍであり、５ｎｍ〜２０ｎｍ程度の範囲から選択することが好ましい。
これにより、ＭＰＵ２１は、目標トラックの手前から目標トラックの後ろまでの数十トラックまで、半径方向にヘッド９をシークさせながらトラック１周分、トラックに記録された信号のリードを繰り返し、半径方向において数十トラック分についての多数のトラック１周分の読出電圧についてのデータを採取することができる。

図３は、このとき採取されるある半径位置でのサーボエリアの読出波形の説明図である。縦軸は電圧値であり、横軸は走査時間である。トラック１周分の読出信号としては、この波形が各セクタ対応に得られ、通常は、２５６個分となるが、図では、その１つを示してある。
そこで、図３に示すような読出電圧波形がトラック１周分で２５６個、そしてそれがヘッド９が位置決めされた各半径位置対応にメモリ２２の作業領域２２ｈに記録される。
次に、ＭＰＵ２１は、読出信号ジッタキャンセルプログラム２２ｄをコールして実行し、トラック１周分の各読出信号の相互のずれを補正して読出信号のタイミングを一致させるジッタキャンセル処理をする（ステップ１０７）。

図４を参照してジッタキャンセル処理について説明する。
トラック１周分の２５６個分サーボエリアのそれぞれのサーボエリアにおける各読出信号の電圧波形を、図４（ａ）に示す読出信号ａ〜ｅと仮定すると、このトラック方向の読出信号ａ〜ｅに対して、例えば、振幅の中心レベルをスライスレベルＳＬとして、各読出信号ａ〜ｅにおいて各サーボエリアにおいて最初に発生するピーク波形のスライスレベルＳＬを横切る点（ゼロクロス点、すなわち、転移点）Ｃｒがトラック方向において一致するように、時間軸をずらせてゼロクロス点Ｃｒのタイミングをトラック方向の各読出信号ａ〜ｅにおいて一致させる（図４（ｂ）参照）。
なお、振幅の中心となるスライスレベルＳＬは、図３に示す読出信号の正極側ピークの平均値と負極側ピークの平均値の中央値として算出し、かつ、半径方向における各読出信号単位で算出する。

これにより、図４（ｂ）に示すように、例えば、読出信号ａのスライスレベルＳＬを最初にゼロクロス点Ｃｒ、のタイミングｔ１に読出信号ｂ〜ｅのスライスレベルをゼロクロス点Ｃｒ、が一致し、トラック方向（ＤＴＭ１の円周方向）での各読出信号の時間的なずれ、すなわちジッタが各半径方向での読出信号についてキャンセルされる。
その結果、複数のトラック１回転における各読出信号ａ〜ｅのトラック方向のジッタは、メモリに記憶されたトラック１回転における読出信号ａに従ってキャンセルされる。
なお、このジッタのキャンセルは、読出信号ａの最初に発生するピーク波形のスライスレベルＳＬをゼロクロス点Ｃｒ、のタイミングｔ１に一致させることに限定されるものではない。タイミングｔ１に変えてあらかじめ決められたタイミング位置に各読出信号ｂ〜ｅを合わせることでもよい。また、各読出信号ａ〜ｅのいずれかのスライスレベルＳＬを横切る点に一致するように他の読出信号の横切る点のタイミングを合わせてもよい。この場合のタイミング合わせはできるだけ最初か、これに近いゼロクロス点Ｃｒ、のタイミング位置が好ましい。
ＭＰＵ２１は、このようなジッタキャンセルを半径方向における所定数の読出信号単位でかつ各セクタのサーボエリア単位でトラック１周分のサーボエリアについて行い、さらに測定範囲のすべての読出信号に対してジッタのキャンセル処理を実行する。

次に、ＭＰＵ２１は、二値化画像データ生成プログラム２２ｅをコールして実行する。これの実行によりＭＰＵ２１は、各サーボエリア単位にトラック方向のジッタがキャンセルされた半径方向の各読出信号に対して各スライスレベルＳＬを基準としてトラック１周分の各読出信号を二値化して半径方向を縦軸とし、ディスクの円周方向（回転方向）を横軸とした二値化画像データを各セクタのサーボエリア単位に生成する（ステップ１０８）。
なお、このときの二値化は、トラック番号位置を画像データから特定するために行うものであり、その二値化のスライスレベルは、スライスレベルＳＬを基準とすることが好ましいが、図４（ｂ）における正極側の正の最小ピークと負極側の負の最小ピークとの間のスライスレベルであれば二値化画像が得られるので、そのようなスライスレベルでってもよい。したがって、二値化のスライスレベルは、スライスレベルＳＬに限定されない。

図５は、あるサーボエリアにおけるトラック番号位置の二値化画像の説明図である。 ２５が二値化画像データにより表示されるそのトラック番号位置の二値化画像である。図５において、縦軸は、半径方向、横軸は走査時間である。
すなわち、この二値化画像データの二値化画像２５は、ヘッド９の半径方向の移動位置を一方の軸とし、ＤＴＭ１の円周方向を他方の軸とした画像である。
この二値化画像２５において、黒で示す領域が二値化画像データにおいて読出信号が“０”となる領域で、白で示す領域が読出信号が“１”となる領域である。黒の部分は磁性膜がある“０”の書込でＳ極に磁化されたところに対応している。
サーボエリアにおけるトラック番号の位置は、半径方向において周期的に“０”と“１”のくり返しビットとなる磁性膜が配置されているので、この二値化画像２５ではこの領域が白黒画像となって表示されている。なお、二値化のスライスレベルによっては、白と黒の領域の幅が多少異なってくる。

二値化画像データからトラック番号位置の二値化画像２５に対応する二値化画像データの抽出は、トラック番号の位置の最下位ビット（ＬＳＢ）に対応する領域２６を検出することで行うことができる。
図５に示すように、ヘッド９のトラック方向の走査時間において、二値化画像データ上のトラック番号の位置のＬＳＢの領域２６の後側は、半径方向においては二値化画像データにおいて“１”だけの信号になる。その手前にあるＬＳＢの領域２６は、二値化画像データにおいて、半径方向においては“０１０１０１…”と繰り返すビットの信号になっている。しかも、トラック番号は、通常、１６ビット設けられている。これらのことでトラック番号の位置が二値化画像データ上で特定できる。
そこで、二値化した画像データに対して二値化画像２５の円周方向に対応する円周方向を更新しながら各円周方向において二値化画像２５の半径方向に対応する半径方向の画像データ上の信号を順次読取って辿り、“０１０１０１…”のビットパターンの信号を検出する。このビットパターンのうち周波数の一番高い領域がＬＳＢの領域２６に対応する二値化画像データになる。これにより領域２６に対応する二値化画像データを検出して、これを基準として二値化画像データからトラック番号位置を検出してメモリに記憶する（ステップ１０９）。

次に、ＭＰＵ２１は、トラック番号位置の読出信号抽出プログラム２２ｆをコールして実行して、二値化画像２５の二値化画像データにおいて検出されたサーボエリアにおける読出信号のトラック番号位置において最初はＬＳＢの位置から半径方向にトラック番号位置の位置に対応する読出信号を二値化画像２５の領域に対応して作業領域２２ｈに記憶された多数の読出信号（データとして採取された読出信号）の中から抽出してメモリ２２の作業領域２２ｈの所定の領域に記憶する（ステップ１１０）。
図５に示されるように、トラック番号におけるＬＳＢあるいは複数の下位数ビットに対応するサーボエリアの磁性膜の領域は、半径方向において“０”，“１”とビットが交互に反転する磁性膜の幅が狭いかつビットくり返し周波数が高い領域である。そのため、これに対応するＬＳＢあるいは下位数ビットの領域の半径方向の読出信号は、データエリアを検査するときのデータの配列である“０１０１０１…”と同様に周波数が高い“０１０１０１…”を繰り返すビットパターンを生成する読出信号になっている。そこで、トラック番号の位置の読出信号を半径方向に沿って作業領域２２ｈに記憶された読出信号の中から抽出して“０１０１０１…”のビットパターンの読出信号を得てサーボエリアを検査する。

次に、ＭＰＵ２１は、半径方向における読出信号のエラー検出プログラム２２ｇをコールして実行して、抽出された二値化画像２５の領域に対応する作業領域２２ｈに記憶された読出信号の中からトラック番号位置のＬＳＢの位置から半径方向に読出信号２７（図６参照）を作業領域２２ｈから取得する。得られた半径方向の読出信号２７に対して判定スライスレベルＳ（図６参照）を設定して、ピーク値がスライスレベルＳ以下か否かの判定をする（ステップ１１１）。トラック番号位置の半径方向の各読出信号においてピーク値が判定スライスレベルＳ以下のときには、ＤＴＭ１を不合格と判定して不合格のカセットへと収納する処理（不合格処理）をする。
なお、このときの判定スライスレベルＳは、ステップ１１０で抽出された、あるサーボエリアのトラック番号位置の多数の読出信号のピーク値の平均値を求めて、例えば、その９０％として設定される。

図６は、あるサーボエリアのトラック番号のＬＳＢに対応する半径方向の軸に沿って読出された読出信号についての説明図である。
２７は、あるサーボエリアのトラック番号のＬＳＢに対応する半径方向の軸に沿って読出された読出信号であり、Ｓがその判定スライスレベルである。図６に示するように読出信号２７のピーク値は、磁性膜欠陥の位置でスライスレベルＳより小さくなる。
ところで、図６において●で示すところは図４（ａ），（ｂ）に示すピーク波形のスライスレベルＳＬをゼロクロス点Ｃｒ、に対応する点である。読出信号として取得したデータが周期の途中までの場合には、左端に矩形の破線枠２８で示すようなマスクを設けて端部をマスクすることで、半端なピーク値の波形部分を排除することができる。これにより判定スライスレベルＳによる判定誤差を低減することができる。

一方、ステップ１１１の判定でＮＯのときには、ＭＰＵ２１は、トラック番号位置の読出信号がすべて終了か否かの判定をして（ステップ１１２）、ここでＮＯのときには、ステップ１１０へと戻り、次の桁位置の半径方向の読出信号を抽出し、作業領域２２ｈに記憶して（ステップ１１０）てステップ１１１の判定を繰り返す。
ステップ１１２でＹＥＳとなると、ＭＰＵ２１は、円周方向のすべてのサーボエリアの判定が終了か否かの判定をし（ステップ１１３）、ここでＮＯのときには、サーボエリアを更新してメモリに記憶されたその次のサーボエリアのトラック番号位置を得る（ステップ１１４）。そして、ステップ１１０へと戻る。ステップ１１０からステップ１１３へと至り、このステップ１１３においてＹＥＳのときには、ＭＰＵ２１は、ＤＴＭ１の全面検査終了か否かの判定をする（ステップ１１５）。ここでＮＯのときには、測定範囲を更新して（ステップ１１６）、ステップ１０１へと戻り、検査処理を継続する。ＤＴＭ１の検査終了キーがキーボードから入力されるまで、あるいはＤＴＭ１の全面の欠陥検査が終了するまで、ＭＰＵ２１は、このような検査処理を繰り返す。
なお、ステップ１１５の判定でＹＥＳのときには、ＭＰＵ２１は、ＤＴＭ１を合格と判定して合格のカセットへと収納する処理（合格処理）をする。

ところで、ステップ１１０におけるトラック番号位置の半径方向の読出信号の抽出とステップ１１１の判定は、トラック番号位置のＬＳＢの位置の読出信号だけであってもよい。この場合には、ステップ１１２の処理は不要である。
トラック番号位置のＬＳＢの位置は、“０”と“１”を繰り返すビットパターンの周期が最も短いところになるからである。
このトラック番号のＬＳＢの位置には、半径方向において“０”と“１”のビットに対応して交互に反転する幅の狭い磁性膜が配置される。そこで、原盤からスタンプされて形成されたサーボエリアにおいてトラック番号のＬＳＢの位置は欠陥が発生し易く、最低限この領域を検査対象とすればよい。前記したように、少なくともトラック番号のＬＳＢの位置に対応する半径方向の読出信号を検査することで実質的にサーボエリアの検査をしたとみなすことができる。
なお、、ステップ１１０におけるトラック番号位置の半径方向の読出信号の抽出は、トラック番号の位置の半径方向の読出信号についてトラック番号位置を示す１６ビットのすべての桁の読出信号を半径方向の軸に沿ってシリアルにかつ連続的に抽出してメモリ２２に記憶して、これらの読出信号を一度に検査対象としてもよい。この場合、ステップ１１１の判定は、トラック番号位置のすべての桁位置の読出信号に対して検査を同時に行うことができる。この場合にもステップ１１２の処理は不要である。

以上説明してきたが、トラック番号位置の検出は、二値化画像２５をＣＲＴディスプレイ２４に画像表示をしてオペレータ（人手）が選択してその位置のデータをデータ処理・制御装置２０にキーボード等を介して入力することで位置指定する方法を採ってもよい。 また、この発明は、あらかじめＤＣイレーズされたＤＴＭ１を使用してサーボエリアの検査をしてもよい。したがって、実施例の図２におけるステップ１０１〜１０３のＤＣイレーズ処理は、あらかじめＤＣイレーズされたＤＴＭ１に対しては不要な処理となる。この場合にはこのステップ１０１〜１０３を削除することができる。

１…ディスク、２…スピンドル、
３…ヘッドキャリッジ、４…粗動ステージ、
５…ピエゾステージ、６…カートリッジ取付ベース、
７…ヘッドカートリッジ、８…ジンバルスプリング、
９…磁気ヘッド、１０…磁気ディスクテスター、１１…アンプ、
１２…Ｄ／Ａ変換回路（Ａ／Ｄ）、１３…ヘッドアクセス制御回路、
１４…トリガー信号生成回路、１５…スピンドル制御回路、
２０…データ処理・制御装置、２１…ＭＰＵ、
２２…メモリ、２２ａ…ヘッドアクセスプログラム、
２２ｂ…ＤＣイレーズ処理プログラム、
２２ｃ…半径位置対応のトラック１周分の読出電圧採取プログラム、
２２ｄ…読出信号ジッタキャンセルプログラム、
２２ｅ…二値化画像データ生成プログラム、
２２ｆ…トラック番号位置の読出信号抽出プログラム、
２２ｇ…半径方向における読出信号のエラー検出プログラム、
２３…インタフェース、２４…ＣＲＴディスプレイ、
２５…二値化画像、２６……最下位ビット（ＬＳＢ）の領域、
２７…半径方向の読出信号。

Claims (14)

1. ディスクリートトラック方式の磁気記録媒体、ビットパターンド方式の磁気記録媒体あるいはその他の凹凸パターンの記録層を有する磁気記録媒体におけるサーボ領域検査方法において、
   回転する前記磁気記録媒体のＤＣイレーズされた所定のトラックに磁気ヘッドを位置決めし、
   前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体の半径方向に移動させて前記所定のトラックを含めてＤＣイレーズされた複数のトラックを横断させるとともに前記半径方向の各移動位置に対応して読出開始の信号に応じて前記磁気ヘッドによりトラック１周分の信号を読出し、
   前記トラック１周分の読出信号をＡ／Ｄ変換してデジタル値として前記半径方向の各移動位置に対応してメモリに記憶し、
   前記メモリから複数の前記トラック１周分の読出信号を得てこの複数のトラック１周分の読出信号においてトラック１周分の多数のサーボ領域の各サーボ領域に対応する各読出信号のトラック方向のジッタをキャンセルし、
   ジッタをキャンセルした各前記トラック１周分の読出信号を所定のスライスレベルにより二値化して前記半径方向の移動位置を一方の軸とし前記ディスクの円周方向を他方の軸とする画像の二値化画像データを生成し、
   この二値化画像データから各前記サーボ領域におけるトラック番号の位置を検出し、そして、
   各前記サーボ領域の前記トラック番号の位置における少なくとも前記トラック番号の最下位ビットに対応する前記メモリに記憶された前記半径方向の前記読出信号に基づいて前記サーボエリアの欠陥を判定して各前記サーボ領域の検査をするステップとからなる磁気記録媒体のサーボ領域検査方法。
2. 前記ジッタをキャンセルするステップは、各前記サーボ領域ごとに前記半径方向の移動位置に対応する複数の前記読出信号を前記複数のトラック１周分の読出信号から得てこれら複数の読出信号における対応するタイミングにある少なくとも１つの転移点の位置を合わせる請求項１記載の磁気記録媒体のサーボ領域検査方法。
3. 前記ジッタをキャンセルするステップにおける前記複数の読出信号における転移点の位置合わせは、前記複数の読出信号から選択された１つの前記読出信号の振幅の中心をスライスレベルとして、このスライスレベルを横切る点における前記選択された読出信号の所定のタイミング位置に残りの複数の前記読出信号の前記所定のタイミング位置に対応するタイミングの位置を合わせることによる請求項２記載の磁気記録媒体のサーボ領域検査方法。
4. さらに、複数のトラックをＤＣイレーズしあるいはＤＣイレーズされた前記磁気記録媒体を回転させるトラックイレーズステップを有し、前記二値化画像データを生成するステップは、前記複数のトラック１周分の読出信号に対して各前記サーボ領域ごとの各前記読出信号に対してそれぞれのスライスレベルによりそれぞれに二値化するものである請求項２記載の磁気記録媒体のサーボ領域検査方法。
5. 前記Ａ／Ｄ変換は、前記所定のトラックから読出される前記読出信号の電圧値に対して行われ、前記欠陥の判定は、前記半径方向の読出信号に対して所定のスライスレベルを設定することで行われる請求項２記載の磁気記録媒体のサーボ領域検査方法。
6. 前記最下位ビットに対応する前記半径方向の読出信号は、前記二値化画像データにおいて“０”と“１”の繰り返しビットパターンの周期が最も短いところを最下位ビットの位置として検出することによる請求項５記載の磁気記録媒体のサーボ領域検査方法。
7. 前記最下位ビットに対応する前記半径方向の読出信号は、前記二値化画像データにおいて最下位ビットの位置を検出することで行われ、この最下位ビットの位置の検出は、前記二値化画像データに基づいて表示された画像において選択されてその位置がデータとして入力されることによる請求項５記載の磁気記録媒体のサーボ領域検査方法。
8. ディスクリートトラック方式の磁気記録媒体、ビットパターンド方式の磁気記録媒体あるいはその他の凹凸パターンの記録層を有する磁気記録媒体におけるサーボ領域の検査装置において、
   磁気ヘッドとこの磁気ヘッドから読出信号を受けるアンプとこのアンプからの読出信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路とデータ処理装置とを有し、
   前記データ処理装置は、回転する前記磁気記録媒体のＤＣイレーズされた所定のトラックに前記磁気ヘッドを位置決めする磁気ヘッド位置決め手段と、
   前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体の半径方向に移動させて前記所定のトラックを含めてＤＣイレーズされた複数のトラックを横断させるとともに前記半径方向の各移動位置に対応して読出開始の信号に応じて前記磁気ヘッドによりトラック１周分の信号を読出信号として読出す信号読出手段と、
   前記トラック１周分の読出信号を前記Ａ／Ｄ変換回路を介してＡ／Ｄ変換してデジタル値として前記半径方向の各移動位置に対応してメモリに記憶する読出信号記憶手段と、
   複数のトラック１周分の読出信号においてトラック１周分の多数のサーボ領域の各サーボ領域に対応する各読出信号のトラック方向のジッタをキャンセルするジッタキャンセル手段と、
   ジッタをキャンセルした各前記トラック１周分の読出信号を所定のスライスレベルにより二値化して前記半径方向の移動位置を一方の軸とし前記磁気記録媒体の円周方向を他方の軸とする画像の二値化画像データを生成する二値化画像データ生成手段と、
   前記二値化画像データから各前記サーボ領域におけるトラック番号の位置を検出するトラック番号位置検出手段と、
   各前記サーボ領域の前記トラック番号の位置における少なくとも前記トラック番号の最下位ビットに対応する前記メモリに記憶された前記半径方向の読出信号に基づいて前記サーボエリアの欠陥を判定して各前記サーボ領域の検査をするサーボ領域検査手段とを備える磁気記録媒体のサーボ領域の検査装置。
9. 前記ジッタキャンセル手段は、各前記サーボ領域ごとに前記半径方向の移動位置に対応する複数の前記読出信号を前記複数のトラック１周分の読出信号から得てこれら複数の読出信号における対応するタイミングにある少なくとも１つの転移点の位置を合わせる請求項８記載の磁気記録媒体のサーボ領域の検査装置。
10. 前記ジッタキャンセル手段による前記複数の読出信号における転移点の位置合わせは、前記複数の読出信号から選択された１つの前記読出信号の振幅の中心をスライスレベルとして、このスライスレベルを横切る点における前記選択された読出信号の所定のタイミング位置に残りの複数の前記読出信号の前記所定のタイミング位置に対応するタイミングの位置を合わせることによる請求項９記載の磁気記録媒体のサーボ領域の検査装置。
11. さらに、複数のトラックをＤＣイレーズしあるいはＤＣイレーズされた前記磁気記録媒体を回転させるトラックイレーズ手段を有し、前記二値化画像データ生成手段は、前記複数のトラック１周分の読出信号に対して各前記サーボ領域ごとの各前記読出信号に対してそれぞれのスライスレベルによりそれぞれに二値化するものである請求項９記載の磁気記録媒体のサーボ領域の検査装置。
12. 前記Ａ／Ｄ変換回路は、前記所定のトラックから読出される前記読出信号の電圧値をＡ／Ｄ変換するものであり、前記サーボ領域検査手段は、前記欠陥の判定を前記半径方向の読出信号に対して所定のスライスレベルを設定することで行う請求項１１記載の磁気記録媒体のサーボ領域の検査装置。
13. 前記最下位ビットに対応する前記半径方向の読出信号は、前記二値化画像データにおいて“０”と“１”の繰り返しビットパターンの周期が最も短いところを最下位ビットの位置として検出することによる請求項１２記載の磁気記録媒体のサーボ領域検査装置。
14. 前記最下位ビットに対応する前記半径方向の読出信号は、前記二値化画像データにおいて最下位ビットの位置を検出することで行われ、この最下位ビットの位置の検出は、前記二値化画像データに基づいて表示された画像において選択されてその位置がデータとして入力されることによる請求項１２記載の磁気記録媒体のサーボ領域の検査装置。

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