JP4961402B2 - 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
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Description
D’(n)=D(n)× W(n) (1)
ここで窓関数処理は、再生したバーストデータの信号周波数とクロック信号源4(サンプリング周波数)が非同期である場合には必須であるが、再生したバーストデータの信号周波数とクロック信号源4の間にコヒーレントな関係が成り立つ場合には不要である。
m =(n x fin)/fS (2)
ここで、mは整数に限定しない正の数である。図3にF(n)の例を示す。窓関数を用いたことで、finの信号成分は使用した窓関数のメインローブを示す範囲に広がりを持つ。図3では例として、窓関数によりm±3となるデータ範囲内に信号成分が広がった場合を示しており、例えばm=8.5の場合、F(6)、F(7)、F(8)、F(9)、F(10)、F(11)に広がる。finの元の振幅値は、メインローブ内の信号データの2乗加算に等しく、データ加算部8はfin、fS、nの値から式(2)で決まる信号範囲を算出し、同範囲内の信号の2乗加算を計算し、その結果をヘッド位置検出および制御部9に出力する。ここで、窓関数処理を行わない場合は、信号成分を示すデータを検出振幅データとすれば良く、窓関数処理時のように近傍データとの2乗加算は必要無い。
fBW = kΔf= kfS/n (3)
例えばfS=200MHz、n=256、k=6とすると、fBW≒4.7MHzで検出できる。ここで、kは窓関数のメインローブ内データ数であり使用する窓関数によって値が異なる。また窓関数処理を行わない場合はk=1である。
51、52に分配されて入力される。A/D変換器51および52は、それぞれクロック発生部53の出力クロックを可変遅延回路54および55を介して受け、同クロックのタイミングによりバンドパスフィルタ2の出力信号をデジタルデータに変換する。ここで、可変遅延回路54および55は遅延回路制御部56からの制御信号により回路の入出力遅延時間の可変制御が可能であり、この出力クロック間の位相を180度(遅延時間を1/2fS)ずらして設定することで、A/D変換器並列制御部のサンプリングクロックをA/D変換器51,52のサンプリングクロックの2倍に高速化できる。しかし、可変遅延回路54,55の遅延時間差やA/D変換器51,52のアパーチャずれにより、A/D変換器51,52のサンプリングクロックスキューが生じる(位相がずれる)と、入力周波数finに対してfS/2の周波数変調を行うように動作し、finの検出精度が劣化する。
3、51,52:A/D変換器 4,53:クロック発生部
5:窓関数演算部 6:FFT演算部 7:タイミング制御部
8:データ加算部 9:ヘッド位置検出および制御部
10:D/A変換器 11:出力アンプ 12:ステージ
13:磁気ヘッド 14:磁気ディスク 15:ディスク回転部
16:回転制御部 17:リードアンプ 18:ライトアンプ
19:ライト信号発生部 20:特性計測部
21:テスタバス 22:ホストコンピュータ
23:サーボ制御部 29:ディジタルフィルタ
50:A/D変換器並列制御部 54,55…可変遅延回路
56:遅延回路制御部 57:クロックスキュー検出部
58:基準信号源 59:切替部。
Claims (12)
- 磁気ヘッドを介して磁気ディスクの各セクタに書かれたサーボ信号を読み出すサーボ信号検出部と、前記サーボ信号検出部に基づいて前記磁気ヘッドの磁気ディスク上の位置を検出・位置決めするヘッド検出・位置決め部とを有するサーボ制御部とを備え、前記磁気ヘッドまたは磁気ディスクの特性を測定する磁気ヘッドまたは磁気ディスク検査装置において、
前記サーボ信号検出部は、サーボ信号を量子化するA/D変換部と、
前記A/D変換器により量子化されたサーボ信号に対し窓関数演算を行う窓関数演算部と、
前記A/D変換器により量子化されたサーボ信号に対し調波解析を行う解析部とを具備し、
前記A/D変換器はセクタ信号を基準としたタイミング信号に基づいて、サーボ信号を量子化してn(nは2の乗数)個のデータとし、
前記窓関数演算部は前記量子化されたサーボ信号のn個のデータに対し窓関数演算を行い、
前記解析部はセクタ信号を基準としたタイミング信号から生成された演算開始信号に基づいて、前記窓関数演算部で窓関数演算されたn個のデータのデータをFFT演算またはDFT演算を開始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装置。 - 前記サーボ信号検出部は、前記FFT演算またはDFT演算後のデータ列から任意のデータを2乗加算するデータ加算部を具備す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。
- 前記サーボ制御部は、N個(Nは2以上)の前記A/D変換器を有し、既知の周波数ftを持つ基準信号をN個の前記A/D変換器に印加して前記N個のA/D変換器間の位相ずれを検出し、前記位相ずれに基づいてN個の前記A/Dの変換開始時を設定するA/D変換器並列制御部を有す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
- 前記A/D変換器並列制御部は、既知の周波数ftに設定された基準信号源と、被測定信号と前記基準信号の出力信号を切り替えて出力する切替部と、前記切替部の出力信号を入力するN個の前記A/D変換器と、各前記A/D変換器の変換を行うクロック周波数fS信号を発生するクロック信号源と、前記クロック信号が各前記A/D変換器に伝達するまでの時間を制御する伝達時間制御部と、該伝達時間制御部の伝達時間を制御する制御部とを有することを特徴とする請求項3に記載の磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置。
- 前記制御部は、前記伝達時間制御部の伝達時間を変化させて得られる前記解析部の複数の演算結果から得られる処理結果を基に前記伝達時間を制御することを特徴とする請求項4に記載の磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置。
- 前記処理結果は、前記解析部の複数の演算結果から任意周波数成分(ftまたは(NfS/2−ft))に相当する任意のデータ振幅を検出し、前記制御部は前記検出値が極大値または極小値となるときの伝達時間設定値を検査時の伝達時間設定値とすることを特徴とする請求項4に記載の磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置。
- N個の前記A/D変換器は前記タイミング信号に基づいて、前記サーボ信号を量子化してn(nは2の乗数)個のデータとし、前記サーボ信号検出部は、さらに当該サーボ信号に対し窓関数演算を行う窓関数演算部を有し、前記解析部は窓関数演算されたn個のデータをFFT演算またはDFT演算することを特徴とする請求項3に記載の磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置。
- 磁気ヘッドを介して磁気ディスクの各セクタにサーボ信号を書き込みし、読み出しを行い、前記磁気ヘッドまたは磁気ディスクの特性を測定する特性計測し、前記読み出しデータに基づいて前記磁気ヘッドの磁気ディスク上に位置を検出・位置決めする磁気ヘッドまたは磁気ディスク検査方法において、
前記検出・位置決めは、
セクタ信号を基準としたタイミング信号に基づいて、サーボ信号を量子化してn(nは2の乗数)個のデータとし、
前記量子化されたサーボ信号のn個のデータに対し窓関数演算を行い、窓関数演算後、
セクタ信号を基準としたタイミング信号から生成された演算開始信号に基づいて、前記窓関数演算部で窓関数演算されたn個のデータのデータをFFT演算またはDFT演算を開始することで行われる、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。 - 前記検出・位置決めは、並列制御されるN個(Nは2以上)のA/D変換器で量子化されたサーボ信号によって行われ、既知の周波数ftを持つ基準信号をN個の前記A/D変換器に印加してN個の前記A/D変換器間の位相ずれを検出し、前記位相ずれに基づいてN個の前記A/Dの変換タイミング差(位相差)時を設定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。
- 並列制御される前記A/D変換器の変換タイミング差(位相差)の設定は、N個の前記A/D変換器間の位相ずれを変化させ、変化させて得られる複数の前記FFT演算またはDFT演算結果に基づいて行われ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。
- 並列制御される前記A/D変換器の変換タイミング差(位相差)の設定は、複数の前記FFT演算またはDFT演算結果の任意周波数成分(ftまたは(NfS/2−ft))に相当するデータ振幅を検出し、前記検出値が極大値または極小値となる設定値とすることを特徴とする請求項10に記載の磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査方法。
- 前記量子化は前記タイミング信号に基づいて行われ、前記量子化データに対し窓関数演算を行い、その後前記FFT演算またはDFT演算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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