JP3439483B2 - オフトラック特性試験装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置に用
いられる磁気ディスク、特に、隣接するトラック間に溝
を有した磁気ディスクのオフトラック特性を試験するた
めの装置に関する。

【０００２】近年におけるコンピュータシステムの情報
処理量の増大によって、磁気ディスク装置への記録情報
量も急激に増大しており、これに対応して磁気ディスク
装置の大容量化及び小型化が進められている。そして、
磁気ディスク装置の大容量化を図るために、磁気ディス
クのトラック間の間隙を減少させて記録密度を高めるこ
とが行われている。

【０００３】しかし、トラック間の間隙を減少させるに
ともなって、隣接トラックからの信号の漏れ（クロスト
ーク）の影響が無視できなくなるが、クロストークを減
少させるために、隣接トラック間に溝を有する磁気ディ
スクの開発が進められている。

【０００４】しかし、例えば、溝が深い程クロストーク
が減少するが、溝の形成のために磁気ディスクの製造が
困難となりコスト高となる。したがって、溝を有した磁
気ディスクの最適化設計を行うために、溝による効果を
測定し、評価し、又は試験するための方法の開発が望ま
れている。

【０００５】

【従来の技術】従来において、磁気ディスクのクロスト
ークの測定のために、磁気ヘッドが磁気ディスクの表面
に沿ってトラックから離れた距離（オフトラック量）
と、そのときの磁気ヘッドの検出信号の大きさとの関係
（オフトラック特性）が測定されている。

【０００６】このようなオフトラック特性を測定（試
験）するために、磁気ディスクを回転させるスピンドル
及びモータ、磁気ヘッドを磁気ディスクの半径方向に沿
って微小変位させるための変位装置、及び、磁気ヘッド
からの検出信号を観測するためのオシロスコープ又はス
ペクトラムアナライザーなどからなる試験装置が用いら
れている。

【０００７】この試験装置を用いてオフトラック特性の
試験を行うには、磁気ディスクをスピンドルに取り付け
た後、磁気ディスクの１つのトラックに任意の一定の周
波数（波長）の信号を磁気ヘッドにより書き込んで記録
する。そして次に、磁気ディスクの半径方向に沿って磁
気ヘッドを離散的に微小変位させながら、トラックに記
録された信号を磁気ヘッドにより読み取って検出し、磁
気ヘッドからの検出信号のレベル変化をスペクトラムア
ナライザーで観測する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の試験装置では、溝を有した磁気ディスクのオフトラッ
ク特性を測定するためには、磁気ディスクのトラックの
回転軌跡に追随して磁気ヘッドを移動させるための高精
度のサーボ機構が必要である。

【０００９】つまり、溝を有しない磁気ディスクでは、
磁気ヘッドによって信号を書き込む際にトラックを任意
の位置に形成することが可能であるから、スピンドルに
対する磁気ディスクの取り付けの同心度が悪い場合であ
っても何ら問題がないのに対し、溝を有する磁気ディス
クでは、磁気ディスク上のトラックの位置が物理的に予
め定まっているため、磁気ディスクをスピンドルに取り
付ける際の同心度が問題となる。

【００１０】磁気ディスクをスピンドルに取り付けた際
には、磁気ディスクはスピンドルに対して必ずいくらか
の偏心量（取り付け誤差）を有する。したがって、回転
する磁気ディスク上において磁気ヘッドの位置が固定さ
れている場合には、磁気ヘッドは磁気ディスクのトラッ
クに対して正常なトレースを行うことができない。その
ため、磁気ヘッドは溝を横断して信号を検出し、検出信
号のレベルが溝によって大きく低下することとなる（図
３及び図４を参照）。

【００１１】これを防止するには、上述したようにトラ
ックの回転軌跡に追随して磁気ヘッドを移動させるため
のサーボ機構が必要であるが、磁気ヘッドをトラックの
回転軌跡に追随させること、及びそれとともに磁気ディ
スクの半径方向に沿って微小変位させることは極めて困
難であり、非常にコストの高いものとなってしまい現実
的でない。

【００１２】本発明は、上述の問題に鑑み、トラックの
回転軌跡に追随して磁気ヘッドを移動させるためのサー
ボ機構などを用いることなく、溝を有した磁気ディスク
のオフトラック特性を試験するための装置を提供するこ
とを目的としている。

【００１３】

【００１４】

【課題を解決するための手段】 請求項１の発明に係る装
置１は、上述の課題を解決するため、図１乃至図４に示
すように、磁気ディスク１０を回転させる回転手段２２
と、回転する磁気ディスク１０のトラック１０ａに記録
されている信号を検出する磁気ヘッド２４と、前記磁気
ヘッド２４を前記磁気ディスク１０の半径方向に沿って
微小変位させるための変位手段２５と、前記磁気ディス
ク１０の１回転中における前記溝１０ｂを含まない特定
の角度範囲の部分に対応するように調整可能なゲート信
号Ｓ４を出力するゲート信号生成手段３３と、前記磁気
ヘッド２４の検出信号Ｓ２の中から、前記ゲート信号Ｓ
４に対応した検出信号Ｓ２ａを抽出する信号抽出手段３
２と、前記検出信号Ｓ２ａを観測する観測手段１４とを
有して構成される。

【００１５】請求項２の発明に係る装置１は、磁気ディ
スク１０を回転させる回転手段２２と、回転する磁気デ
ィスク１０のトラック１０ａに信号を記録し又は記録さ
れている信号を検出する磁気ヘッド２４と、前記磁気ヘ
ッド２４を前記磁気ディスク１０の半径方向に沿って微
小変位させるための変位手段２５と、前記磁気ディスク
１０のトラック１０ａに記録されている信号のうち当該
磁気ディスク１０の１回転中における前記溝１０ｂを含
んだ特定の角度範囲の部分に対応した信号Ｓ２ｂを消去
するように調整可能な消去信号Ｓ６を、前記磁気ヘッド
２４に対して出力する消去信号出力手段３６と、前記磁
気ヘッド２４により検出された検出信号Ｓ２を観測する
観測手段１４とを有して構成される。

【００１６】

【作用】信号抽出手段３２は、磁気ディスク１０の１回
転中における特定の角度範囲に対応する検出信号Ｓ２ａ
を抽出する。

【００１７】消去信号出力手段３６は、磁気ディスク１
０のトラック１０ａに記録されている信号のうち、その
１回転中における特定の角度範囲に対応する信号を消去
するための消去信号Ｓ６を磁気ヘッド２４に対して出力
する。

【００１８】これらによって、磁気ディスク１０の溝１
０ｂを含まない部分Ｓ２ａに対応する信号が観測手段１
４に出力される。なお、観測手段１４による観測は、磁
気ヘッド２４による検出信号Ｓ２又はその特定部分の、
磁気ヘッド２４の変位に応じた変化について行われれば
充分である。また、観測手段１４による観測は、表示画
面、表示パネル、印刷された記録用紙などを見ること、
又はこれらに基づいて、メモリ又は記録用紙上にデータ
を蓄積することなどによって行われる。

【００１９】

【実施例】図１は本発明に係る試験装置１の構成を示す
ブロック図である。試験装置１は、ディスク駆動制御装
置１１、信号制御装置１２、オシロスコープ１３、及び
スペクトラムアナライザー１４から構成されている。

【００２０】ディスク駆動制御装置１１は、図示しない
制御装置によって回転数が制御されるモータ２１、モー
タ２１によって回転駆動されるスピンドル２２、スピン
ドル２２の回転角度位置が零度、すなわちスピンドル２
２の原点位置においてパルス信号Ｓ１を出力する角度位
置信号出力器２３、磁気ディスク１０のトラックに記録
されている信号を検出して検出信号Ｓ２を出力する磁気
ヘッド２４、及び変位装置２５などからなっている。

【００２１】変位装置２５は、磁気ヘッド２４を磁気デ
ィスク１０に対して読み書き可能なように支持するとと
もに、磁気ヘッド２４を磁気ディスク１０の半径方向に
沿って移動駆動する。磁気ヘッド２４は、変位装置２５
によって、磁気ディスク１０の任意の位置にアクセス可
能なように移動され、また、特定の位置での読み出し中
において同方向に離散的に微小変位される。

【００２２】信号制御装置１２は、磁気ヘッド２４から
の検出信号Ｓ２を増幅するアンプ３１、ゲート回路３
２、角度位置信号出力器２３からのパルス信号Ｓ１に同
期したゲート信号Ｓ４を生成するゲート信号生成回路３
３、切り替え回路３４、及び、磁気ヘッド２４に対して
一定の周波数の書き込み信号を出力する書込み信号生成
回路３５などからなる。

【００２３】ゲート回路３２は、アンプ３１からの出力
信号Ｓ３のうち、ゲート信号Ｓ４に対応する部分のみを
通過させて抽出信号Ｓ５を出力する。図４は磁気ディス
ク１０のトラック１０ａ及び溝１０ｂと磁気ヘッド２４
による読み出し軌跡１０ｃの例を模式的に示す図であ
る。

【００２４】磁気ディスク１０の表面には、同心状の多
数のトラック１０ａが形成されており、各トラック１０
ａの間には溝１０ｂが設けられている。スピンドル２２
に取り付けられた磁気ディスク１０は、スピンドル２２
の回転中心に対して偏心しているため、スピンドル２２
の回転によって、磁気ヘッド２４は、例えば一点鎖線で
示す読み出し軌跡１０ｃの部分の信号を検出して読み出
す。

【００２５】読み出し軌跡１０ｃは、溝１０ｂを横断し
て複数のトラック１０ａに跨がっているため、読み出し
軌跡１０ｃから読み出された検出信号Ｓ２は、溝１０ｂ
を含んだ部分においてその信号レベルが低下する。

【００２６】図３は読み出し軌跡１０ｃから読み出され
た検出信号Ｓ２とゲート信号Ｓ４との関係の一例を示す
図である。検出信号Ｓ２は、磁気ヘッド２４がトラック
１０ａの真上を通過した部分Ｓ２ａではほぼ平坦で高い
信号レベルとなっているが、磁気ヘッド２４が溝１０ｂ
を横断している部分Ｓ２ｂでは、それよりも信号レベル
が低下している。

【００２７】ゲート信号Ｓ４は、パルス信号Ｓ１に対し
て時間Ｔ１だけ遅延して立ち上がり、時間Ｔ２の間だけ
オンする信号である。ゲート回路３２によって、アンプ
３１からの出力信号Ｓ３のうち、ゲート信号Ｓ４に対応
する部分Ｓ２ａのみが抽出され、抽出信号Ｓ５として出
力される。なお、時間Ｔ１，Ｔ２は図示しない操作キー
などによって可変することができる。

【００２８】なお、図中において、位置Ｐ１は磁気ディ
スク１０の原点位置を示す。次に、試験装置１による試
験方法について説明する。まず、モータ２１によってス
ピンドル２２を回転させ、変位装置２５によって磁気ヘ
ッド２４を所定の位置に位置決めする。その状態で、書
込み信号生成回路３５からの書込み信号によって、磁気
ディスク１０に信号を書き込んで記録する。

【００２９】次に、切り替え回路３４を出力信号Ｓ３の
側に切り替え、出力信号Ｓ３をオシロスコープ１３によ
って観測し、溝１０ｂを含まない平坦な部分Ｓ２ａに対
応してゲート信号Ｓ４が出力されるよう、時間Ｔ１，Ｔ
２を調整する。

【００３０】そして、切り替え回路３４を抽出信号Ｓ５
の側に切り替え、抽出信号Ｓ５をスペクトラムアナライ
ザー１４によって観測し又は測定する。この状態で、変
位装置２５によって磁気ヘッド２４を微小距離、例えば
１μｍ程度変位させ、上述と同様にスペクトラムアナラ
イザー１４による抽出信号Ｓ５の観測を行い、以降これ
を繰り返す。

【００３１】そうすると、磁気ディスク１０から読み出
された検出信号Ｓ２のうち、溝１０ｂを含まないオント
ラック部分のトラック１０ａの部分Ｓ２ａの信号のみが
スペクトラムアナライザー１４に対して出力されるの
で、磁気ヘッド２４の変位に対応してその信号レベルを
測定することによって、磁気ディスク１０のオフトラッ
ク特性を正しく測定することができる。

【００３２】例えば、磁気ヘッド２４がトラック１０ａ
の真上にあるとき、すなわち磁気ヘッド２４の変位が零
のときの抽出信号Ｓ５の信号レベルを０ｄＢとした場合
に、信号レベルがマイナス６０ｄＢ程度乃至は実用レベ
ルであるマイナス３０ｄＢ程度に減衰するまで、微小変
位ごとに信号レベルの測定を行う。

【００３３】なお、磁気ディスク１０に対して最初に磁
気ヘッド２４を位置決めする際には、検出信号Ｓ２の平
坦な部分Ｓ２ａ、つまり読み出し軌跡１０ｃの溝１０ｂ
を含まない部分がなるべく多くなるように調整する。

【００３４】図２は試験装置１に用いられる他の実施例
の信号制御装置１２ａの構成を示すブロック図である。
信号制御装置１２ａは、アンプ３１、書込み信号生成回
路３５、及び角度位置信号出力器２３からのパルス信号
Ｓ１に同期して作動する消去信号出力回路３６からな
る。

【００３５】消去信号出力回路３６は、書込み信号生成
回路３５によって磁気ディスク１０に書き込まれた信号
のうち、磁気ディスク１０の１回転中における特定の角
度範囲に対応する信号を消去するための消去信号Ｓ６を
出力する回路である。

【００３６】消去信号Ｓ６の出力タイミングは、上述し
たゲート信号生成回路３３のゲート信号Ｓ４とは逆に、
検出信号Ｓ２のうちの溝１０ｂを含んだ部分Ｓ２ｂに対
応して出力されるように、オペレータがオシロスコープ
１３を観測しながら調整する。

【００３７】この信号制御装置１２ａを用いる場合に
は、磁気ディスク１０に対して磁気ヘッド２４により信
号を書き込んだ後、磁気ヘッド２４によって書き込んだ
信号を読み出して検出信号Ｓ２を得、これをオシロスコ
ープ１３により観測して消去信号出力回路３６の消去信
号Ｓ６のタイミングを調整する。

【００３８】そして、消去信号Ｓ６によって、磁気ディ
スク１０に記録した部分Ｓ２ｂを消去する。これによっ
て、磁気ディスク１０には、溝１０ｂを含まないトラッ
ク１０ａのみの部分Ｓ２ａに対応して、信号が書き込ま
れる。

【００３９】その後、磁気ヘッド２４によって磁気ディ
スク１０の読み出しを行い、出力信号Ｓ３をスペクトラ
ムアナライザー１４によって観測し又は測定する。そし
て、上述と同様に、変位装置２５によって磁気ヘッド２
４を微小距離変位させてスペクトラムアナライザー１４
による観測を行い、これを繰り返す。

【００４０】そうすると、溝１０ｂを含まないオントラ
ック部分のトラック１０ａの部分Ｓ２ａの信号のみがス
ペクトラムアナライザー１４に対して出力され、磁気デ
ィスク１０のオフトラック特性を正しく測定することが
できる。

【００４１】したがって、試験装置１を用い、トラック
１０ａの幅、溝１０ｂの幅及び深さ、磁気ヘッド２４の
形状又は材質など、種々のパラメータを変化させてオフ
トラック特性試験を行うことにより、溝１０ｂを有した
磁気ディスク１０の最適化設計に役立てることができ
る。

【００４２】上述の実施例においては、角度位置信号出
力器２３によって磁気ディスク１０の原点位置を検出し
たが、磁気ディスク１０に原点信号を書き込んでおき、
磁気ヘッド２４などによってそれを検出するようにして
もよい。

【００４３】信号制御装置１２ａにおいては、磁気ディ
スク１０に対して書込み信号生成回路３５により１回転
分の信号を書き込んだ後で、ゲート信号生成回路３３に
より溝１０ｂを含む部分Ｓ２ｂを消去したが、これに代
えて、書込み信号生成回路３５によって、溝１０ｂを含
まない平坦な部分Ｓ２ａのみに対応した信号を書き込む
ようにしてもよい。

【００４４】上述の実施例において、検出信号Ｓ２のう
ちのスペクトラムアナライザー１４による観測を行う部
分として、平坦な部分Ｓ２ａに代えて、又はこれととも
に、他の平坦な部分Ｓ２ａａを抽出してもよい。スペク
トラムアナライザー１４に代えて、又はこれとともに、
オシロスコープ１３を含む他の種々の測定器具を用いて
もよい。

【００４５】

【発明の効果】本発明によると、トラックの回転軌跡に
追随して磁気ヘッドを移動させるためのサーボ機構など
を用いることなく、溝を有した磁気ディスクのオフトラ
ック特性を試験することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る試験装置の構成を示すブロック図
である。

【図２】本発明に係る試験装置についての他の実施例の
信号制御装置の構成を示すブロック図である。

【図３】読み出し軌跡から読み出された検出信号とゲー
ト信号との関係の一例を示す図である。

【図４】磁気ディスクのトラック及び溝と磁気ヘッドに
よる読み出し軌跡の例を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１ 試験装置 １０ 磁気ディスク １０ａ トラック １０ｂ 溝 １４ スペクトラムアナライザー（観測手段） ２２ スピンドル（回転手段） ２４ 磁気ヘッド ２５ 変位装置 ３２ ゲート回路（信号抽出手段） ３６ 消去信号出力回路（消去信号出力手段） Ｓ２，Ｓ２ａ 検出信号 Ｓ６ 消去信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−302532（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−74168（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−33372（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−89508（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 20/18 G11B 21/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】隣接するトラック間に溝を有する磁気ディ
   スクのオフトラック特性を試験するための装置であっ
   て、 磁気ディスクを回転させる回転手段と、 回転する磁気ディスクのトラックに記録されている信号
   を検出する磁気ヘッドと、 前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの半径方向に沿って
   微小変位させるための変位手段と、 前記磁気ディスクの１回転中における前記溝を含まない
   特定の角度範囲の部分に対応するように調整可能なゲー
   ト信号を出力するゲート信号生成手段と、 前記磁気ヘッドの検出信号の中から、前記ゲート信号に
   対応した検出信号を抽出する信号抽出手段と、 前記検出信号を観測する観測手段とを有することを特徴
   とするオフトラック特性試験装置。
2. 【請求項２】隣接するトラック間に溝を有する磁気ディ
   スクのオフトラック特性を試験するための装置であっ
   て、 磁気ディスクを回転させる回転手段と、 回転する磁気ディスクのトラックに信号を記録し又は記
   録されている信号を検出する磁気ヘッドと、 前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの半径方向に沿って
   微小変位させるための変位手段と、 前記磁気ディスクのトラックに記録されている信号のう
   ち当該磁気ディスクの１回転中における前記溝を含んだ
   特定の角度範囲の部分に対応した信号を消去するように
   調整可能な消去信号を、前記磁気ヘッドに対して出力す
   る消去信号出力手段と、 前記磁気ヘッドにより検出された検出信号を観測する観
   測手段とを有してなることを特徴とするオフトラック特
   性試験装置。