磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置及びその検査方法
【課題】磁気ディスクの偏心に対する位置情報復調ミスの低減および位置信号検出精度の向上を実現し、さらには任意の周波数に対して迅速な偏心クロック補正を可能とする。
【解決手段】磁気ディスクから読み出されたサーボ情報を復調するサーボ復調部と、磁気ディスクから読み出されたサーボ情報の周波数に応じた基準クロック７２を生成しサーボ復調部に供給するＰＬＬクロック発生部１９と、検査装置の動作を制御するテスタ制御部とを備える。ＰＬＬクロック発生部１９は、磁気ディスクの偏心量に応じて基準クロックの周波数を補正するための偏心補正回路１９ｂを有し、テスタ制御部は偏心補正回路１９ｂに対し、基準クロックの周波数を補正するための補正データ７５を生成し、補正データにＰＬＬクロック発生部１９の伝達関数の逆数を乗算して供給する。
【解決手段】磁気ディスクから読み出されたサーボ情報を復調するサーボ復調部と、磁気ディスクから読み出されたサーボ情報の周波数に応じた基準クロック７２を生成しサーボ復調部に供給するＰＬＬクロック発生部１９と、検査装置の動作を制御するテスタ制御部とを備える。ＰＬＬクロック発生部１９は、磁気ディスクの偏心量に応じて基準クロックの周波数を補正するための偏心補正回路１９ｂを有し、テスタ制御部は偏心補正回路１９ｂに対し、基準クロックの周波数を補正するための補正データ７５を生成し、補正データにＰＬＬクロック発生部１９の伝達関数の逆数を乗算して供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置及びその検査方法に係り、磁気ディスクに書き込まれているサーボパターンのフォーマットが異なっていても高精度に検査可能な検査装置及びその検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）の磁気ディスクは、高密度化のためナノプリント等の微細加工及びスタンパ技術により、あらかじめサーボパターンが書き込まれているディスク（ＤＴＭ（ディスクリートトラックメディア）／ＢＰＭ（ビットパターンドメディア）／磁気転写メディア）が主流になりつつある。磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置においては、磁気ディスクに書き込まれているサーボパターンを復調し、ディスク面ぶれや偏心等によるトラックずれを抑制しオントラックでサーボ制御しながら、データ領域に試験データの書き込み及び読み出しを行って、磁気ディスクまたは磁気ヘッドの良否判定を行う必要がある。
【０００３】
一般に磁気ディスクに偏心があると、磁気ディスクから再生されるクロック信号の周期が変動しディスクへの記録再生動作が不安定となる。サーボパターンの復調においては、偏心量の大きさに比例して位置情報（トラックコードやセクターコード）の復調ミスや位置信号検出誤差が多くなる。この問題に対し特許文献１では、電圧制御発振器と、ディスクの偏心量に対応した信号を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記偏心量に対応した信号に従って、前記電圧制御発振器から出力されるクロック信号の位相または周波数を変化させる補正手段とを備えるクロック信号補正回路が提案されている。
【０００４】
また、サーボパターンのフォーマットは各ドライブメーカによりあるいは同メーカでも機種により異なっている。そのため、サーボパターンを正しく復調するためには、サーボパターンに対応する専用のチャネル制御ＩＣを入手して検査を実施する必要があり、作業の煩雑さとコストアップが問題となっていた。この問題に関し特許文献２では、サーボパターンの一部の情報を検出パターンとして設定し、前記一部の情報の復調パターンと前記検出パターンを比較し、その結果に応じて検査の動作タイミングを制御することで複数のサーボパターンに対しても対応可能な汎用のサーボ復調回路が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２２３５０２号公報
【特許文献２】特開２０１０−４９７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１では、任意のディスク回転数や任意のサーボパターン周波数に対する偏心補正の迅速な対処法については考慮されていない。また前記特許文献２では、ディスク偏心時のサーボパターン復調精度については考慮されていない。よって、サーボパターンのフォーマットが異なる場合やディスク回転数が異なる場合にディスク偏心が存在すると、偏心補正が迅速にできず、また位置情報復調ミスの発生と位置信号検出精度が低下する問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、磁気ディスクの偏心に対する位置情報復調ミスの低減および位置信号検出精度の向上を実現し、さらには任意の周波数に対して迅速な偏心クロック補正を可能とする磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置及びその検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置は、磁気ディスクから読み出されたサーボ情報を復調するサーボ復調部と、磁気ディスクから読み出されたサーボ情報の周波数に応じた基準クロックを生成しサーボ復調部に供給するＰＬＬクロック発生部と、検査装置の動作を制御するテスタ制御部とを備える。ＰＬＬクロック発生部は、磁気ディスクの偏心量に応じて基準クロックの周波数を補正するための偏心補正回路を有し、テスタ制御部は偏心補正回路に対し、基準クロックの周波数を補正するための補正データを生成し、補正データにＰＬＬクロック発生部の伝達関数の逆数を乗算して供給する。
【０００９】
本発明による磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査方法は、基準クロックに従い磁気ディスクから読み出されたサーボ情報を復調するステップと、ＰＬＬクロック発生部により、磁気ディスクから読み出されたサーボ情報の周波数に応じた基準クロックを生成するステップと、磁気ディスクの偏心量に応じて基準クロックの周波数を補正するステップとを備える。基準クロックの周波数を補正するステップでは、磁気ディスクの偏心量に応じた補正データを生成し、補正データにＰＬＬクロック発生部の伝達関数の逆数を乗算してＰＬＬクロック発生部に供給する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ディスク偏心が存在してもサーボ復調回路における位置情報復調ミスを低減し位置信号検出精度を向上させる。また任意の周波数に対して迅速な偏心クロック補正が可能となる。これより、高精度・高性能な磁気ヘッドの検査装置及びその検査方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による検査装置の一実施例を示すブロック構成図。
【図２】サーボ復調部３０の内部構成図。
【図３】ＰＬＬクロック発生部１９の内部構成図。
【図４】ＡＤＣ部１７における読み出し信号の処理を示す図。
【図５】偏心量Δｒと周波数偏差Δｆ／Ｆの関係の一例を示す図。
【図６】ディスク偏心時に取得されるトラック位置の変動データの一例を示す図。
【図７】ＰＬＬクロック発生部１９の伝達特性の一例を示す図。
【図８】ＰＬＬクロック発生部１９の伝達関数Ｇpll（ｓ）の求め方を示す図。
【図９】伝達関数Ｇpll（ｓ）を用いた偏心補正量の補償方法を説明する図。
【図１０】磁気ディスクのサーボパターンの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
始めに、本発明で対象とする磁気ディスクのサーボパターンについて説明する。
図１０は、磁気ディスクに書き込まれているサーボパターンの一例を示す図である。磁気ディスク１０は、ディスク面に同心円状に複数本のトラック１０ｔが形成され、各トラックは、複数個のサーボ領域（サーボセクタ）１０ｓと、実際のデータの記録再生に用いるデータ領域で構成される。符号１２は磁気ヘッド、符号１４は読み出し信号を増幅するアンプである。サーボ領域１０ｓ内のサーボ情報フォーマットは、ＨＤＤメーカやＨＤＤの種類によって異なるが、図１０には典型的な例を示している。
ＰＡ（Preamble Field）:サーボ領域読み取りまでの準備を行う領域で、単一周波数の波形（バースト信号）が記録されている。
ＳＡＭ（Servo Address)：サーボ領域の始まりを示すマーカーコードが記録されている領域。
Ｓｅｃｔｏｒ：セクタ番号コードが記録されている領域。
Ｔｒａｃｋ：トラック番号コードが記録されている領域。
上記のマーカーコード、セクタ番号コード、トラック番号コードをサーボパターンコード、またそれらの記録されている領域をサーボパターンコードエリアと呼ぶ。
ＰＯＳ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）：１トラック未満の微細な位置情報を得るためのサーボ位置信号（サーボポジション）が記録されている領域（サーボポジションエリア）。
【００１４】
次に、本発明の磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置について説明する。
図１は、本発明による磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置（以下、単に「検査装置」と記す）の一実施例を示すブロック構成図である。
【００１５】
本実施例の検査装置は、大別して、磁気ヘッド駆動部１と、磁気ヘッド駆動部１からのアナログ読み出し信号２２を処理する信号処理部２と、磁気ディスクへ信号を書き込みする信号書き込み部（図示せず）と、ユーザが検査装置の動作を指示したり検査結果を表示したりするユーザインタフェース４、及びこれらを制御し信号の授受を行うテスタ制御部５からなる。各部の構成は次の通りである。
【００１６】
磁気ヘッド駆動部１において、スピンスタンド１１は磁気ディスク１０を保持し回転動作させ、Ｒ／Ｗ（リードライト）磁気ヘッド１２は磁気ディスク１０への信号書き込みと読み出しを行う。Ｒ（リード）アンプ１４はＲ／Ｗ磁気ヘッド１２からの読み出し信号を増幅する。ステージ１３はＲ／Ｗ磁気ヘッド１２を保持し、サーボ駆動部１５により制御される。サーボ駆動部１５は、テスタ制御部５からＲ／Ｗ磁気ヘッド１２の現在のトラック位置と測定対象トラックとの誤差信号５２を受け、ステージ１３を制御するステージ制御信号１６を生成する。
【００１７】
信号処理部２において、ＡＤＣ部（Analog Digital Converter）１７はＲアンプ１４で増幅したアナログ読み出し信号２２をデジタル読み出し信号１８に変換する。サーボ復調部３０は、デジタル読み出し信号１８からサーボパターンを復調し、その復調結果２６とテスタ制御部５から設定される検出パターン５１とを比較して検査対象（ディスクのサーボパターン）のフォーマットを判別する。位置検出部２７は、サーボ復調部３０から出力されるタイミング信号３２に従って、デジタル読み出し信号１８とテスタ制御部５から指定されるサーボ位置信号５３を比較し、Ｒ／Ｗ磁気ヘッド１２の指定トラックからの位置ずれを意味する位置情報２４を検出する。特性測定部２５は、サーボ復調部３０から出力されるタイミング信号３１に従って、アナログ読み出し信号２２から検査対象である磁気ヘッド１２または磁気ディスク１０の所定の特性を検出して測定結果２３を出力する。ＰＬＬ（Phase Locked Loop）クロック発生部１９は、テスタ制御部５から指定される任意周波数設定のための分周比指定７４と、磁気ディスク１０の偏心によるサーボパターンのアナログ読み出し信号２２の周波数偏差分を補正するための偏心補正データ７５を入力し、読み出し信号周波数に応じたサーボ復調の基準クロック出力７２を生成し、ＡＤＣ部１７とサーボ復調部３０と位置検出部２７に供給する。
【００１８】
図２は、本実施例におけるサーボ復調部３０の内部構成図である。パターン復調部３４は、デジタル読み出し信号１８をもとに、前記サーボパターンコード（ＳＡＭ、Ｓｅｃｔｏｒ、Ｔｒａｃｋ）をデジタル信号パターンに復調し、その復調結果２６をテスタ制御部５に出力する。パターン比較部３５は、復調結果２６のデジタル信号パターンのパターン列とテスタ制御部５が出力する検出パターン５１のＳＡＭパターンコードとを比較して、一致するタイミングにて一致検出信号３７を出力する。タイミング制御部３６は、一致検出信号３７をもとに所定のタイミングで、位置検出部２７と特性測定部２５のそれぞれに動作開始または動作期間を制御するタイミング信号３２，３１を出力する。
【００１９】
上記の構成により本実施例の検査装置では、テスタ制御部５から設定される検出パターン５１を磁気ディスク１０に書き込まれたサーボパターンに対応させることで、磁気ディスク１０に対応したサーボ制御が可能となる。
【００２０】
また、サーボパターンのフォーマットが異なる複数種類の磁気ディスクを用いる場合でも、各ディスクのサーボパターンに対応する検出パターン５１を設定することで、同一の検査装置において複数種類の磁気ディスクに対応することが可能となる。ここで、検出パターン５１については、ユーザがサーボパターンに応じてユーザインタフェース４を介して設定あるいは入力し、テスタ制御信号４１を介してテスタ制御部５で生成される。
【００２１】
さらに本実施例では、ＰＬＬクロック発生部１９は磁気ディスク１０の偏心を補正するために読み出し信号周波数に応じたサーボ復調の基準クロック出力７２を生成するが、クロック周波数やディスク回転数の設定変更による偏心補正テーブルの変更を不要とし、任意のクロック周波数やディスク回転数の設定においてもクロック周波数の偏心補正が容易に実現できるものとした。以下、ディスク偏心に対するクロック周波数の補正方法について説明する。
【００２２】
図３は、本実施例におけるＰＬＬクロック発生部１９の内部構成図である。ＰＬＬクロック発生部１９は、任意周波数のクロックを発生するＰＬＬ回路１９ａと、ディスク偏心に応じてＰＬＬ回路１９ａの発生するクロック周波数を補正するＰＬＬ偏心補正回路１９ｂから構成される。
【００２３】
ＰＬＬ回路１９ａにおいて、位相比較器６０は、固定周波数のクロック信号であるＲＥＦ＿ＣＬＫ信号６７と任意分周器６４の分周出力クロック信号７３との位相信号位相を比較し、位相差パルス信号６８を出力する。チャージポンプ部６１は、位相差パルス信号６８を位相差電圧信号６９に変換し、補償器６２は、ＰＬＬループ制御を安定させるためのフィルターやゲインを設定する。電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Control Oscillator）６３は、入力電圧７１に対応して出力するクロック信号７２の発振周波数を変化させる。任意分周器６４は、テスタ制御部５が出力する分周比指定７４によりＶＣＯ６３のクロック出力７２を任意に分周する。
【００２４】
ＰＬＬ偏心補正回路１９ｂにおいて、ＤＡＣ部（Digital Analog Converter）６５は、テスタ制御部５がサーボセクタ毎に出力する偏心補正データ７５をアナログ補正電圧７６に変換する。ＬＰＦ部（Low Pass Filter）６６は、サーボセクタ毎の設定によりＤＡＣ部６５から出力されるアナログ補正電圧７６に対し、０次ホールド段差をなくしディスク回転中連続的で滑らかな回転１次成分の補正加算電圧７７に変換する。加算部７８は、補償器６２から出力される位相差電圧７０とＬＰＦ部６６から出力される補正加算電圧７７を加算し、加算された電圧７１をＶＣＯ６３に入力する。
【００２５】
以下、本実施例の信号処理部２の動作を説明する。
図４は、ＡＤＣ部１７における読み出し信号の処理を示す図である。ＡＤＣ部１７は、ＰＬＬクロック発生部１９から出力されるクロック出力７２に従い、アナログ読み出し信号２２を読み出し信号基本周波数の４倍（あるいは８倍）の周波数にてデジタル変換する。変換されたデジタル読み出し信号１８（あるいは１８’）は、サーボ復調部３０および位置検出部２７に入力される。サーボ復調部３０では、デジタル読み出し信号１８のサーボパターンコードエリアのデータが取り込まれ、基本周波数の１周期単位毎に“０”または“１”のデータにパターンジャッジし、０／１のデータ列から復調結果２６を得ている。
【００２６】
また位置検出部２７では、デジタル読み出し信号１８のサーボポジションエリアのデータが取り込まれ、データの演算処理により１トラック未満の微細な位置情報２４を復調している。
【００２７】
従って、読み出し信号２２の基本周波数の４倍（あるいは８倍）の周波数と、ＰＬＬクロック発生部１９のクロック出力７２の周波数との誤差は、サーボパターンコードの復調ミスの増大、さらにはサーボポジションの復調精度の低下につながる。このため、読み出し信号２２の基本周波数の４倍（あるいは８倍）の周波数とＰＬＬクロック周波数の誤差は極力小さくする必要がある。
【００２８】
次に、ディスク偏心の発生と学習方法について説明する。
磁気ディスク１０をスピンスタンド１１に搭載する際、磁気ディスク１０の中心精度やスピンスタンド１１への取り付け精度などの要因により、磁気ディスク１０のトラック円中心とスピンスタンド１１回転体中心を誤差無く取り付けることは不可能であり、通常１０μｍから５０μｍ程度の偏心が残留する。
【００２９】
磁気ディスクに予め書き込まれているサーボパターンは、内周・外周のどのトラック位置でも同じ周波数・パターン長になるようディスクのトラック中心から放射状に配置されている。ディスクのトラック円中心とスピンスタンド回転体中心に偏心があると、トラック１周の各セクタのサーボパターン周波数は、スピンスタンドの回転体中心からの半径位置変動に応じた周波数偏差を生じる。ディスク半径位置をＲ、偏心量をΔｒ、サーボパターン周波数をＦ、周波数変動をΔｆとした場合、周波数偏差Δｆ／Ｆは、Δｆ／Ｆ＝±Δｒ／Ｒで表わされる。
図５は、偏心量Δｒと周波数偏差Δｆ／Ｆの関係の一例を示す図である。
【００３０】
本実施例の検査装置において、磁気ヘッド駆動部１により磁気ヘッド１２を任意のディスク半径位置に移動して位置決めできるため、ディスク半径位置Ｒは既知となる。よって、偏心量Δｒを学習により取得することによって周波数偏差Δｆ／Ｆを算出することができる。
【００３１】
偏心量Δｒの学習は次のようにして行うことができる。磁気ヘッド駆動部１により、磁気ディスク１０を所定の速度で回転させ、磁気ヘッド１２を所定のディスク半径位置Ｒに移動して位置決め固定する。磁気ヘッド１２から読み出したサーボ信号をサーボ復調部３０（パターン復調部３４）でパターン復調すると、各セクタ毎に復調されたトラック番号および位置情報２４（１トラック未満の位置情報）が得られる。これよりディスク１周分のトラック位置の変動量（すなわちディスク偏心量）を求めることができる。
【００３２】
図６は、パターン復調により取得したディスク偏心時のトラック位置の変動データの一例を示す図で、（ａ）はＰＬＬクロックが偏心補正されていない場合、（ｂ）は（ａ）のデータをもとに作成した近似曲線、（ｃ）はＰＬＬクロックを偏心補正した場合である。なお、（ｃ）については後述する。
【００３３】
（ａ）の場合、ＰＬＬクロックが偏心補正されていないことにより所々のセクタにて復調ミス（データ欠落）が存在する。この場合、有効なセクタの復調結果のみ用いて偏心の支配的成分である回転１次成分を近似することで、（ｂ）のように連続したトラック位置情報を得ることができる。そして、（ｂ）の近似曲線を用いて、次式よりディスクの偏心量Δｒを算出する。
偏心量Δｒ＝（ＭＡＸトラック番号−ＭＩＮトラック番号）／２＊トラックピッチ
また、偏心の方向は、ＭＡＸもしくはＭＩＮとなるセクタ位置から判別できる。
【００３４】
図６の例では、ＭＡＸトラック番号＝１１９５９０、ＭＩＮトラック番号＝１１９５３０であり、例えばトラックピッチ＝１００ｎｍの場合、偏心量Δｒ＝３０μｍ、偏心方向は１５セクタ方向となる。さらに磁気ヘッドのディスク半径位置Ｒ＝２０ｍｍの場合には、周波数偏差Δｆ／Ｆ＝±Δｒ／Ｒ＝±０．１５％となる。よって図６の例においては、所定のＰＬＬクロック周波数に対して±０．１５％の偏心補正量を与えればよい。
【００３５】
次に、算出した偏心補正量と偏心方向に基づき、ディスク１周分の補正量の振幅と位相のＳＩＮカーブ（あるいはＣＯＳカーブ）を求め、各セクタ位置での補正量を割り出して偏心補正テーブルを作成する。そして、偏心補正テーブルを参照して各セクタ単位に順次補正量を加算することで、クロック出力周波数を偏心補正量分だけ変動させることができる。
【００３６】
ところで本実施例の検査装置においては、任意周波数のサーボパターンに対応するために、ＰＬＬクロック発生部１９はテスタ制御部５からの分周比指定７４により任意にクロック出力周波数を設定可能としている。しかし、クロック出力周波数の設定変更に伴い、任意分周器６４の分周比やＶＣＯ６３の入出力特性あるいはディスク回転周波数が変化することから、ＰＬＬクロック発生部１９の伝達特性（ゲイン特性、位相特性）は一定ではなくなる。
【００３７】
図７は、ＰＬＬクロック発生部１９の伝達特性の一例を示す図で、偏心補正データ７５に対するクロック出力７２のゲイン特性と位相特性を示す。これより、クロック周波数が高くなるにつれ伝達特性は大幅に変化し、ゲインは増大しまた位相遅れも増大することが分かる。このため、偏心補正量を一定として入力しても、クロック周波数やディスク回転数の設定を変えるとＰＬＬクロック発生部１９から出力されるクロック周波数の補正量は変化してしまう。よって、クロック周波数毎にＰＬＬクロック発生部１９の伝達特性を補償した偏心補正テーブルを準備しなければ、所望の補正を実現することができないことになるが、クロック周波数やディスク回転数の設定毎に偏心補正テーブルを準備することは容易ではない。
【００３８】
そこで本実施例の検査装置では、ＰＬＬクロック発生部１９の伝達特性を表す伝達関数Ｇpll（ｓ）を求めておき、関数式Ｇpll（ｓ）を用いて演算することにより、任意のクロック周波数における補償された偏心補正量（偏心補正データ７５）を与えるようにした。
【００３９】
図８は、ＰＬＬクロック発生部１９の伝達関数Ｇpll（ｓ）の求め方を示す図である。ＰＬＬクロック発生部１９を構成する各要素の周波数特性（ｓは周波数）を分析し、それぞれの要素の伝達パラメータＫｄ，Ｆａ（ｓ），Ｆｖ（s）などを決定する。そして、ＰＬＬクロック発生部１９全体として偏心補正データ７５の入力に対するクロック出力７２の伝達関数Ｇpll（ｓ）を求める。図８には、伝達関数Ｇpll（ｓ）の具体的なパラメータ構成を示す。
【００４０】
図９は、ＰＬＬクロック発生部１９の伝達関数Ｇpll（ｓ）を用いた偏心補正量の補償方法を説明する図である。テスタ制御部５には、１個の偏心補正テーブル８０と補償用に上記の伝達関数Ｇpll（ｓ）を格納している。この偏心補正テーブル８０には、学習によりディスク偏心量から求めた各セクタに対する補正データを格納しており、この補正データはクロック周波数に依存せず一義に与えられる値である。
【００４１】
テスタ制御部５は、検査対象となるディスクのクロック周波数ｓを補償用の伝達関数Ｇpll（ｓ）に代入して関数値を求める。そして、偏心補正テーブル８０から各セクタに対する補正データを読み出し、読み出した補正データと関数値の逆数１／Ｇpll（ｓ）を演算（乗算）することで補正データを補償する。そして、補償された補正データをＰＬＬクロック発生部１９のＤＡＣ６５へ入力する。
【００４２】
ＰＬＬクロック発生部１９では、前述のようにクロック周波数ｓに対して関数Ｇpll（ｓ）で示される伝達特性を有するが、この特性はテスタ制御部５における逆数１／Ｇpll（ｓ）の演算処理（補償処理）によりキャンセルされる。つまり、ＰＬＬクロック発生部１９の有する伝達特性Ｇpll（ｓ）の影響は解消され、クロック周波数やディスク回転数の設定変更による偏心補正テーブル変更は不要となる。よって、任意のクロック周波数やディスク回転数の設定においても、ディスク偏心に対するクロック周波数の偏心補正を極めて容易に実現できる。
【００４３】
図６（ｃ）は、ＰＬＬクロックを偏心補正した場合のパターン復調により取得したトラック位置の変動データの一例を示す図である。クロック出力に偏心補正を行った状態でサーボパターンを復調することにより、偏心補正していない前記図６（ａ）と比較し、復調データの欠落（位置情報復調ミス）がなく位置信号検出精度を向上させることができる。また、クロック出力の偏心補正を行った状態で再度偏心量を学習することで、より正確なディスク偏心量を取得できる。その結果、より正確なクロックの偏心補正とサーボ復調が可能となる。
【００４４】
本実施例によれば、汎用サーボ復調回路による位置情報復調ミスの低減および位置信号検出精度の向上を実現し、さらには、任意のクロック周波数に対して迅速なディスク偏心補正を可能とすることにより、高精度・高性能な磁気ディスクまたは磁気ヘッド検査装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１…磁気ヘッド駆動部、２…信号処理部、４…ユーザインタフェース、５…テスタ制御部、１０…磁気ディスク、１１…スピンスタンド、１２…Ｒ／Ｗ磁気ヘッド、１３…ステージ、１４…Ｒアンプ、１５…サーボ駆動部、１７…ＡＤＣ部、１９…ＰＬＬクロック発生部、１９ａ…ＰＬＬ回路、１９ｂ…ＰＬＬ偏心補正回路、２５…特性測定部、２７…位置検出部、３０…サーボ復調部、６０…位相比較器、６１…チャージポンプ部、６２…補償器、６３…電圧制御発振器（ＶＣＯ）、６４…任意分周器、６５…ＤＡＣ部、６６…ＬＰＦ部、７８…加算部、８０…偏心補正テーブル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置及びその検査方法に係り、磁気ディスクに書き込まれているサーボパターンのフォーマットが異なっていても高精度に検査可能な検査装置及びその検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）の磁気ディスクは、高密度化のためナノプリント等の微細加工及びスタンパ技術により、あらかじめサーボパターンが書き込まれているディスク（ＤＴＭ（ディスクリートトラックメディア）／ＢＰＭ（ビットパターンドメディア）／磁気転写メディア）が主流になりつつある。磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置においては、磁気ディスクに書き込まれているサーボパターンを復調し、ディスク面ぶれや偏心等によるトラックずれを抑制しオントラックでサーボ制御しながら、データ領域に試験データの書き込み及び読み出しを行って、磁気ディスクまたは磁気ヘッドの良否判定を行う必要がある。
【０００３】
一般に磁気ディスクに偏心があると、磁気ディスクから再生されるクロック信号の周期が変動しディスクへの記録再生動作が不安定となる。サーボパターンの復調においては、偏心量の大きさに比例して位置情報（トラックコードやセクターコード）の復調ミスや位置信号検出誤差が多くなる。この問題に対し特許文献１では、電圧制御発振器と、ディスクの偏心量に対応した信号を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記偏心量に対応した信号に従って、前記電圧制御発振器から出力されるクロック信号の位相または周波数を変化させる補正手段とを備えるクロック信号補正回路が提案されている。
【０００４】
また、サーボパターンのフォーマットは各ドライブメーカによりあるいは同メーカでも機種により異なっている。そのため、サーボパターンを正しく復調するためには、サーボパターンに対応する専用のチャネル制御ＩＣを入手して検査を実施する必要があり、作業の煩雑さとコストアップが問題となっていた。この問題に関し特許文献２では、サーボパターンの一部の情報を検出パターンとして設定し、前記一部の情報の復調パターンと前記検出パターンを比較し、その結果に応じて検査の動作タイミングを制御することで複数のサーボパターンに対しても対応可能な汎用のサーボ復調回路が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２２３５０２号公報
【特許文献２】特開２０１０−４９７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１では、任意のディスク回転数や任意のサーボパターン周波数に対する偏心補正の迅速な対処法については考慮されていない。また前記特許文献２では、ディスク偏心時のサーボパターン復調精度については考慮されていない。よって、サーボパターンのフォーマットが異なる場合やディスク回転数が異なる場合にディスク偏心が存在すると、偏心補正が迅速にできず、また位置情報復調ミスの発生と位置信号検出精度が低下する問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、磁気ディスクの偏心に対する位置情報復調ミスの低減および位置信号検出精度の向上を実現し、さらには任意の周波数に対して迅速な偏心クロック補正を可能とする磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置及びその検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置は、磁気ディスクから読み出されたサーボ情報を復調するサーボ復調部と、磁気ディスクから読み出されたサーボ情報の周波数に応じた基準クロックを生成しサーボ復調部に供給するＰＬＬクロック発生部と、検査装置の動作を制御するテスタ制御部とを備える。ＰＬＬクロック発生部は、磁気ディスクの偏心量に応じて基準クロックの周波数を補正するための偏心補正回路を有し、テスタ制御部は偏心補正回路に対し、基準クロックの周波数を補正するための補正データを生成し、補正データにＰＬＬクロック発生部の伝達関数の逆数を乗算して供給する。
【０００９】
本発明による磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査方法は、基準クロックに従い磁気ディスクから読み出されたサーボ情報を復調するステップと、ＰＬＬクロック発生部により、磁気ディスクから読み出されたサーボ情報の周波数に応じた基準クロックを生成するステップと、磁気ディスクの偏心量に応じて基準クロックの周波数を補正するステップとを備える。基準クロックの周波数を補正するステップでは、磁気ディスクの偏心量に応じた補正データを生成し、補正データにＰＬＬクロック発生部の伝達関数の逆数を乗算してＰＬＬクロック発生部に供給する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ディスク偏心が存在してもサーボ復調回路における位置情報復調ミスを低減し位置信号検出精度を向上させる。また任意の周波数に対して迅速な偏心クロック補正が可能となる。これより、高精度・高性能な磁気ヘッドの検査装置及びその検査方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による検査装置の一実施例を示すブロック構成図。
【図２】サーボ復調部３０の内部構成図。
【図３】ＰＬＬクロック発生部１９の内部構成図。
【図４】ＡＤＣ部１７における読み出し信号の処理を示す図。
【図５】偏心量Δｒと周波数偏差Δｆ／Ｆの関係の一例を示す図。
【図６】ディスク偏心時に取得されるトラック位置の変動データの一例を示す図。
【図７】ＰＬＬクロック発生部１９の伝達特性の一例を示す図。
【図８】ＰＬＬクロック発生部１９の伝達関数Ｇpll（ｓ）の求め方を示す図。
【図９】伝達関数Ｇpll（ｓ）を用いた偏心補正量の補償方法を説明する図。
【図１０】磁気ディスクのサーボパターンの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
始めに、本発明で対象とする磁気ディスクのサーボパターンについて説明する。
図１０は、磁気ディスクに書き込まれているサーボパターンの一例を示す図である。磁気ディスク１０は、ディスク面に同心円状に複数本のトラック１０ｔが形成され、各トラックは、複数個のサーボ領域（サーボセクタ）１０ｓと、実際のデータの記録再生に用いるデータ領域で構成される。符号１２は磁気ヘッド、符号１４は読み出し信号を増幅するアンプである。サーボ領域１０ｓ内のサーボ情報フォーマットは、ＨＤＤメーカやＨＤＤの種類によって異なるが、図１０には典型的な例を示している。
ＰＡ（Preamble Field）:サーボ領域読み取りまでの準備を行う領域で、単一周波数の波形（バースト信号）が記録されている。
ＳＡＭ（Servo Address)：サーボ領域の始まりを示すマーカーコードが記録されている領域。
Ｓｅｃｔｏｒ：セクタ番号コードが記録されている領域。
Ｔｒａｃｋ：トラック番号コードが記録されている領域。
上記のマーカーコード、セクタ番号コード、トラック番号コードをサーボパターンコード、またそれらの記録されている領域をサーボパターンコードエリアと呼ぶ。
ＰＯＳ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）：１トラック未満の微細な位置情報を得るためのサーボ位置信号（サーボポジション）が記録されている領域（サーボポジションエリア）。
【００１４】
次に、本発明の磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置について説明する。
図１は、本発明による磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置（以下、単に「検査装置」と記す）の一実施例を示すブロック構成図である。
【００１５】
本実施例の検査装置は、大別して、磁気ヘッド駆動部１と、磁気ヘッド駆動部１からのアナログ読み出し信号２２を処理する信号処理部２と、磁気ディスクへ信号を書き込みする信号書き込み部（図示せず）と、ユーザが検査装置の動作を指示したり検査結果を表示したりするユーザインタフェース４、及びこれらを制御し信号の授受を行うテスタ制御部５からなる。各部の構成は次の通りである。
【００１６】
磁気ヘッド駆動部１において、スピンスタンド１１は磁気ディスク１０を保持し回転動作させ、Ｒ／Ｗ（リードライト）磁気ヘッド１２は磁気ディスク１０への信号書き込みと読み出しを行う。Ｒ（リード）アンプ１４はＲ／Ｗ磁気ヘッド１２からの読み出し信号を増幅する。ステージ１３はＲ／Ｗ磁気ヘッド１２を保持し、サーボ駆動部１５により制御される。サーボ駆動部１５は、テスタ制御部５からＲ／Ｗ磁気ヘッド１２の現在のトラック位置と測定対象トラックとの誤差信号５２を受け、ステージ１３を制御するステージ制御信号１６を生成する。
【００１７】
信号処理部２において、ＡＤＣ部（Analog Digital Converter）１７はＲアンプ１４で増幅したアナログ読み出し信号２２をデジタル読み出し信号１８に変換する。サーボ復調部３０は、デジタル読み出し信号１８からサーボパターンを復調し、その復調結果２６とテスタ制御部５から設定される検出パターン５１とを比較して検査対象（ディスクのサーボパターン）のフォーマットを判別する。位置検出部２７は、サーボ復調部３０から出力されるタイミング信号３２に従って、デジタル読み出し信号１８とテスタ制御部５から指定されるサーボ位置信号５３を比較し、Ｒ／Ｗ磁気ヘッド１２の指定トラックからの位置ずれを意味する位置情報２４を検出する。特性測定部２５は、サーボ復調部３０から出力されるタイミング信号３１に従って、アナログ読み出し信号２２から検査対象である磁気ヘッド１２または磁気ディスク１０の所定の特性を検出して測定結果２３を出力する。ＰＬＬ（Phase Locked Loop）クロック発生部１９は、テスタ制御部５から指定される任意周波数設定のための分周比指定７４と、磁気ディスク１０の偏心によるサーボパターンのアナログ読み出し信号２２の周波数偏差分を補正するための偏心補正データ７５を入力し、読み出し信号周波数に応じたサーボ復調の基準クロック出力７２を生成し、ＡＤＣ部１７とサーボ復調部３０と位置検出部２７に供給する。
【００１８】
図２は、本実施例におけるサーボ復調部３０の内部構成図である。パターン復調部３４は、デジタル読み出し信号１８をもとに、前記サーボパターンコード（ＳＡＭ、Ｓｅｃｔｏｒ、Ｔｒａｃｋ）をデジタル信号パターンに復調し、その復調結果２６をテスタ制御部５に出力する。パターン比較部３５は、復調結果２６のデジタル信号パターンのパターン列とテスタ制御部５が出力する検出パターン５１のＳＡＭパターンコードとを比較して、一致するタイミングにて一致検出信号３７を出力する。タイミング制御部３６は、一致検出信号３７をもとに所定のタイミングで、位置検出部２７と特性測定部２５のそれぞれに動作開始または動作期間を制御するタイミング信号３２，３１を出力する。
【００１９】
上記の構成により本実施例の検査装置では、テスタ制御部５から設定される検出パターン５１を磁気ディスク１０に書き込まれたサーボパターンに対応させることで、磁気ディスク１０に対応したサーボ制御が可能となる。
【００２０】
また、サーボパターンのフォーマットが異なる複数種類の磁気ディスクを用いる場合でも、各ディスクのサーボパターンに対応する検出パターン５１を設定することで、同一の検査装置において複数種類の磁気ディスクに対応することが可能となる。ここで、検出パターン５１については、ユーザがサーボパターンに応じてユーザインタフェース４を介して設定あるいは入力し、テスタ制御信号４１を介してテスタ制御部５で生成される。
【００２１】
さらに本実施例では、ＰＬＬクロック発生部１９は磁気ディスク１０の偏心を補正するために読み出し信号周波数に応じたサーボ復調の基準クロック出力７２を生成するが、クロック周波数やディスク回転数の設定変更による偏心補正テーブルの変更を不要とし、任意のクロック周波数やディスク回転数の設定においてもクロック周波数の偏心補正が容易に実現できるものとした。以下、ディスク偏心に対するクロック周波数の補正方法について説明する。
【００２２】
図３は、本実施例におけるＰＬＬクロック発生部１９の内部構成図である。ＰＬＬクロック発生部１９は、任意周波数のクロックを発生するＰＬＬ回路１９ａと、ディスク偏心に応じてＰＬＬ回路１９ａの発生するクロック周波数を補正するＰＬＬ偏心補正回路１９ｂから構成される。
【００２３】
ＰＬＬ回路１９ａにおいて、位相比較器６０は、固定周波数のクロック信号であるＲＥＦ＿ＣＬＫ信号６７と任意分周器６４の分周出力クロック信号７３との位相信号位相を比較し、位相差パルス信号６８を出力する。チャージポンプ部６１は、位相差パルス信号６８を位相差電圧信号６９に変換し、補償器６２は、ＰＬＬループ制御を安定させるためのフィルターやゲインを設定する。電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Control Oscillator）６３は、入力電圧７１に対応して出力するクロック信号７２の発振周波数を変化させる。任意分周器６４は、テスタ制御部５が出力する分周比指定７４によりＶＣＯ６３のクロック出力７２を任意に分周する。
【００２４】
ＰＬＬ偏心補正回路１９ｂにおいて、ＤＡＣ部（Digital Analog Converter）６５は、テスタ制御部５がサーボセクタ毎に出力する偏心補正データ７５をアナログ補正電圧７６に変換する。ＬＰＦ部（Low Pass Filter）６６は、サーボセクタ毎の設定によりＤＡＣ部６５から出力されるアナログ補正電圧７６に対し、０次ホールド段差をなくしディスク回転中連続的で滑らかな回転１次成分の補正加算電圧７７に変換する。加算部７８は、補償器６２から出力される位相差電圧７０とＬＰＦ部６６から出力される補正加算電圧７７を加算し、加算された電圧７１をＶＣＯ６３に入力する。
【００２５】
以下、本実施例の信号処理部２の動作を説明する。
図４は、ＡＤＣ部１７における読み出し信号の処理を示す図である。ＡＤＣ部１７は、ＰＬＬクロック発生部１９から出力されるクロック出力７２に従い、アナログ読み出し信号２２を読み出し信号基本周波数の４倍（あるいは８倍）の周波数にてデジタル変換する。変換されたデジタル読み出し信号１８（あるいは１８’）は、サーボ復調部３０および位置検出部２７に入力される。サーボ復調部３０では、デジタル読み出し信号１８のサーボパターンコードエリアのデータが取り込まれ、基本周波数の１周期単位毎に“０”または“１”のデータにパターンジャッジし、０／１のデータ列から復調結果２６を得ている。
【００２６】
また位置検出部２７では、デジタル読み出し信号１８のサーボポジションエリアのデータが取り込まれ、データの演算処理により１トラック未満の微細な位置情報２４を復調している。
【００２７】
従って、読み出し信号２２の基本周波数の４倍（あるいは８倍）の周波数と、ＰＬＬクロック発生部１９のクロック出力７２の周波数との誤差は、サーボパターンコードの復調ミスの増大、さらにはサーボポジションの復調精度の低下につながる。このため、読み出し信号２２の基本周波数の４倍（あるいは８倍）の周波数とＰＬＬクロック周波数の誤差は極力小さくする必要がある。
【００２８】
次に、ディスク偏心の発生と学習方法について説明する。
磁気ディスク１０をスピンスタンド１１に搭載する際、磁気ディスク１０の中心精度やスピンスタンド１１への取り付け精度などの要因により、磁気ディスク１０のトラック円中心とスピンスタンド１１回転体中心を誤差無く取り付けることは不可能であり、通常１０μｍから５０μｍ程度の偏心が残留する。
【００２９】
磁気ディスクに予め書き込まれているサーボパターンは、内周・外周のどのトラック位置でも同じ周波数・パターン長になるようディスクのトラック中心から放射状に配置されている。ディスクのトラック円中心とスピンスタンド回転体中心に偏心があると、トラック１周の各セクタのサーボパターン周波数は、スピンスタンドの回転体中心からの半径位置変動に応じた周波数偏差を生じる。ディスク半径位置をＲ、偏心量をΔｒ、サーボパターン周波数をＦ、周波数変動をΔｆとした場合、周波数偏差Δｆ／Ｆは、Δｆ／Ｆ＝±Δｒ／Ｒで表わされる。
図５は、偏心量Δｒと周波数偏差Δｆ／Ｆの関係の一例を示す図である。
【００３０】
本実施例の検査装置において、磁気ヘッド駆動部１により磁気ヘッド１２を任意のディスク半径位置に移動して位置決めできるため、ディスク半径位置Ｒは既知となる。よって、偏心量Δｒを学習により取得することによって周波数偏差Δｆ／Ｆを算出することができる。
【００３１】
偏心量Δｒの学習は次のようにして行うことができる。磁気ヘッド駆動部１により、磁気ディスク１０を所定の速度で回転させ、磁気ヘッド１２を所定のディスク半径位置Ｒに移動して位置決め固定する。磁気ヘッド１２から読み出したサーボ信号をサーボ復調部３０（パターン復調部３４）でパターン復調すると、各セクタ毎に復調されたトラック番号および位置情報２４（１トラック未満の位置情報）が得られる。これよりディスク１周分のトラック位置の変動量（すなわちディスク偏心量）を求めることができる。
【００３２】
図６は、パターン復調により取得したディスク偏心時のトラック位置の変動データの一例を示す図で、（ａ）はＰＬＬクロックが偏心補正されていない場合、（ｂ）は（ａ）のデータをもとに作成した近似曲線、（ｃ）はＰＬＬクロックを偏心補正した場合である。なお、（ｃ）については後述する。
【００３３】
（ａ）の場合、ＰＬＬクロックが偏心補正されていないことにより所々のセクタにて復調ミス（データ欠落）が存在する。この場合、有効なセクタの復調結果のみ用いて偏心の支配的成分である回転１次成分を近似することで、（ｂ）のように連続したトラック位置情報を得ることができる。そして、（ｂ）の近似曲線を用いて、次式よりディスクの偏心量Δｒを算出する。
偏心量Δｒ＝（ＭＡＸトラック番号−ＭＩＮトラック番号）／２＊トラックピッチ
また、偏心の方向は、ＭＡＸもしくはＭＩＮとなるセクタ位置から判別できる。
【００３４】
図６の例では、ＭＡＸトラック番号＝１１９５９０、ＭＩＮトラック番号＝１１９５３０であり、例えばトラックピッチ＝１００ｎｍの場合、偏心量Δｒ＝３０μｍ、偏心方向は１５セクタ方向となる。さらに磁気ヘッドのディスク半径位置Ｒ＝２０ｍｍの場合には、周波数偏差Δｆ／Ｆ＝±Δｒ／Ｒ＝±０．１５％となる。よって図６の例においては、所定のＰＬＬクロック周波数に対して±０．１５％の偏心補正量を与えればよい。
【００３５】
次に、算出した偏心補正量と偏心方向に基づき、ディスク１周分の補正量の振幅と位相のＳＩＮカーブ（あるいはＣＯＳカーブ）を求め、各セクタ位置での補正量を割り出して偏心補正テーブルを作成する。そして、偏心補正テーブルを参照して各セクタ単位に順次補正量を加算することで、クロック出力周波数を偏心補正量分だけ変動させることができる。
【００３６】
ところで本実施例の検査装置においては、任意周波数のサーボパターンに対応するために、ＰＬＬクロック発生部１９はテスタ制御部５からの分周比指定７４により任意にクロック出力周波数を設定可能としている。しかし、クロック出力周波数の設定変更に伴い、任意分周器６４の分周比やＶＣＯ６３の入出力特性あるいはディスク回転周波数が変化することから、ＰＬＬクロック発生部１９の伝達特性（ゲイン特性、位相特性）は一定ではなくなる。
【００３７】
図７は、ＰＬＬクロック発生部１９の伝達特性の一例を示す図で、偏心補正データ７５に対するクロック出力７２のゲイン特性と位相特性を示す。これより、クロック周波数が高くなるにつれ伝達特性は大幅に変化し、ゲインは増大しまた位相遅れも増大することが分かる。このため、偏心補正量を一定として入力しても、クロック周波数やディスク回転数の設定を変えるとＰＬＬクロック発生部１９から出力されるクロック周波数の補正量は変化してしまう。よって、クロック周波数毎にＰＬＬクロック発生部１９の伝達特性を補償した偏心補正テーブルを準備しなければ、所望の補正を実現することができないことになるが、クロック周波数やディスク回転数の設定毎に偏心補正テーブルを準備することは容易ではない。
【００３８】
そこで本実施例の検査装置では、ＰＬＬクロック発生部１９の伝達特性を表す伝達関数Ｇpll（ｓ）を求めておき、関数式Ｇpll（ｓ）を用いて演算することにより、任意のクロック周波数における補償された偏心補正量（偏心補正データ７５）を与えるようにした。
【００３９】
図８は、ＰＬＬクロック発生部１９の伝達関数Ｇpll（ｓ）の求め方を示す図である。ＰＬＬクロック発生部１９を構成する各要素の周波数特性（ｓは周波数）を分析し、それぞれの要素の伝達パラメータＫｄ，Ｆａ（ｓ），Ｆｖ（s）などを決定する。そして、ＰＬＬクロック発生部１９全体として偏心補正データ７５の入力に対するクロック出力７２の伝達関数Ｇpll（ｓ）を求める。図８には、伝達関数Ｇpll（ｓ）の具体的なパラメータ構成を示す。
【００４０】
図９は、ＰＬＬクロック発生部１９の伝達関数Ｇpll（ｓ）を用いた偏心補正量の補償方法を説明する図である。テスタ制御部５には、１個の偏心補正テーブル８０と補償用に上記の伝達関数Ｇpll（ｓ）を格納している。この偏心補正テーブル８０には、学習によりディスク偏心量から求めた各セクタに対する補正データを格納しており、この補正データはクロック周波数に依存せず一義に与えられる値である。
【００４１】
テスタ制御部５は、検査対象となるディスクのクロック周波数ｓを補償用の伝達関数Ｇpll（ｓ）に代入して関数値を求める。そして、偏心補正テーブル８０から各セクタに対する補正データを読み出し、読み出した補正データと関数値の逆数１／Ｇpll（ｓ）を演算（乗算）することで補正データを補償する。そして、補償された補正データをＰＬＬクロック発生部１９のＤＡＣ６５へ入力する。
【００４２】
ＰＬＬクロック発生部１９では、前述のようにクロック周波数ｓに対して関数Ｇpll（ｓ）で示される伝達特性を有するが、この特性はテスタ制御部５における逆数１／Ｇpll（ｓ）の演算処理（補償処理）によりキャンセルされる。つまり、ＰＬＬクロック発生部１９の有する伝達特性Ｇpll（ｓ）の影響は解消され、クロック周波数やディスク回転数の設定変更による偏心補正テーブル変更は不要となる。よって、任意のクロック周波数やディスク回転数の設定においても、ディスク偏心に対するクロック周波数の偏心補正を極めて容易に実現できる。
【００４３】
図６（ｃ）は、ＰＬＬクロックを偏心補正した場合のパターン復調により取得したトラック位置の変動データの一例を示す図である。クロック出力に偏心補正を行った状態でサーボパターンを復調することにより、偏心補正していない前記図６（ａ）と比較し、復調データの欠落（位置情報復調ミス）がなく位置信号検出精度を向上させることができる。また、クロック出力の偏心補正を行った状態で再度偏心量を学習することで、より正確なディスク偏心量を取得できる。その結果、より正確なクロックの偏心補正とサーボ復調が可能となる。
【００４４】
本実施例によれば、汎用サーボ復調回路による位置情報復調ミスの低減および位置信号検出精度の向上を実現し、さらには、任意のクロック周波数に対して迅速なディスク偏心補正を可能とすることにより、高精度・高性能な磁気ディスクまたは磁気ヘッド検査装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１…磁気ヘッド駆動部、２…信号処理部、４…ユーザインタフェース、５…テスタ制御部、１０…磁気ディスク、１１…スピンスタンド、１２…Ｒ／Ｗ磁気ヘッド、１３…ステージ、１４…Ｒアンプ、１５…サーボ駆動部、１７…ＡＤＣ部、１９…ＰＬＬクロック発生部、１９ａ…ＰＬＬ回路、１９ｂ…ＰＬＬ偏心補正回路、２５…特性測定部、２７…位置検出部、３０…サーボ復調部、６０…位相比較器、６１…チャージポンプ部、６２…補償器、６３…電圧制御発振器（ＶＣＯ）、６４…任意分周器、６５…ＤＡＣ部、６６…ＬＰＦ部、７８…加算部、８０…偏心補正テーブル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスク上に書き込まれたサーボ情報に基づいて磁気ヘッドを制御し、前記磁気ディスクに信号を書き込みまたは読み出しを行い、前記磁気ディスクまたは前記磁気ヘッドの特性を測定する磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置において、
前記磁気ディスクから読み出されたサーボ情報を復調するサーボ復調部と、
前記磁気ディスクから読み出されたサーボ情報の周波数に応じた基準クロックを生成し前記サーボ復調部に供給するＰＬＬクロック発生部と、
当該検査装置の動作を制御するテスタ制御部とを備え、
前記ＰＬＬクロック発生部は、前記磁気ディスクの偏心量に応じて前記基準クロックの周波数を補正するための偏心補正回路を有し、
前記テスタ制御部は前記偏心補正回路に対し、前記基準クロックの周波数を補正するための補正データを生成し、該補正データに前記ＰＬＬクロック発生部の伝達関数の逆数を乗算して供給することを特徴とする磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置において、
前記テスタ制御部は、前記磁気ディスクの偏心量に基づき各セクタ位置に対する前記補正データを記述した偏心補正テーブルと、前記ＰＬＬクロック発生部の伝達特性を表わす伝達関数を格納していることを特徴とする磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載の磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置において、
前記磁気ディスクの偏心量は、前記磁気ヘッドを所定のディスク半径位置に固定し、回転する前記磁気ディスクから読み出したサーボ信号を前記サーボ復調部で復調することで各セクタ位置でのトラック番号を取得し、これよりディスク１周分のトラック位置の変動量として求めることを特徴とする磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置。
【請求項４】
磁気ディスク上に書き込まれたサーボ情報に基づいて磁気ヘッドを制御し、前記磁気ディスクに信号を書き込みまたは読み出しを行い、前記磁気ディスクまたは前記磁気ヘッドの特性を測定する磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査方法において、
基準クロックに従い前記磁気ディスクから読み出されたサーボ情報を復調するステップと、
ＰＬＬクロック発生部により、前記磁気ディスクから読み出されたサーボ情報の周波数に応じた前記基準クロックを生成するステップと、
前記磁気ディスクの偏心量に応じて前記基準クロックの周波数を補正するステップとを備え、
前記基準クロックの周波数を補正するステップでは、前記磁気ディスクの偏心量に応じた補正データを生成し、該補正データに前記ＰＬＬクロック発生部の伝達関数の逆数を乗算して前記ＰＬＬクロック発生部に供給することを特徴とする磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査方法。
【請求項５】
請求項４に記載の磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査方法において、
前記磁気ディスクの偏心量は、前記磁気ヘッドを所定のディスク半径位置に固定し、回転する前記磁気ディスクから読み出したサーボ信号を復調することで各セクタ位置でのトラック番号を取得し、これよりディスク１周分のトラック位置の変動量として求めることを特徴とする磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査方法。
【請求項１】
磁気ディスク上に書き込まれたサーボ情報に基づいて磁気ヘッドを制御し、前記磁気ディスクに信号を書き込みまたは読み出しを行い、前記磁気ディスクまたは前記磁気ヘッドの特性を測定する磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置において、
前記磁気ディスクから読み出されたサーボ情報を復調するサーボ復調部と、
前記磁気ディスクから読み出されたサーボ情報の周波数に応じた基準クロックを生成し前記サーボ復調部に供給するＰＬＬクロック発生部と、
当該検査装置の動作を制御するテスタ制御部とを備え、
前記ＰＬＬクロック発生部は、前記磁気ディスクの偏心量に応じて前記基準クロックの周波数を補正するための偏心補正回路を有し、
前記テスタ制御部は前記偏心補正回路に対し、前記基準クロックの周波数を補正するための補正データを生成し、該補正データに前記ＰＬＬクロック発生部の伝達関数の逆数を乗算して供給することを特徴とする磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置において、
前記テスタ制御部は、前記磁気ディスクの偏心量に基づき各セクタ位置に対する前記補正データを記述した偏心補正テーブルと、前記ＰＬＬクロック発生部の伝達特性を表わす伝達関数を格納していることを特徴とする磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載の磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置において、
前記磁気ディスクの偏心量は、前記磁気ヘッドを所定のディスク半径位置に固定し、回転する前記磁気ディスクから読み出したサーボ信号を前記サーボ復調部で復調することで各セクタ位置でのトラック番号を取得し、これよりディスク１周分のトラック位置の変動量として求めることを特徴とする磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査装置。
【請求項４】
磁気ディスク上に書き込まれたサーボ情報に基づいて磁気ヘッドを制御し、前記磁気ディスクに信号を書き込みまたは読み出しを行い、前記磁気ディスクまたは前記磁気ヘッドの特性を測定する磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査方法において、
基準クロックに従い前記磁気ディスクから読み出されたサーボ情報を復調するステップと、
ＰＬＬクロック発生部により、前記磁気ディスクから読み出されたサーボ情報の周波数に応じた前記基準クロックを生成するステップと、
前記磁気ディスクの偏心量に応じて前記基準クロックの周波数を補正するステップとを備え、
前記基準クロックの周波数を補正するステップでは、前記磁気ディスクの偏心量に応じた補正データを生成し、該補正データに前記ＰＬＬクロック発生部の伝達関数の逆数を乗算して前記ＰＬＬクロック発生部に供給することを特徴とする磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査方法。
【請求項５】
請求項４に記載の磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査方法において、
前記磁気ディスクの偏心量は、前記磁気ヘッドを所定のディスク半径位置に固定し、回転する前記磁気ディスクから読み出したサーボ信号を復調することで各セクタ位置でのトラック番号を取得し、これよりディスク１周分のトラック位置の変動量として求めることを特徴とする磁気ディスクまたは磁気ヘッドの検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２１２４８９（Ｐ２０１２−２１２４８９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７６６４６（Ｐ２０１１−７６６４６）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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