JP5433260B2 - 複合磁気ヘッドの書込幅及び／又は読出幅の測定方法および測定装置 - Google Patents

Description

この発明は、複合磁気ヘッドの書込幅及び／又は読出幅の測定方法および測定装置に関し、詳しくは、ＭＲ（磁気抵抗効果）ヘッドと薄膜インダクティブヘッドとからなる複合磁気ヘッドの特性検査において、薄膜インダクティブヘッド（ライトヘッド）の書込感度幅より狭いトラック幅を持つ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））に対してデータの読み書きをしてライトヘッドの書込感度幅とＭＲヘッド（リードヘッド）の読出感度幅とを容易に測定することができるような複合磁気ヘッドの書込幅及び／又は読出幅の測定方法および測定装置に関する。

ＨＤＤ（ハードディスク駆動装置）は、現在では自動車製品や家電製品、音響製品の分野にまで浸透し、３．５インチから１．８インチに、さらには１．０インチ以下のハードディスク駆動装置が各種製品に内蔵され、使用されている。それによりＨＤＤの低価格化と大量生産化が求められ、しかもその記憶容量は大きいことにこしたことはない。
前記のような要請に応えるために最近実用化に至った超高密度記録の垂直磁気記憶方式の磁気ディスクメディアが前記の分野で採用され、急速に普及しつつある。
垂直磁気記憶方式の磁気ディスクメディアは、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１０ナノ以下に設定され、その距離が制御される記憶媒体である。

このような磁気ディスクメディアは、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に搭載される磁気ディスク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。
このような技術はすでに記載され、公知である（特許文献１，２）。

この種の磁気ディスクは、ディスクリートトラック方式の磁気記録媒体（ＤＴＭ）と呼ばれ、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。
ＨＤＤに使用される従来の磁気ディスクは、媒体全面に一様に磁性膜が形成されているので、従来の磁気ディスクは、ライトヘッドによりテストデータ（テストバースト信号）を任意のトラックに記録することが容易にできる。したがって、リードヘッドをディスク半径方向に連続的に移動させてトラックに記録されたテストデータをリードすることで、トラックを横断するリードヘッドの移動距離に対する読出電圧特性、すなわち読出特性のプロファイル（波形）が容易に得られる。この読出特性のプロファイルが得られれば、ライトヘッドの書込感度幅とリードヘッドの読出感度幅とが磁気ヘッド検査における複合磁気ヘッドの特性パラメータとして容易に測定でき、それにより複合磁気ヘッドの評価あるいは検査をすることができる。

図６は、ライトヘッドの書込感度幅とリードヘッドの読出感度幅とを磁気ヘッドの特性パラメータとして測定する従来の測定方法についての説明図である。
図６では、テストデータの書込感度幅Ｗａで所定のトラックに複合磁気ヘッド（ライトヘッド）によるテストデータの書込みがすでに完了しているものとする。そこで、次にテストデータの読出段階に入り、複合磁気ヘッド（リードヘッド）がディスクの半径方向に沿って図面左側から右方向に移動して所定のトラックを横断してテストデータを読出す。
図６の(1)の位置では、ＭＲヘッド（リードヘッド）の読出感度幅Ｗｂの右端がテストデータの書込感度幅Ｗａの左端に対応している。このときからＭＲヘッドのギャップ（Ｃbはその中心線）がライトヘッドにより書込まれたテストデータ（その左端）を読出せる状態なる。ただし、このときには読出電圧はいまだ０（ゼロ）である。
ここでは、簡単に説明するために、ＭＲヘッドの読出電圧は、［ｍＶ］単位ではなく、テストデータの最大読出電圧を１として、数値“０”から“１”の範囲の比として説明する。なお、それぞれヘッドの感度幅Ｗａ，Ｗｂは、それぞれのギャップの幅により決定される。ライトヘッド（薄膜インダクティブヘッド）の書込感度幅Ｗａは、従来数μｍ程度であったが、ＤＴＭでは、ライトヘッドの書込感度幅が５０ｎｍ〜８０ｎｍ程度となり、トラック幅が５０ｎｍか、それ以下となっている。しかも、ＤＴＭが回転するときに、形成されたトラックが偏心する。そのため、たとえ、ライトヘッドの書込感度幅が実質的にトラック幅に近いものであったとしても、データの記録状態としてはライトヘッドの書込感度幅よりトラック幅が実質的に狭くなってしまう問題がある。

ところで、(2)の位置ではＭＲヘッドの読出感度幅ＷｂがＷｂ／２だけ書込感度幅Ｗａ側に入り込んでいる。このときには右側の読出感度幅ＷｂのうちのＷｂ／２分が書込感度幅Ｗａ上にある。このときの読出電圧は、一様にテストデータが書込まれているとすれば０．５となる。さらに右側へとＭＲヘッドが移動して(3)の位置では、読出感度幅Ｗｂの全体が書込感度幅Ｗａ上にある。そこで、このときの読出電圧は最大の１．０となる。 そして、Ｗａ＞Ｗｂのときは、幅（Ｗａ−Ｗｂ)の範囲では電圧が１．０のままとなって読出電圧は平坦になる。したがって、ＭＲヘッドが(4)の位置での読出電圧は１．０である。その結果、全体としては下側に実線で示すような中央部に平坦部を持つ読出電圧特性のプロファイル（波形）を得ることができる。なお、この種のヘッドパラメータの測定方法についてはすでにに記載され、公知である（特許文献３）。

特開２００７−０１２１１９号公報 特開２００７−１４９１５５号公報 特開２０００−２３１７０７号公報

ＤＴＭのようにライトヘッドの書込感度幅Ｗａよりトラック幅が狭くなると、リードヘッドを半径方向に移動させてもリードヘッドは、書込感度幅で決定される書込領域全体を横断することができなくなる。そのため図６のような読出電圧特性のプロファイルが得られない問題がある。また、リードヘッドの読出感度幅もＤＴＭではトラック幅に近くなるので、図６に示すような中央部に平坦部を持つプロファイルにはならない。したがって、ライトヘッドの書込感度幅とリードヘッドの読出感度幅とを測定することが難しくなる。
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、ライトヘッドの書込感度幅より狭いトラック幅を持つＤＴＭ等に対してデータの読み書きをしてライトヘッドの書込感度幅及び／又はリードヘッドの読出感度幅とを容易に測定することができる複合磁気ヘッドの書込幅及び／又は読出幅の測定方法を提供することにある。
この発明の他の目的は、ＤＴＭ等に対してデータの読み書きをしてライトヘッドの書込感度幅及び／又はリードヘッドの読出感度幅とを容易に測定することができる複合磁気ヘッドの書込幅及び／又は読出幅の測定装置を提供することにある。

このような目的を達成するためのこの発明の複合磁気ヘッドの書込幅及び／又は読出幅の測定方法または測定装置の構成は、
スピンドルに装着されたときに複合磁気ヘッドにより１回転に２トラック以上がアクセスされる偏心のあるＤＴＭの磁気記録媒体、偏心のあるＢＰＭ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偏心のある磁気記録媒体の所定のトラックに複合磁気ヘッドを位置決めしてライトヘッドによりテストデータを偏心に応じた２トラック以上に亙って１回転分書込み
所定のトラックにおける複合磁気ヘッドの位置を所定のトラックの手前あるいは後ろにシフトして所定のトラックを横断するまで複合磁気ヘッドの位置を磁気記録媒体の半径方向に移動させて半径方向の位置に対応してそれぞれに２トラック以上に亙って書き込まれたテストデータをリードヘッドにより読出し、
リードヘッドの読出信号に基づいて複合磁気ヘッドの半径方向の移動距離に対する読出電圧についてのピークを持つ読出特性のプロファイルを得ることにより書込感度幅あるいは読出感度幅を算出するものである。

このようにこの発明にあっては、ＤＴＭ等のトラックに偏心がある状態で複合磁気ヘッド（ライトヘッド）によりテストデータを所定のトラックに書込み、所定のトラックにおける複合磁気ヘッド（リードヘッド）の位置をディスク半径方向に移動させかつ所定のトラックを横断させて所定のトラックからテストデータを読出すことで移動距離に対する読出電圧特性としてピークを持つ読出特性プロファイルを得て、この読出特性プロファイルに基づいて書込感度幅あるいは前記の読出感度幅を算出する。
書込感度幅Ｗaは、この読出特性プロファイルにおいてピークの読出電圧に対して５０％の読出電圧のところの半径方向のヘッド移動距離の幅になる。
一方、読出感度幅は、この読出特性プロファイルにおける両サイドの曲線から両サイドの近似直線をそれぞれに得ることでこの読出特性のプロファイルから頭部中央部に平坦部を持つ読出特性近似のプロファイルを得て、この読出特性近似のプロファイルに基づいてリードヘッドの読出感度幅を求めることができる。さらにこのプロファイルからライトヘッドの書込感度幅を従来と同様に求めることもできる。
その結果、ライトヘッドの書込感度幅よりトラック幅が狭くなるようなＤＴＭあるいはこれと同様なＢＰＭであっても従来の磁気ディスクと同様にライトヘッドの書込感度幅とリードヘッドの読出感度幅を測定することができる。

図１は、この発明の複合磁気ヘッドの書込幅／読出幅の測定方法を適用した一実施例のＭＲ複合磁気ヘッドの書込／読出幅測定装置のブロック図、 図２は、検査磁気ヘッドの読出特性測定処理のフローチャートの説明図、 図３（ａ）は、ディスクリートトラックメディア（ＤＴＭ）の偏心したトラックにテストデータを書込んだ場合の軌跡の説明図、図３（ｂ）は、ディスクリートトラックメディア（ＤＴＭ）の偏心したトラックからテストデータを読出す場合の軌跡の説明図、 図４は、測定された読出特性のプロファイルと従来の磁気ヘッドに対応する読出特性近似のプロファイルの説明図、 図５は、検査対象の磁気ヘッドがアクセスするディスクリートトラックメディア（ＤＴＭ）のトラックについての部分説明図、そして、 図６は、ライトヘッドの書込感度幅とＭＲヘッドの読出感度幅とを磁気ヘッドの特性パラメータとして測定する従来の測定方法についての説明図である。

図１において、１０は、磁気ヘッドテスターであり、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としてＸＹステージ３が設けられ、ＸＹステージ３は、Ｘステージ３ａとＹステージ３ｂからなる。
なお、ＤＴＭ１は、スピンドル２に装着されたときにスピンドル２の回転中心に対してディスクリートトラックが偏心をもったディスクである。通常のＤＴＭは、スピンドル２の回転中心に対してＤＴＭ１の中心が、そしてＤＴＭ１の中心に対してこれに形成されたディスクリートトラックの中心がそれぞれに偏心している。そこで、これら偏心を段階的に補正しない限り、スピンドルの回転中心に対してディスクに形成されたトラックは偏心を持つことになる。そのため、スピンドル２に装着されたＤＴＭ１は、通常は、２トラック分以上の偏心が必ず発生するといってよい。

Ｘステージ３ａ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、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）を有する特性検査の対象となる複合磁気ヘッド９（以下ヘッド９）を搭載するピエゾステージ４をＹステージ３ｂを介してＤＴＭ１の半径方向に移動する。
Ｙステージ３ｂは、このＸステージ３ａ上に搭載され、ヘッド９に対してスキュー調整のための移動を行うステージである。このＹステージ３ｂ上にヘッド９のＸ方向の位置を微調整するピエゾステージ４が搭載されている。
ピエゾステージ４は、移動ベース４ａとカートリッジ取付ベース４ｂ、そしてピエゾアクチュエータ５とからなり、移動ベース４ａの先端側にはヘッドカートリッジ取付ベース４ｂが結合されている。移動ベース４ａは、Ｙステージ３ｂにピエゾアクチュエータ５を介して搭載され、カートリッジ取付ベース４ｂをＸ軸に沿って移動させる。
これにより、ピエゾアクチュエータ５が駆動されることでカートリッジ取付ベース４ｂがＸ方向に移動してＤＴＭ１の半径方向のヘッド位置の微調整がヘッドカートリッジ６を介して行われる。なお、Ｘ方向は、ＤＴＭ１の中心を通る半径方向に一致している。

ヘッドカートリッジ６は、カートリッジ取付ベース４ｂにピエゾアクチュエータ７を介して搭載され、ヘッドカートリッジ６には、サスペンションスプリング８が固定されている。このピエゾアクチュエータ７は、ヘッドカートリッジ６の内部に設けられていてもよい。このような場合には、サスペンションスプリング８とヘッドカートリッジ６のサスペンションスプリング８の取付け台との間に搭載され、サスペンションスプリング８を介してヘッド９を半径方向に移動させることができる。この場合の方がピエゾアクチュエータ７が駆動する質量が小さくなるので、ＯＮトラックサーボ制御の応答性を向上させることができる。
サスペンションスプリング８の先端側にはヘッド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６は、ヘッド９をヘッドキャリッジ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データ読出回路１５に出力するとともにサーボ位置決め制御回路１１に送出する。
サーボ位置決め制御回路１１は、目標位置電圧発生回路と、サーボ電圧復調・位置電圧演算回路、誤差電圧発生回路、カートリッジ側のピエゾアクチュエータ７用の位相補償フィルタ処理回路，ピエゾアクチュエータドライバ等からなり、セクタ対応に設けられたサーボ情報を読出して、サーボ情報に応じてヘッド９が位置決めされた目標トラックにＯＮトラック状態になるようにサーボ制御（ＯＮトラックサーボ制御）をする。
なお、サーボ情報は、通常、トラック幅Ｗのトラックに対して半径方向に順次Ｗ／４つづずれて設けられたＡ相，Ｂ相，Ｃ相，Ｄ相の４相のバースト信号からなる。

データ読出回路１５は、ＭＲヘッドからの読出信号をヘッドカートリッジ６に設けられた読出アンプから受けて、二値化してデータ処理・制御装置２０に送出する。１６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ＸＹステージ３とピエゾアクチュエータ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。１７はデータ書込回路、１８はテストデータ生成回路である。テストデータ生成回路１８は、データ処理・制御装置２０により制御されて所定のテストデータを作成してそれをデータ書込回路１７に送出する。データ書込回路１７は、受けたテストデータに従って書込信号を生成して、ヘッドカートリッジ６に設けられた書込アンプを駆動し、ヘッド９の薄膜インダクティブヘッドを介して所定のトラックにデータを書込む。

図５は、検査対象の磁気ヘッドがアクセスする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が設けられている。このサーボエリア１ａにはトラック位置情報、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が形成され、各ディスクリートトラック１ｂの間には非磁性体１ｃが充填されている。
ディスクリートトラック１ｂは、テストデータ等が書き込まれるデータエリア１ｅを構成している。ディスクリートトラック１ｂのトラック幅は、５０ｎｍ〜６０ｎｍ程度である。これに対してヘッド９の書込感度幅Ｗａは、現在のところ６０ｎｍか、それ以上である。
図１に戻り、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、テストデータ書込プログラム２２ｂ、読出特性プロファイル採取プログラム２２ｃ、そして読出特性近似のプロファイル生成プログラム２２ｄ等が記憶されている。

図２は、検査磁気ヘッドの読出特性測定処理のフローチャートの説明図である。
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１６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１６を起動する。
レジスタにＲ方向の移動距離ｒ［ｍｍ］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Ｘステージ３ａが駆動されて基準点あるいは所定のトラック位置からｒ［ｍｍ］分、粗動移動し、さらにピエゾステージ４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の中心に位置決めされる。

次に、ＭＰＵ２１は、テストデータ書込プログラム２２ｂをコールして実行し、サーボエリア１ａに対してインヒビットゲートを生成して（ステップ１０２）、データ書込回路１７を介してヘッドカートリッジ６に設けられた書込アンプに対してインヒビットゲート付きのライトゲートを設定する（ステップ１０３）。次に、テストデータを発生して目標トラックにテストデータをトラック１周分書込む（ステップ１０４）。
ヘッド９を目標トラックに位置決めした後のテストデータの書込時には、ライトヘッドは、インデックス信号ＩＮＤ（あるいは１周の開始セクタ信号）に関係なく、図３（ａ）に示すセクタ信号ＳＥＣを待って、セクタ信号ＳＥＣに応じてトラック１周分のテストデータの書込に入る。その結果、テストデータは、図３（ａ）に示すように、目標トラックを含むＤＴＭ１の偏心したトラックに書き込まれる。インデックス信号ＩＮＤＸに同期して１周を所定数分割して得られる各セクタ信号は、図１に示すスピンドル２に設けられたロータリエンコーダから発生するが、各セクタ信号は、インデックス信号ＩＮＤＸを受けたデータ処理・制御装置２０がソフトウエハ処理により１周分を等分割することで発生してもよい。
なお、データ読出時には、このインヒビットゲートの生成によりヘッドカートリッジ６に設けられた読出アンプに対してもインヒビットゲート付きのリードゲートが設定される。これにより、サーボエリア１ａがマスクされて読出が行われないのでこの部分の読出信号は発生しない。サーボエリア１ａが形成されていないＤＴＭ１の場合には、このようなステップ１０２のインヒビットゲートの生成は不要である。

前記のステップ１０４の処理によるＤＴＭ１の記録状態を示すのが、図３（ａ）である。図３（ａ）に示すＴＲが目標トラックである。図３（ａ）に示すようにトラックＴＲに書込まれるテストデータは、ＤＴＭ１上のトラックの偏心によりトラックＴＲの前後のトラックに亙って正弦波近似の軌跡となって記録される。
図３（ａ）では、ＤＴＭ１上のトラックの偏心量が前後２トラック分、合計５トラック分に亙る例を示してある。この場合のＤＴＭ１上のトラックの磁化状態は、ディスクリートトラックであるので、図３（ｂ）のように連続したものとはならなず、かつ複数のトラックに渡って蛇行するトラック軌跡を形成する。
このような記録状態にあるテストデータの書込み終了後（テストデータ書込プログラム２２ｂの実行後）にＭＰＵ２１は、読出特性プロファイル採取プログラム２２ｃをコールしてこの２トラック以上に亙って書き込まれたテストデータをリードヘッド（ＭＲヘッド）をＤＴＭ１の半径方向に移動させながらリードヘッドにより読出す。

すなわち、ＭＰＵ２１は、続いて読出特性プロファイル採取プログラム２２ｃを実行して、まずヘッドアクセスプログラム２２ａをコールしてこれを実行する。このときには、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］を設定してヘッドアクセス制御回路１６を起動する。
目標トラックＴＲにおけるヘッド９の位置を目標トラックＴＲの前側あるいは後ろ側に移動させるためにレジスタにＲ方向の移動距離−Ｄ［ｎｍ］を設定する。これにより、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ＴＲの中心から目標トラックＴＲの手前のＤ［ｎｍ］の位置にシフトする（ステップ１０５）。

次に、目標トラックＴＲの手前に当たる目標トラックＴＲの中心から−Ｄ［ｎｍ］シフトした位置においてＭＲヘッド（リードヘッド）は、トラック１周分の起点信号であるインデックス信号ＩＮＤ（あるいは１周の開始セクタ信号）を待って、テストデータの読出に入る。
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、ステップ１０６ｃを経てステップ１０６ａに移る。以降は、＋Δｄ［ｎｍ］分（ただしΔｄ＜＜Ｄ）ヘッド９を半径方向に移動させるヘッド移動（ステップ１０６ａ）し、トラック１周分の読出を行い、その読出信号電圧について１周分の平均値を算出し（ステップ１０６ｂ）、そして半径方向のヘッド移動距離対応に１周分の平均値をメモリ２２の所定の領域に記憶する（ステップ１０６ｃ）処理を繰り返す。
これにより、ＭＰＵ２１は、目標トラックＴＲの手前から目標トラックＴＲの後ろまで、半径方向にヘッド９をシークさせながら１周分のテスト信号のリードを繰り返し、図３（ｂ）に示す、記録されたテストデータの軌跡をすべてカバーする読出動作を実行する（ステップ１０６）。

このとき、ヘッド９をＤＴＭ１の半径方向に−Ｄ［ｎｍ］移動させてもテストデータの読出は、テストデータを書込んだときのトラック軌跡と同じ軌跡を−Ｄ［ｎｍ］分シフトした状態でヘッド９（ＭＲヘッド）がトレースする。そこで、ステップ１０６の処理により、ヘッド９は、トラックの偏心により形成された図３（ｂ）に示すテストデータ書込時の蛇行するトラック軌跡を半径方向に横断することができる。
図３（ａ）に示すようにＤＭＴ１の偏心量は、テストデータの軌跡で５トラック分程度となっているが、テストデータの読出は、偏心量に係わらず、テストデータ書込時の蛇行するトラック軌跡に沿ってＭＲヘッドがトラック１周ごとに半径方向に移動し、かつ、記録されたテストデータの読出が目標トラックＴＲの手前から後ろまで行われれば、記録されたテストデータが複数のトラックに渡りかつ断片化されている点の相違はあるが、目標トラックＴＲにおける記録軌跡は、従来の読出特性のプロファイルを採取するときの関係と同様に書込感度幅の領域全体がＭＲヘッドにより順次トレースされていくことになる。しかも、このときのトレースは、リードヘッドによりライトヘッドの書込感度幅の範囲が理論的にはすべてカバーすることになる。

その結果、ＭＰＵ２１は、図４に示すようなヘッド９の半径方向の移動距離に対する読出電圧についてのピークを持つ読出特性のプロファイル１２を採取することができる。なお、図中、黒点位置は測定点である。横軸は、ヘッド９の半径方向の移動距離、縦軸は、最大読出電圧値を１．０としたときの読出電圧の割合である。
したがって、ＭＰＵ２１は、ステップ１０６ｃにおいて記録されたヘッド９の移動距離に対応して得られた平均値に基づいて、読出特性プロファイル採取プログラム２２ｃを実行して、半径方向の移動距離に対して測定点の間を補完してヘッド９（ＭＲヘッド）の移動距離に対する読出電圧のピークを持つ読出特性プロファイル１２（実線部）を生成する（ステップ１０７）。
続いてＭＰＵ２１は、読出特性プロファイル１２のピーク点の読出信号のレベルを検出する（ステップ１０８）。
次に、ＭＰＵ２１は、このときのピーク点の読出電圧を最大電圧として、それを１．０として測定値の読出電圧をピーク値（最大電圧値）に対する比に変換する。そしてピーク点の読出信号のレベルを１００％として、５０％の読出信号のレベルに対応するヘッド９（ライトヘッド）の半径方向の移動距離（横軸）の幅を書込感度幅Ｗａとして算出してメモリ２２の所定の領域に記憶する（ステップ１０９）。

このようにして得られる図４に示す読出特性のプロファイル１２は、図６に示すような従来の波形データとは異なり中央部に平坦部を持つ読出電圧特性のプロファイルにはなっていない。しかし、ＭＲヘッドの感動幅＜ライトヘッドの書込感度幅の関係があり、ＭＲヘッドの感動幅がトラック幅より小さい以上は、実際に、ＭＲヘッド（リードヘッド）の感動幅は、記録軌跡おけるトラック幅（トラック軌跡の半径方向の幅）より小さいのでトラック幅方向に移動中にはＭＲヘッドの感動幅が書込感度幅に含まれる半径方向の読出領域（平坦部）が多少はあるはずである。
読出特性のプロファイル１２のような平坦部のほとんどないピークを持つ特性は、トラック幅とＭＲヘッドの幅とが近づいたこととＭＲヘッドの読出が断片化された磁化状態に対して行われることに影響されてＭＲヘッドが十分なテストデータの読出ができないことに起因していると考えられる。

そこで、図４の読出特性プロファイル１２における両サイドの曲線から頭部中央部に平坦部を持つ従来と同様な読出特性近似のプロファイル１３を得る（ステップ１１０）。
すなわち、ＭＰＵ２１は、読出特性プロファイル採取プログラム２２ｃの実行終了後にプロファイル生成プログラム２２ｄをコールし、これを実行する。これにより、ＭＰＵ２１は、両サイドの曲線に対して指定されたスライスレベルの間の曲線、例えば、スライスレベルを２０％と８０％として２０％から８０％の間の曲線に対する接線Ｓ1，Ｓ2を求めて読出特性プロファイル１２の両サイドを曲線を接線Ｓ1，Ｓ2に置き換えた読出特性近似のプロファイル１３を生成する。
そこで、ＭＰＵ２１は、この読出特性近似のプロファイル１３において、接線Ｓ1，Ｓ2が０％のレベルのライン（横軸）に交わる点を点Ｂ1，点Ｂ２とし、１００％のレベルのラインに交わる点を点Ｃ1，点Ｃ２とし、これらの各点を半径方向（横軸）の座標値によりぞれぞれ求めて（ステップ１１１）、点Ｂ1から点Ｂ２あるいはその逆のヘッド９の半径方向の移動距離をＢとし、点Ｃ1から点Ｃ２あるいはその逆のヘッド９の半径方向の移動距離をＣとしてＭＲヘッドの読出感度幅ＷｂをＷｂ＝（Ｂ−Ｃ）／２により算出する（ステップ１１２）。

ここで、読出特性近似のプロファイル１３における（Ｂ−Ｃ）は、この波形の両端部の傾斜部分の半径方向における幅の和である。図６で説明したように、この傾斜部分うち図面左側は、ＭＲヘッドがテストデータの書込領域に入り初めてから完全に入り込むまでのＭＲヘッドの半径方向の移動距離である。これは、ＭＲヘッドの読出幅Ｗｂに相当する。また、図面右側は、逆にＭＲヘッドがテストデータの書込領域に抜け初めてから抜け切るまでのＭＲヘッドの半径方向の移動距離であり、これもＭＲヘッドの読出幅Ｗｂに相当する。
このようなリードヘッドによるテストデータの両サイドの曲線に対する読出関係は、図６で示した従来の読出電圧プロファイルを得るときの関係が維持されている。そこで、両サイドを曲線を接線Ｓ1，Ｓ2に置き換えた読出特性近似のプロファイル１３は、従来の読出特性プロファイルに近い特性になっている。
このような傾斜が前後にあるので、ここでは、（Ｂ−Ｃ）／２により平均値を得て読出感度幅Ｗｂとしている。

ところで、図４の読出特性のプロファイル１３において、横軸は、半径方向のヘッド９の移動距離になっている。ステップ１０５では、ヘッド９が目標トラックＴＲの手前のＤ［ｎｍ］から移動を開始している。してみれば、図４の横軸の原点から距離Ｄ［ｎｍ］の位置は、ヘッド９が目標トラックＴＲに位置決めされてライトヘッドによりテストデータを書いた位置になる。この位置は、ヘッド９が目標トラックＴＲに位置決めされてリードヘッドがテストデータを読出す位置にも対応している。したがって、この位置からリードヘッドがピーク電圧を読出すまでの半径方向の距離ＯＦは、ライトヘッドとリードヘッドのギャップ間の距離、すなわち、ライトヘッドとリードヘッドのオフセット量となる。
そこで、ステップ１１２の次に図４の読出特性近似のプロファイル１２あるいは読出特性近似のプロファイル１３のデータにおいてライトヘッドとリードヘッドのオフセット量を算出するステップ１１３をさらに設けることができる。なお、読出特性近似のプロファイル１３におけるピーク点の位置は、平坦部の中央値になる。

また、上記の場合、読出特性近似のプロファイル１３の両サイドの曲線に対する接線Ｓ1，Ｓ2は、両サイドの曲線の近似直線を求めるものである。そこで、接線Ｓ1，Ｓ2を求めることに換えて、両サイドの近似直線は、２０％から８０％の間の曲線を直線近似して得てもよく、あるいはこの範囲の測定値に最小二乗法を適用して得てもよい。
さらに、ステップ１１２の書込感度幅Ｗａの算出は、読出特性プロファイル１２ではなく、読出特性近似のプロファイル１３において読出感度幅Ｗｂとともに求めてもよい。
また、読出特性近似のプロファイル１３の両端部にある曲線の範囲を決定する２０％，８０％のスライスレベルは、一例であって、この発明は、５０％の前後の測定値を含む曲線の範囲で近似直線を求めればよい。しかも、その範囲は、２０％から８０％に限定されるものではない。ここで、５０％の前後の測定値の曲線を含める理由は、この範囲がＭＲヘッドがテストデータの書込領域に半分入った状態にあって、前後の記録状態にもっとも影響を受けることがない状態でテストデータを読出しているからである。しかも、この状態は、テストデータの記録状態が断片的ではあるが、ＭＲヘッドと記録情報との関係が従来の磁気ヘッドの読出特性を得るときとの関係に近い。

以上説明してきたが、実施例では、テストデータを読出す場合、リードヘッドは、目標トラックの手前から半径方向に移動してテストデータが書込まれたトラックをこのトラックの後ろまで横断する。しかし、この場合、逆に、リードヘッドは、目標トラックの後ろから半径方向に移動してテストデータが書込まれたトラックをこのトラックの手前まで横断してもよいことはもちろんである。
また、実施例におけるＤＭＴ１の偏心量は、一例であって、この発明は、１回転に２トラック以上がアクセスされる偏心をもってスピンドルにＤＭＴ１が装着されていればライトヘッドの書込感度幅とリードヘッドの読出感度幅とを測定することが可能である。その理由は、書込感度幅は、１トラック幅か、これより大きく、しかも大きくても２トラックには跨らない幅の範囲にあるので、２トラック以上がアクセスされれば、書込感度幅に対応するトラック軌跡がたとえ断片化されたＤＴＭあるいはＢＰＭにおいても得られるからである。
また、実施例におけるＤＴＭは、一例であって、ＢＰＭ（ビットパターンドメディア）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もこの発明は適用できることはもちろんである。

１…ディスク、２…スピンドル、
３…ＸＹステージ、３ａ…Ｘステージ、３ｂ…Ｙステージ、
４…ピエゾステージ、４ａ…移動ベース、４ｂ…カートリッジ取付ベース、
５，７…ピエゾアクチュエータ、６…ヘッドカートリッジ、
８…サスペンションプリング、９…磁気ヘッド、
９ａ…ＭＲヘッド、９ｂ…インダクティブヘッド、
１０…磁気ディスクテスター、１１…サーボ位置決め制御回路、
１２…読出特性プロファイル、１３…読出特性近似のプロファイル、
１６…ヘッドアクセス制御回路、１７…データ書込回路、
１８…テストデータ生成回路、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…テストデータ書込プログラム、
２２ｃ…読出特性プロファイル採取プログラム、
２２ｄ…プロファイル生成プログラム、
２３…インタフェース、２４…ＣＲＴディスプレイ。

Claims (11)

1. ライトヘッドとリードヘッドを有する複合磁気ヘッドにより所定のトラックにテストデータを書込み、前記複合磁気ヘッドをディスクの半径方向に移動させて前記テストデータを前記半径方向の位置に対応してそれぞれに読出して前記複合磁気ヘッドの読出特性を得て前記ライトヘッドの書込感度幅あるいは前記リードヘッドの読出感度幅とを測定する複合磁気ヘッドの書込幅及び／又は読出幅の測定方法において、
   スピンドルに装着されたときに前記複合磁気ヘッドにより１回転に２トラック以上がアクセスされる偏心のあるディスクリートトラック方式の磁気記録媒体、偏心のある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偏心のある磁気記録媒体の前記所定のトラックに前記複合磁気ヘッドを位置決めして前記ライトヘッドにより前記テストデータを前記偏心に応じた２トラック以上に亙って１回転分書込み、
   前記所定のトラックにおける前記複合磁気ヘッドの位置を前記所定のトラックの手前あるいは後ろにシフトして前記所定のトラックを横断するまで前記複合磁気ヘッドの位置を前記磁気記録媒体の半径方向に移動させて前記半径方向の位置に対応してそれぞれに前記２トラック以上に亙って書き込まれた前記テストデータをリードヘッドにより読出し、
   前記リードヘッドの読出信号に基づいて前記複合磁気ヘッドの前記半径方向の移動距離に対する読出電圧についてのピークを持つ読出特性のプロファイルを得ることにより前記書込感度幅あるいは前記読出感度幅を算出する複合磁気ヘッドの書込幅及び／又は読出幅の測定方法。
2. 前記ライトヘッドは、セクタ信号を待って前記テストデータの書込に入る請求項１記載の複合磁気ヘッドの書込幅及び／又は読出幅の測定方法。
3. さらに前記読出特性のプロファイルにおける前記ピークの両サイドの曲線から両サイドの近似直線をそれぞれに得て、これら両サイドの近似直線に基づいて前記読出特性のプロファイルから頭部に平坦部を持つ読出特性近似のプロファイルを得て、
   この読出特性近似のプロファイルに基づいて前記読出感度幅を算出する請求項２記載の複合磁気ヘッドの書込幅及び／又は読出幅の測定方法。
4. 前記書込感度幅は、前記読出特性のプロファイルに換えて前記読出特性近似のプロファイルに基づいて算出する請求項３記載の複合磁気ヘッドの書込幅及び／又は読出幅の測定方法。
5. 前記磁気記録媒体は、ディスクリートトラック方式のものであって、トラック幅が前記ライトヘッドの書込感度幅に等しいかこれより狭いものである請求項４記載の複合磁気ヘッドの書込幅及び／又は読出幅の測定方法。
6. 前記複合磁気ヘッドは、前記リードヘッドがＭＲヘッドであり、前記ライトヘッドが薄膜インダクティブヘッドであって、前記近似直線は、前記読出特性のプロファイルにおいて最大読出レベルに対して５０％の読出レベルを含む前記両サイドの曲線部分に対して接線の算出、直線近似あるいは最小二乗法による近似により算出される請求項５記載の複合磁気ヘッドの書込幅及び／又は読出幅の測定方法。
7. 前記読出特性のプロファイルにおける読出電圧は、前記１回転の読出信号の平均値であり、前記近似直線は、前記最大読出レベルに対して読出レベルが２０％から８０％の範囲の前記両サイドの曲線部分に基づいて算出される請求項６記載の複合磁気ヘッドの書込幅及び／又は読出幅の測定方法。
8. 前記両サイドの近似直線が前記読出特性のプロファイルにおいて読出レベル０％のラインに交わるそれぞれの交点を点Ｂ1，点Ｂ２とし、読出レベル１００％のラインにと交わるそれぞれの交点を点Ｃ1，点Ｃ２としたときに、点Ｂ1から点Ｂ２まであるいはその逆の前記複合磁気ヘッドの前記半径方向の移動距離をＢとし、点Ｃ1から点Ｃ２まであるいはその逆の前記複合磁気ヘッドの前記半径方向の移動距離をＣとしたときに、
   前記ＭＲヘッドの前記読出感度幅は、（Ｂ−Ｃ）／２により算出される請求項３記載の複合磁気ヘッドの書込幅及び／又は読出幅の測定方法。
9. 前記所定のトラックに位置決めしたときの前記複合磁気ヘッドの位置に対応する前記読出特性のプロファイルにおける位置から前記ピーク位置までの半径方向の距離を前記リードヘッドと前記ライトヘッドのオフセット量としてさらに算出する請求項１記載の複合磁気ヘッドの書込幅及び／又は読出幅の測定方法。
10. 前記所定のトラックに位置決めしたときの前記複合磁気ヘッドの位置に対応する前記読出特性近似のプロファイルにおける位置から前記ピーク位置までの半径方向の距離を前記リードヘッドと前記ライトヘッドのオフセット量としてさらに算出する請求項３記載の複合磁気ヘッドの書込幅及び／又は読出幅の測定方法。
11. 請求項１〜１０のうちのいずれか１項記載の複合磁気ヘッドの書込幅及び／又は読出幅の測定方法を用いる複合磁気ヘッドの書込／読出幅測定装置。

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