JP3294027B2 - 記録媒体の微小欠陥検出方法 - Google Patents

記録媒体の微小欠陥検出方法

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JP3294027B2 JP30347394A JP30347394A JP3294027B2 JP 3294027 B2 JP3294027 B2 JP 3294027B2 JP 30347394 A JP30347394 A JP 30347394A JP 30347394 A JP30347394 A JP 30347394A JP 3294027 B2 JP3294027 B2 JP 3294027B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ハードディスク等の高
密度記録媒体に用いて好適な微小欠陥検出方法に関す
る。一般に、ハードディスク等の媒体欠陥の検査は、D
ETと呼ばれる専用設備を用いて行なうのが主流であっ
たが、1台のDETで検査できるディスクの数には限り
があり、大量生産には不向きであった。
【0002】
【従来の技術】そこで、ハードディスク装置(以下、単
に「装置」と略すこともある)自体に検査機能を持たせ
るようにしたものが知られている。これは、装置内部の
既存回路を利用して、テスト信号の書込みと読み出しを
行なうもので、DETを使用することなく、装置単体で
検査を行なうことができるため、全数検査が可能であ
り、大量生産に適している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の方法にあっては、装置内部の既存回路をそのまま
利用するため、特に、微小欠陥の検出精度が不十分であ
るという問題点があった。すなわち、装置内部の既存回
路は、装置の通常動作に合わせて最適設計されており、
たとえば、データの再生系にあっては、微小な信号レベ
ルのデータでも正確に読み出せるように感度を高くして
いる。しかし、微小欠陥の検査時には、この高感度がわ
ざわいし、却って欠陥を見逃す結果になっていた。
【0004】このことを具体的に説明する。いま、デー
タの再生限界レベルを便宜的にAとすると、適正に設計
された再生系では、当然ながらレベルA以上のデータで
あれば支障なく読み取ることができる。このことは検査
時も変わらない。レベルA以上であれば検査データを読
み取ることができる。しかし、テストの目的は、微小レ
ベルの信号を読み取ることではない。レベルAに近い信
号を読み出したときの読み出し位置を、潜在的な欠陥部
分として特定することにある。この潜在的な欠陥部分
は、信号のレベルマージンが少ない部分(特に高密度記
録媒体の微小欠陥部分)であり、テスト段階で正常であ
っても、使用中に書込みや読み出しが不能になる可能性
が高い部分である。
【0005】したがって、潜在的な欠陥部分を検出でき
ない従来の方法は、検査精度の点で不十分であり、ここ
に解決すべき技術課題がある。
【0006】
【目的】そこで、本発明は、既存回路の特性を適宜に変
更でき、潜在的な欠陥部分の検出を可能にして検査精度
の向上を図ることを目的とする。
【0007】本発明は、記録媒体上の磁気情報を読み取
った信号のピークを検出し、隣り合うピーク同士を結ぶ
エンベロープ曲線を設定し、該エンベロープ曲線よりも
所定値低いスライスレベルを設定し、前記読み取った信
号の前記スライスレベルを超えるものを読み取りデータ
として再生する再生系の、前記エンベロープ曲線の追随
感度を、所定の検査モード指定時に低下させるようにし
たことを特徴とする
【0008】
【0009】
【作用】発明では、検査モード時に再生系の感度が低
くなり、微小レベル信号(たとえば上述のレベルAに近
い信号)の不本意な読み取りが回避される。したがっ
て、信号のレベルマージンが少ない部分、すなわち潜在
的な欠陥部分を検出できるから、検査精度の向上が図ら
れる。
【0010】
【0011】
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1〜図4は本発明に係る記録媒体の微小欠陥検
出方法の一実施例を示す図であり、ハードディスク装置
へ適用した例である。図1において、1はヘッドIC、
2は増幅器、3はフィルタ、4はピーク検出器、5はデ
ータセパレータ、6は復号器(特に限定しないが(1,
7)RLLの復号器)、7はHDCであり、全体で、記
録媒体上の磁気情報を読み取ってビット単位の情報に再
生する再生系を構成している。
【0013】ヘッドIC1によって検出された記録媒体
上の磁気情報は、増幅器2で増幅され、フィルタ3で雑
音成分等が取り除かれた後、ピーク検出器4で波形等化
が行なわれる。一般に、磁気記録で再生ヘッドから得ら
れる信号は、記録に使った波形とは異なる波形になる。
再生系に特定の周波数特性があるからである。このため
再生波形は異なる時刻のデータが干渉し合う(符号間干
渉)などデータを読み取る上で不都合な性質が現れる。
そこで、この波形を変形してデータを読み取りやすくす
る操作、いわゆる波形等化を行なう。ピーク検出方式
は、波形等化の一手法であり、この手法では、まず、フ
ィルタ3から取り出された信号のピークを検出し、次い
で、隣り合うピーク同士を結ぶ曲線(以下「エンベロー
プ曲線」と言う)を設定する。そして、そのエンベロー
プ曲線よりも所定値α(αはたとえば0.5)低いスラ
イスレベルS/Lを設定する。いま、ある時点でのエン
ベロープ曲線のレベルがAであるとすると、S/Lは
0.5A、すなわちレベルAの1/2の位置に設定され
る。したがって、フィルタ3の出力のうち、0.5Aを
越えるものが読取りデータとして検出される。
【0014】ここで、本実施例のピーク検出器4は、ピ
ーク位置に対するエンベロープ曲線の追随感度(エンベ
ロープ時定数とも言うが、本明細書中では単に「感度」
と呼ぶ)を高低2段階に変化させることができる。図中
のβ1及びβ2はスイッチ4aによって切り換え可能な
感度係数であり、β1が高感度用、β2が低感度用であ
る。β1を使用すると、ピーク位置の変動に対してエン
ベロープ曲線が速やかに追随する。たとえば、信号のピ
ーク位置が低くなった場合には、エンベロープ曲線も同
程度に低くなり、スライスレベルも同様に低くなるか
ら、微小レベルの信号を読み取ることができる。
【0015】一方、β2を使用すると、ピーク位置の変
動に対してエンベロープ曲線の追随性が悪くなり、信号
のピーク位置が低くなっても、それが一時的なものであ
れば、エンベロープ曲線のレベルがほとんど変化しな
い。したがって、スライスレベルも低下しないから、上
記とは逆に、微小レベルの信号は読み取られない。図2
はβ1及びβ2とエンベロープ曲線との関係を示す図で
ある。10は信号であり、11〜18はピーク位置であ
る。図では、高感度時と低感度時の各エンベロープ曲線
が示してある。すなわち19は高感度時(β1使用時)
のエンベロープ曲線、20は低感度時(β2使用時)の
エンベロープ曲線(以下、単に「曲線」と言う)であ
る。曲線19はピーク位置の低下(ピーク15参照)に
追随して自身のレベルを下げているが、曲線20はほぼ
一定のレベルを維持している。これは感度係数の違いに
よるものである。19′、20′は曲線19、20に対
応して設定されるスライスレベルである。この図の場
合、高感度時のスライスレベル19′はピーク15を下
回っているが、低感度時のスライスレベル20′はピー
ク15よりも上に位置している。したがって、図示の例
では、β1とβ2とを適宜に切り換えることにより、ピ
ーク15を検出したり、しなかったりすることができ
る。
【0016】このように、本実施例のピーク検出器4で
は、二つの感度係数β1、β2を適宜に切り換えること
によって、微小レベルの信号を読み取るようにしたり、
この逆に読み取らないようにしたりすることかできる。
このため、通常の使用時には、微小レベルの信号を読み
取るようにして読取精度の向上を図ることができる一
方、所定の検査モード時には、微小レベルの信号を読み
取らないようにして、記録媒体上の微小欠陥の検出精度
を高めることができる。
【0017】なお、以上の例では、ピーク検出器4の感
度を切り換えることによって微小欠陥の検出精度を高め
ているが、これに限るものではない。以下に説明する手
法を併用してもよい。図3はデータセパレータ5の要部
ブロック図であり、5aは位相検出器、5bはチャージ
ポンプ、5cはVFO、5dはDAC、5eはコンパレ
ータ、5gはフリップフロップである。信号のピーク位
置のずれ(以下「ピークシフト」と言う)を位相検出器
5aで検出し、そのピークシフトの量に応じた電圧(コ
ントロール電圧)をチャージポンプ5bで発生する。V
FO5cはいわゆる電圧制御型発振器で、コントロール
電圧がゼロになるようにその発信周波数を自己制御する
ものである。
【0018】このような構成において、信号にピークシ
フトが発生すると、コントロール電圧がそのシフト量に
応じた値(ゼロ以外の値)になる。ピークシフトの原因
の一つは、記録媒体上の微小欠陥によるものである。図
4はピークシフトを生じた信号波形図である。正常な場
合には破線で示すようにきれいなサインカーブを描く
が、記録媒体上に微小欠陥部分がある場合には、その部
分の信号が失われるため、図示のように一部が欠けた波
形30になる。したがって、VCOのコントロール電圧
をモニタし、信号のピークシフトΔtを検出することに
より、記録媒体上の微小欠陥部分を検出できる。
【0019】あるいは、微小欠陥は、いわゆるレベルダ
ウンによるミッシングではなく、位相エラーとして発生
することも多い。このため、図5のような方法を併用し
てもよい。図5はデータセパレータ5のウィンドウシフ
ト機能を示す図であり、5gはウィンドウシフトレジス
タ部、5hは1/3セル・ディレイ部である。ウィンド
ウシフト機能とは、ある位相幅を持った検出窓(ウィン
ドウ)設定し、その窓の中に入った信号を処理対象の信
号とするものである。ここでは、ウィンドウシフト部5
gによって設定された窓を、1/3セル・ディレイ部5
hによって所定量遅らせている。窓を所定量遅らせて
も、位相エラーがなければ窓から外れることはないが、
位相エラーが発生している場合には窓から外れる可能性
が高くなる。したがって、位相エラーを伴う微小欠陥の
発生を効果的に検出できる。
【0020】図6は本実施例の欠陥検出の概略フローで
あり、このフローは、所定の検査モード時に実行され
る。まず、ステップ40でピーク検出器4の感度係数を
低感度(β2)に切り換え、次いで、ステップ41でテ
ストパターンを書込み、ステップ42でS/Lをセット
する。S/Lのレベルは、たとえばエンベロープ曲線
(図2の符号20参照)から50%低下した位置であ
る。次に、ステップ43でデータを読み取り、読取り不
可の部分を欠陥として判定する(第1判定)。次いで、
ステップ44でVFOのコントロール電圧をチェック
し、電圧変化があればその部分を欠陥として判定する
(第2判定)。次に、ステップ45で、ウィンドウを所
定量シフトして再びデータを読み取り、読取不可の部分
があればその部分を欠陥として判定する(第3判定)。
そして、テストパターンの最後まで、ステップ41〜4
6を繰り返した後、第1判定〜第3判定の結果を出力し
てテストを終了する。なお、以上のテストをハードディ
スクの領域単位(たとえばトラック単位)に行なう場合
には、すべての領域について上記テストを繰り返し、領
域毎に判定結果を収集する。
【0021】ここで、テストパターンは、以下のようす
るのが好ましい。図7はテストパターンを示す概念図で
ある。“88”は基本のテストパターンであり、“0
0”、“FF”及び“AA”は追加のテストパターンで
ある。基本テストパターンは、(1,7)RLLの最高
周波数(転送レート)に相当する周波数を有しており、
ピーク位置(○印)は2/3τを1単位として一つ置き
に出現している。すなわち、○印を“1”とすると、こ
の基本テストパターンは101010……という符号列
に対応する。(1,7)RLLは“1”の後に必ず
“0”が続くのであるから、この符号列自体は規則通り
であり、何等不都合はない。しかしながら、かかる符号
列では“0”の位置を検査できないから、仮に、“0”
の位置に微小欠陥があっても見逃してしまうことにな
る。
【0022】かかる背景から、本実施例では、基本テス
トパターンの“0”の位置に“1”を入れることができ
る追加のテストパターンを使用する。すなわち、三つの
追加パターンの周波数は、基本テストパターンの周波数
の4/3であり、かつ、追加テストパターンの位相は互
いに60°ずつずれていることが特徴である。こうする
ことにより、図中ハッチング付きの○印で示すように、
従来、“0”であった位置に、追加テストパターンのピ
ークを位置させることができ、その位置に“1”を入れ
ることができる。したがって、見掛け上の符号列が11
11111……となるから、記録媒体上のすべての領域
を余すことなく検査することができるようになる。
【0023】
【発明の効果】発明によれば、検査モード時に再生系
の感度を低くすることができ、微小レベル信号の読み取
りを回避できる。したがって、信号のレベルマージンが
少ない部分、すなわち潜在的な欠陥部分を検出でき、検
査精度の向上を図ることができる。
【0024】
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の全体構成図である。
【図2】一実施例の感度係数の切り換え効果を示す波形
図である。
【図3】一実施例のVFOを含む要部ブロック図であ
る。
【図4】一実施例の部分欠損した信号の波形図である。
【図5】一実施例のウィンドウ・シフト機能のブロック
図である。
【図6】一実施例の欠陥検査の概略フロー図である。
【図7】一実施例のテストパターンの概念図である。
【符号の説明】
1:ヘッドIC 2:増幅器 3:フィルタ 4:ピーク検出器 5:データセパレータ 6:復号器 7:HDC 8:再生系 β1、β2:感度係数 19、20:エンベロープ曲線 19′、20′:スライスレベル 5a:位相検出器 5b:チャージポンプ 5c:VFO 5d:DAC 5e:コンパレータ 5g:フリップフロップ 5g:ウィンドウシフトレジスタ部 5h:1/3セル・ディレイ部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】記録媒体上の磁気情報を読み取った信号の
    ピークを検出し、隣り合うピーク同士を結ぶエンベロー
    プ曲線を設定し、該エンベロープ曲線よりも所定値低い
    スライスレベルを設定し、前記読み取った信号の前記ス
    ライスレベルを超えるものを読み取りデータとして再生
    する再生系の、前記エンベロープ曲線の追随感度を、所
    定の検査モード指定時に低下させるようにしたことを特
    徴とする記録媒体の微小欠陥検出方法
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