(57)【要約】【課題】  再生される信号波形に振幅アシンメトリを含む場合でも、パーシャルイレージャの測定誤差を無くし、パーシャルイレージャの量を正確に求めること。【解決手段】  磁気記録媒体に記録した所定周期のパターン信号から再生信号を生成するに際して、相互の極性が反転されたビット周期Ｔの第１および第２の１Ｔパターン信号波形と、同様に極性が反転されたビット周期ｎＴの第１および第２の３Ｔパターン信号波形とを用いてパーシャルイレージャの量を算出する。【選択図】  図２
2006277906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体の評価方法であって、
記録媒体上に基準となるビット周期Ｔの１Ｔパターン信号および該１Ｔパターン信号とは極性が反転された１Ｔパターン信号を記録し、該記録された各１Ｔパターン信号から、該ビット周期Ｔの第１の１Ｔパターン信号波形および極性が反転されたビット周期Ｔの第２の１Ｔパターン信号波形を再生する、１Ｔパターン信号波形作成工程と、
前記記録媒体上に前記ビット周期Ｔのｎ倍（ただし、ｎは、３以上の奇数）のｎＴパターン信号および該ｎＴパターン信号とは極性が反転されたｎＴパターン信号を記録し、該記録された各ｎＴパターン信号から、該ビット周期ｎＴの第１のｎＴパターン信号波形および極性が反転されたビット周期ｎＴの第２のｎＴパターン信号波形を再生する、ｎＴパターン信号波形作成工程と、
前記再生されたビット周期Ｔの第１および第２の１Ｔパターン信号波形と、前記再生されたビット周期ｎＴの第１および第２のｎＴパターン信号波形とを用いた演算により、該磁気記録媒体のパーシャルイレージャの量を算出する演算工程と
を具えたことを特徴とする磁気記録媒体の評価方法。
【請求項２】
前記演算工程は、
前記再生されたビット周期Ｔの第１および第２の１Ｔパターン信号波形から、偶数次の高調波成分が除去されかつ基本波と奇数次の高調波成分を有するビット周期Ｔの第３の１Ｔパターン信号波形を作成する工程と、
前記再生されたビット周期ｎＴの第１および第２のｎＴパターン信号波形から、偶数次の高調波成分が除去されかつ基本波と奇数次の高調波成分を有するビット周期ｎＴの第３のｎＴパターン信号波形を作成する工程と、
前記作成されたビット周期Ｔの第３の１Ｔパターン信号波形と、前記ビット周期ｎＴの第３のｎＴパターン信号波形とを用いた演算により、該磁気記録媒体のパーシャルイレージャの量を算出する工程と
を具えたことを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体の評価方法。
【請求項３】
前記磁気記録媒体は、磁気ディスクからなり、
前記１Ｔパターン信号波形作成工程は、
記録ヘッドにより１Ｔパターン信号を前記磁気ディスクの所定のトラックに該磁気ディスクの回転に同期して記録する工程と、
再生ヘッドにより前記所定のトラックを読出し、該磁気ディスクの回転に同期して前記１Ｔパターン信号を所定周期分サンプリングし、第１の１Ｔパターン信号波形を取得する工程と、
前記トラックを消去した後、前記記録ヘッドに与える電流の極性を反転させ、前記１Ｔパターン信号を前記磁気ディスクの所定のトラックに該磁気ディスクの回転に同期して記録する工程と、
前記再生ヘッドにより前記所定のトラックを読出し、該磁気ディスクの回転に同期して前記１Ｔパターン信号を所定周期分サンプリングし、第２の１Ｔパターン信号波形を取得する工程と
を含み、
前記ｎＴパターン信号波形作成工程は、
該ｎＴパターン信号におけるｎを３とし、
記録ヘッドにより３Ｔパターン信号を前記磁気ディスクの所定のトラックに該磁気ディスクの回転に同期して記録する工程と、
再生ヘッドにより前記所定のトラックを読出し、該磁気ディスクの回転に同期して前記３Ｔパターン信号を所定周期分サンプリングし、第１の３Ｔパターン信号波形を取得する工程と、
前記トラックを消去した後、前記記録ヘッドに与える電流の極性を反転させ、前記３Ｔパターン信号を前記磁気ディスクの所定のトラックに該磁気ディスクの回転に同期して記録する工程と、
前記再生ヘッドにより前記所定のトラックを読出し、該磁気ディスクの回転に同期して前記３Ｔパターン信号を所定周期分サンプリングし、第２の３Ｔパターン信号波形を取得する工程と
を含み、
前記演算工程は、
前記第１および第２の１Ｔパターン信号波形と、前記第１および第２の３Ｔパターン信号波形とを用いた演算により、前記磁気ディスクのパーシャルイレージャの量を求める測定工程
を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の磁気記録媒体の評価方法。
【請求項４】
前記測定工程は、
前記第１の１Ｔパターン信号波形から前記第２の１Ｔパターン信号波形を引き算することにより、第３の１Ｔパターン信号波形を求める工程と、
前記第３の１Ｔパターン信号波形をフーリエ変換し、該変換結果の周波数スペクトルから、基本波成分のマグニチュードを求める工程と、
前記第１の３Ｔパターン信号波形から前記第２の３Ｔパターン信号波形を引き算することにより、第３の３Ｔパターン信号波形を求める工程と、
前記第３の３Ｔパターン信号波形をフーリエ変換し、該変換結果の周波数スペクトルから、３次高調波成分のマグニチュードを求める工程と、
前記基本波成分のマグニチュードと前記３次高調波成分のマグニチュードとから前記磁気ディスクのパーシャルイレージャの量を求める工程と
を含むことを特徴とする請求項３記載の磁気記録媒体の評価方法。
【請求項５】
磁気記録媒体上に基準となるビット周期Ｔの１Ｔパターン信号および該１Ｔパターン信号とは極性が反転された１Ｔパターン信号と、ビット周期Ｔのｎ倍（ただし、ｎは、３以上の奇数）のｎＴパターン信号および該ｎＴパターン信号とは極性が反転されたｎＴパターン信号とを記録する記録手段と、
ビット周期Ｔの第１の１Ｔパターン信号波形および極性が反転されたビット周期Ｔの第２の１Ｔパターン信号波形と、該ビット周期ｎＴの第１のｎＴパターン信号波形および極性が反転されたビット周期ｎＴの第２のｎＴパターン信号波形とを再生する再生手段と、
前記再生されたビット周期Ｔの第１および第２の１Ｔパターン信号波形と前記再生されたビット周期ｎＴの第１および第２のｎＴパターン信号波形とから、偶数次の高調波成分が除去されかつ基本波と奇数次の高調波成分を有するビット周期Ｔの第３の１Ｔパターン信号波形と、偶数次の高調波成分が除去されかつ基本波と奇数次の高調波成分を有するビット周期ｎＴの第３のｎＴパターン信号波形とを作成し、該作成されたビット周期Ｔの第３の１Ｔパターン信号波形および前記ビット周期ｎＴの第３のｎＴパターン信号波形から、該磁気記録媒体のパーシャルイレージャの量を算出する演算手段と
を具えたことを特徴とする磁気記録媒体の評価装置。
【請求項６】
前記磁気記録媒体は、磁気ディスクからなり、
前記記録手段および前記再生手段は、
データパターンを前記磁気ディスクに記録すると共に、前記磁気ディスクに記録された磁化パターンから記録信号を再生する磁気ヘッドと、
前記磁気ディスクを回転させると共に、磁気ディスクの記録面内における前記磁気ヘッドの位置を制御するスピンスタンドと、
前記磁気ヘッドへ供給する記録電流を発生すると共に、該磁気ヘッドからの再生信号を増幅するリードライトアンプと、
所定の周期パターンに応じたディジタル信号を前記磁気ディスクの回転に同期して発生するデータジェネレータと、
前記周期パターンの再生信号を前記磁気ディスクの回転に同期してサンプリングするデータ収集装置と
を含み、
前記演算手段は、
前記周期パターンのサンプリングデータの演算により、前記磁気ディスクのパーシャルイレージャの量を求める演算装置
を含むことを特徴とする請求項５記載の磁気記録媒体の評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体の評価方法、および、評価装置に関し、例えば、ハードディスク装置の記録媒体として使用される磁気ディスクの記録再生特性の評価方法に関し、特にパーシャルイレージャの量を定量的に評価する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、ハードディスク装置の記録媒体として使用されている磁気ディスクの記録、再生について説明する。
【０００３】
ハードディスク装置は、高速回転する磁気ディスク上に、記録再生用のヘッドを浮上させてディジタル情報を読み書きする大容量外部記憶装置である。そのディジタル情報の記録、再生は、記録ヘッド、再生ヘッドを用いて行われる。
【０００４】
＜パーシャルイレージャの発生原理＞
ところで、近年ハードディスク装置の大容量化の要求が高まっており、これに伴い磁気ディスクの高密度化が進んでいる。その結果、最近の磁気ディスクはビット間隔が極端に狭くなっており、非線形歪みの影響が深刻な問題となっている。
【０００５】
非線形歪みは、主にＮＬＴＳ（Ｎｏｎｅ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｓｈｉｆｔ）とパーシャルイレージャとに分けられる。ＮＬＴＳは、記録したビットが隣接ビットの影響を受け、ピーク位置がシフトする現象である。ＮＬＴＳは、記録回路の書き込み補償によりキャンセルすることができる。一方、パーシャルイレージャは、ビットが隣接して記録されている場合に再生信号の振幅が低下する現象であり、以下の２つの原因により発生する。
【０００６】
その一つは、隣接ビットからの反磁界によりヘッド磁界が干渉を受け、記録ビットの磁化遷移幅が広がることによる。磁化遷移幅が広がるため、再生信号のパルス幅が広がりピーク値が低下する。
【０００７】
もう一つの原因は、ビット間隔が狭くなると、記録層を構成するグレイン間の相互作用によりビットセル内に磁化が分断された領域が発生することによる。その結果磁化が減少し、再生信号の振幅が低下する。なお、パーシャルイレージャは、ＮＬＴＳのように書き込み補償によりキャンセルすることができない。
【０００８】
パーシャルイレージャは、ハードディスク装置の信号処理回路におけるビット判定の誤りを増大させ、その結果エラーレートを低下させるので、なるべく少ないことが望ましい。
【０００９】
上述したような理由から、高記録密度媒体の開発においては、パーシャルイレージャの評価が重要であり、より精度の高い評価手法が求められている。
【００１０】
＜従来のパーシャルイレージャの測定＞
従来、パーシャルイレージャを測定する場合は、次のような方法を使用していた。
まず、磁気ディスクに３Ｔパターン（これは、ビット周期Ｔの３倍の周期で磁化が反転するパターンのことをいう）を記録し、その再生信号のスペクトルをスペアナで解析し、３次高調波のマグニチュード（Ｒ３）を求める。
次に、１Ｔパターン（これは、ビット周期Ｔで磁化が反転するパターンのことをいう）を記録し、その再生信号のスペクトルをスペアナで解析し、基本波のマグニチュード（Ｒ１）を求め、以下の関係式によりマグニチュードの振幅減少率αを求める。
【００１１】
３×Ｒ３＝（１−２α）×Ｒ１    …（１）
そして、このαをもってパーシャルイレージャの値としていた。
【００１２】
上述の方法は、定周期パターンの再生信号波形の理想的な周波数スペクトルが基本波成分と、奇数次の高調波成分のみから構成されていること、さらにパーシャルイレージャが無い場合は、３Ｔパターン信号の３次高調波のマグニチュード（Ｒ３）と、１Ｔパターン信号の基本波成分のマグニチュード（Ｒ１）との間に３×Ｒ３＝Ｒ１の関係が成り立つが、パーシャルイレージャが有る場合は、３×Ｒ３＞Ｒ１となることを利用している。
【００１３】
【特許文献１】特開平１０−１９８９０２号公報
【特許文献２】特開平１１−３１７０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、ＭＲヘッドで再生した実際の信号波形は、一般にＤＣレベルに対して上下パルスの振幅が異なる形状（振幅アシンメトリ形状）を有している。このような特性をもつことは、ＭＲヘッドの感度の磁化方向依存性と関係している。
【００１５】
図１２は、ディスクの磁化パターン５１０と、アシンメトリを含む周期信号の再生信号波形５２０との対応を示す。
再生信号波形５２０において、プラス側のパルスの振幅ＡＰとマイナス側のパルスの振幅ＡＭとが異なるのは、ＭＲヘッドの一つの磁化方向（紙面に対して右又は左方向）に対する感度がもう一つの磁化方向に対する感度と異なるためである。
【００１６】
図１３は、図１２のアシンメトリを含む周期信号の再生信号波形に対応した周波数スペクトルを示す。
ｆ１は基本波成分（１／２Ｔ周波数成分）、ｆｎ（ｎ＝２，３，４，…）はｎ次の高調波成分である。このように振幅アシンメトリを含む周期信号波形の周波数スペクトルは、基本波（ｆ１）と、奇数次の高調波成分（ｆ３，ｆ５，…）とに加え、偶数次の高調波成分（ｆ２，ｆ４，…）をさらに含むことが特徴である。
その結果、実際の再生信号波形では、上記の式（１）の関係が厳密には成り立たない。式（１）は、再生信号波形５２０の周波数スペクトルが、基本波成分と奇数次の高調波成分とのみから構成されていることを仮定して計算しているためである。
【００１７】
このように、実際の再生信号波形には偶数次の高調波成分が含まれているにもかかわらず、式（１）では、その偶数次の高調波成分を含まずに演算していることから、従来のパーシャルイレージャの測定方法においては、測定誤差を生ずる一つの要因となっていた。
そこで、本発明の目的は、再生される信号波形が振幅アシンメトリを含む場合でも、パーシャルイレージャの測定誤差を無くし、パーシャルイレージャの量を正確に求めることが可能な、磁気記録媒体の評価方法、および、評価装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、磁気記録媒体の評価方法であって、記録媒体上に基準となるビット周期Ｔの１Ｔパターン信号および該１Ｔパターン信号とは極性が反転された１Ｔパターン信号を記録し、該記録された各１Ｔパターン信号から、該ビット周期Ｔの第１の１Ｔパターン信号波形および極性が反転されたビット周期Ｔの第２の１Ｔパターン信号波形を再生する、１Ｔパターン信号波形作成工程と、前記記録媒体上に前記ビット周期Ｔのｎ倍（ただし、ｎは、３以上の奇数）のｎＴパターン信号および該ｎＴパターン信号とは極性が反転されたｎＴパターン信号を記録し、該記録された各ｎＴパターン信号から、該ビット周期ｎＴの第１のｎＴパターン信号波形および極性が反転されたビット周期ｎＴの第２のｎＴパターン信号波形を再生する、ｎＴパターン信号波形作成工程と、前記再生されたビット周期Ｔの第１および第２の１Ｔパターン信号波形と、前記再生されたビット周期ｎＴの第１および第２のｎＴパターン信号波形とを用いた演算により、該磁気記録媒体のパーシャルイレージャの量を算出する演算工程とを具えることによって、磁気記録媒体の評価方法を提供する。
【００１９】
ここで、前記演算工程は、前記再生されたビット周期Ｔの第１および第２の１Ｔパターン信号波形から、偶数次の高調波成分が除去されかつ基本波と奇数次の高調波成分を有するビット周期Ｔの第３の１Ｔパターン信号波形を作成する工程と、前記再生されたビット周期ｎＴの第１および第２のｎＴパターン信号波形から、偶数次の高調波成分が除去されかつ基本波と奇数次の高調波成分を有するビット周期ｎＴの第３のｎＴパターン信号波形を作成する工程と、前記作成されたビット周期Ｔの第３の１Ｔパターン信号波形と、前記ビット周期ｎＴの第３のｎＴパターン信号波形とを用いた演算により、該磁気記録媒体のパーシャルイレージャの量を算出する工程とを具えてもよい。
【００２０】
前記磁気記録媒体は、磁気ディスクからなり、前記１Ｔパターン信号波形作成工程は、
記録ヘッドにより１Ｔパターン信号を前記磁気ディスクの所定のトラックに該磁気ディスクの回転に同期して記録する工程と、再生ヘッドにより前記所定のトラックを読出し、該磁気ディスクの回転に同期して前記１Ｔパターン信号を所定周期分サンプリングし、第１の１Ｔパターン信号波形を取得する工程と、前記トラックを消去した後、前記記録ヘッドに与える電流の極性を反転させ、前記１Ｔパターン信号を前記磁気ディスクの所定のトラックに該磁気ディスクの回転に同期して記録する工程と、前記再生ヘッドにより前記所定のトラックを読出し、該磁気ディスクの回転に同期して前記１Ｔパターン信号を所定周期分サンプリングし、第２の１Ｔパターン信号波形を取得する工程とを含み、前記ｎＴパターン信号波形作成工程は、該ｎＴパターン信号におけるｎを３とし、記録ヘッドにより３Ｔパターン信号を前記磁気ディスクの所定のトラックに該磁気ディスクの回転に同期して記録する工程と、再生ヘッドにより前記所定のトラックを読出し、該磁気ディスクの回転に同期して前記３Ｔパターン信号を所定周期分サンプリングし、第１の３Ｔパターン信号波形を取得する工程と、前記トラックを消去した後、前記記録ヘッドに与える電流の極性を反転させ、前記３Ｔパターン信号を前記磁気ディスクの所定のトラックに該磁気ディスクの回転に同期して記録する工程と、前記再生ヘッドにより前記所定のトラックを読出し、該磁気ディスクの回転に同期して前記３Ｔパターン信号を所定周期分サンプリングし、第２の３Ｔパターン信号波形を取得する工程とを含み、前記演算工程は、前記第１および第２の１Ｔパターン信号波形と、前記第１および第２の３Ｔパターン信号波形とを用いた演算により、前記磁気ディスクのパーシャルイレージャの量を求める測定工程を含んでもよい。
【００２１】
前記測定工程は、前記第１の１Ｔパターン信号波形から前記第２の１Ｔパターン信号波形を引き算することにより、第３の１Ｔパターン信号波形を求める工程と、前記第３の１Ｔパターン信号波形をフーリエ変換し、該変換結果の周波数スペクトルから、基本波成分のマグニチュードを求める工程と、前記第１の３Ｔパターン信号波形から前記第２の３Ｔパターン信号波形を引き算することにより、第３の３Ｔパターン信号波形を求める工程と、前記第３の３Ｔパターン信号波形をフーリエ変換し、該変換結果の周波数スペクトルから、３次高調波成分のマグニチュードを求める工程と、前記基本波成分のマグニチュードと前記３次高調波成分のマグニチュードとから前記磁気ディスクのパーシャルイレージャの量を求める工程とを含んでもよい。
【００２２】
本発明は、磁気記録媒体上に基準となるビット周期Ｔの１Ｔパターン信号および該１Ｔパターン信号とは極性が反転された１Ｔパターン信号と、ビット周期Ｔのｎ倍（ただし、ｎは、３以上の奇数）のｎＴパターン信号および該ｎＴパターン信号とは極性が反転されたｎＴパターン信号とを記録する記録手段と、ビット周期Ｔの第１の１Ｔパターン信号波形および極性が反転されたビット周期Ｔの第２の１Ｔパターン信号波形と、該ビット周期ｎＴの第１のｎＴパターン信号波形および極性が反転されたビット周期ｎＴの第２のｎＴパターン信号波形とを再生する再生手段と、前記再生されたビット周期Ｔの第１および第２の１Ｔパターン信号波形と前記再生されたビット周期ｎＴの第１および第２のｎＴパターン信号波形とから、偶数次の高調波成分が除去されかつ基本波と奇数次の高調波成分を有するビット周期Ｔの第３の１Ｔパターン信号波形と、偶数次の高調波成分が除去されかつ基本波と奇数次の高調波成分を有するビット周期ｎＴの第３のｎＴパターン信号波形とを作成し、該作成されたビット周期Ｔの第３の１Ｔパターン信号波形および前記ビット周期ｎＴの第３のｎＴパターン信号波形から、該磁気記録媒体のパーシャルイレージャの量を算出する演算手段とを具えることによって、磁気記録媒体の評価装置を構成する。
【００２３】
前記磁気記録媒体は、磁気ディスクからなり、前記記録手段および前記再生手段は、データパターンを前記磁気ディスクに記録すると共に、前記磁気ディスクに記録された磁化パターンから記録信号を再生する磁気ヘッドと、前記磁気ディスクを回転させると共に、磁気ディスクの記録面内における前記磁気ヘッドの位置を制御するスピンスタンドと、前記磁気ヘッドへ供給する記録電流を発生すると共に、該磁気ヘッドからの再生信号を増幅するリードライトアンプと、所定の周期パターンに応じたディジタル信号を前記磁気ディスクの回転に同期して発生するデータジェネレータと、前記周期パターンの再生信号を前記磁気ディスクの回転に同期してサンプリングするデータ収集装置とを含み、前記演算手段は、前記周期パターンのサンプリングデータの演算により、前記磁気ディスクのパーシャルイレージャの量を求める演算装置を含んでもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、磁気記録媒体に記録した所定周期のパターン信号から再生信号を生成するに際して、相互の極性が反転されたビット周期Ｔの第１および第２の１Ｔパターン信号波形と、同様に極性が反転されたビット周期ｎＴの第１および第２のｎＴパターン信号波形とを用いてパーシャルイレージャの量を算出するようにしたので、再生される信号波形に振幅アシンメトリを含む場合でも、演算によりアシンメトリを除去してパーシャルイレージャの測定誤差を無くし、パーシャルイレージャの量を正確に求めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明に係る磁気記録媒体の評価方法、および、評価装置の例について説明する。
（装置構成）
図１は、評価装置１００の構成を示す。
評価装置１００は、磁気記録媒体としての磁気ディスクの評価方法においてパーシャルイレージャの測定のために使用したものである。
スピンスタンド１０４は、磁気ディスク１０１を一定の回転数で回転させ、また磁気ヘッド１０２を磁気ディスク１０１の所定のトラックへ位置付ける。
磁気ヘッド１０２は、記録ヘッド１０２ａと、再生ヘッド１０２ｂとから構成されている。
記録ヘッド１０２ａは、０／１の２値の情報ビットを磁気ディスク１０１のトラック内に磁化パターンとして記録する。この記録ヘッド１０２ａとしては、本例ではインダクティブヘッド１０２ａを用いている。
インダクティブヘッド１０２ａは、リング形状のコアと、コアを励磁するためのコイルとから構成され、さらにコアの一方の端にはギャップが設けられ、ギャップの両端が磁極を形成している。
コイルに流す電流の向きを情報ビットの値に応じて一定の周期で変化させることによって、ギャップからの漏れ磁界の方向を制御し、磁化パターンの記録を行っている。本例では、この一定の周期のことを「ビット周期」という。
【００２６】
再生ヘッド１０２ｂは、磁気ディスク１０１表面の磁化パターンから発生する漏れ磁束を電圧信号に変換する。
この再生ヘッド１０２ｂとしては、本例では、磁界の変化を電気抵抗率の変化に変換する磁気抵抗効果素子を使用したＭＲヘッド（Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｈｅａｄ）が用いている。この他に最近では、ＭＲヘッドよりも感度が高いＧＭＲヘッド（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｈｅａｄ）も用いられるようになっている。
【００２７】
そして、磁化パターンを再生ヘッド１０２ｂにより読み出す（リードする）と、磁化反転位置でピークをもつパルス信号波形が得られるので、１ビット毎にパルスの有り、無しを判定することにより、記録データの復元を行うことができる。
【００２８】
リードライトアンプ１０５は、信号の記録時には、磁気ヘッド１０２へ供給するライト電流を発生し、再生時には磁気ヘッド１０２からのアナログ再生信号を増幅する。増幅したアナログ再生信号は、信号線１５３を介して、ディジタルオシロスコープ１０８に取り込まれる。
ディジタルオシロスコープ１０８は、アナログ再生信号をサンプリングし、ディジタルデータに変換する。
コンピュータシステム１０９は、信号線１５１を介して、ディジタルオシロスコープ１０８からディジタルデータを受け取り、パーシャルイレージャを求めるための演算処理を行う。
【００２９】
パターンジェネレータ１０７は、任意のデータパターンをプログラム可能であり、プログラムされたデータのビット“０”をＬｏｗ、ビット“１”をＨｉｇｈレベルに対応させたディジタル信号を、所定のビットレートで信号線１５２上に出力する。
パターンジェネレータ１０７とディジタルオシロスコープ１０８とは、ディスクの回転と同期を取るために、信号線１５０を介してスピンスタンド１０４のスピンドルモータ１０４ａからのインデクスパルスが入力されている。インデクスパルスは、スピンドルモータ１０４ａが１回転毎に発生する回転に同期したパルス信号である。
【００３０】
（評価方法）
次に、磁気ディスク１０１の評価方法について説明する。
図２は、評価方法におけるパーシャルイレージャの測定手順を示すフローチャートである。
【００３１】
ステップＳ３００では、測定の準備として、スピンスタンド１０４に測定対象の磁気ディスク１０１をセットし、スピンドルモータ１０４ａにより回転させる。スピンドルモータ１０４ａが定常回転になったら、磁気ヘッド１０２を磁気ディスク１０１の所定のトラックへ移動させる。信号線１５０上にはスピンドルモータ１０４ａからの回転に同期したインデクスパルスが出力される。
【００３２】
ステップＳ３０１では、磁気ヘッド１０２により、３Ｔパターン信号を磁気ディスク１０１の所定のトラックへ、ディスクの回転に同期して記録する。
【００３３】
この記録を行うためにまず、パターンジェネレータ１０７に所定のデータ長の３Ｔパターンのデータ（０００１１１０００１１１…）をプログラムする。
そして、インデクスパルスに同期して、ビット“０”をＬｏｗ、ビット“１”をＨｉｇｈレベルに対応させたディジタル信号を、ビットレート１／Ｔ（Ｔはビット周期）で信号線１５２上に出力させる。
リードライトアンプ１０５により、本ディジタル信号のレベルに応じて極性が変化する記録（ライト）電流信号を発生させ、さらに磁気ヘッド１０２によりライト電流に応じた磁束を発生させ、磁気ディスク１０１のトラック内に磁化パターンを記録する。
【００３４】
ステップＳ３０２では、ディスクの回転に同期して３Ｔパターンの再生信号をサンプリングし、そのサンプリングデータをコンピュータシステム１０９に転送する。
そのためまず、磁気ヘッド１０２により３Ｔパターンを再生し、ディジタルオシロスコープ１０８により、インデクスパルスをトリガとして再生信号波形を所定周期分サンプリングする。その後、そのサンプリングデータを、信号線１５１を介してコンピュータシステム１０９に転送する。コンピュータシステム１０９は、本データを第１の３Ｔパターン信号波形として保存する。
【００３５】
ステップＳ３０３では、測定トラックを磁気ヘッド１０２により１周分消去（イレーズ）する。
【００３６】
ステップＳ３０４では、記録電流の極性を反転し、磁気ヘッド１０２により所定のデータ長の３Ｔパターン信号を磁気ディスク１０１の所定のトラックへ、ディスクの回転に同期して記録する。
【００３７】
ここで、記録電流の極性の反転は、リードライトアンプ１０５のライトドライバ１０５ａの出力の極性を反転させることによって行うことができる。なお、一般に、市販のリードライトアンプ回路ではレジスタの設定によりこれを行うことができる。
【００３８】
また、パターンジェネレータ１０７にビットを反転させた３Ｔパターンのデータ（１１１０００１１１０００…）をプログラムすることによって、極性を反転させることもできる。また、本ステップにおけるこれ以降の操作は、ステップＳ３０１と同様である。
【００３９】
ステップＳ３０５では、ディスクの回転に同期して３Ｔパターンの再生信号を所定周期分サンプリングし、そのサンプリングデータをコンピュータシステム１０９に転送する。本操作はステップＳ３０２と同様である。そして、コンピュータシステム１０９は本波形データを第２の３Ｔパターン信号波形として保存する。
【００４０】
ステップＳ３０６では、測定トラックを磁気ヘッド１０２により１周分イレーズする。
【００４１】
ステップＳ３０７では、磁気ヘッド１０２により所定のデータ長の１Ｔパターン信号を磁気ディスク１０１の所定のトラックへ、ディスクの回転に同期して記録する。
【００４２】
本ステップは、パターンジェネレータ１０７にプログラムするデータが１Ｔパターンのデータ（１０１０１０１０…）であること以外はステップＳ３０１と同様である。
【００４３】
ステップＳ３０８では、ディスクの回転に同期して１Ｔパターンの再生信号を所定周期分サンプリングし、そのサンプリングデータをコンピュータシステム１０９に転送する。そして、コンピュータシステム１０９は、本波形データを第１の１Ｔパターン信号波形として保存する。
【００４４】
ステップＳ３０９では、測定トラックを磁気ヘッド１０２により１周分イレーズする。
【００４５】
ステップＳ３１０では、記録電流の極性を反転し、磁気ヘッド１０２により所定のデータ長の１Ｔパターン信号を磁気ディスク１０１の所定のトラックへ、ディスクの回転に同期してライトする。
【００４６】
本ステップは、パターンジェネレータ１０７にプログラムするデータが１Ｔパターンのデータ（１０１０１０１０…又は０１０１０１０１…）であること以外は、ステップＳ３０４と同様である。
【００４７】
ステップＳ３１１では、ディスクの回転に同期して１Ｔパターンの再生信号を所定周期分サンプリングし、そのサンプリングデータをコンピュータシステム１０９に転送する。本操作はステップＳ３０５と同様である。そして、コンピュータシステム１０９は、本波形データを第２の１Ｔパターン信号波形として保存する。
【００４８】
ステップＳ３１２では、コンピュータシステム１０９により上記ステップで取得した波形データを元に、パーシャルイレージャによる減少率αを求めるための演算を行う。
【００４９】
（３Ｔパターン信号波形）
図３〜図４は、３Ｔパターン信号波形と、その周波数スペクトルを示す。
【００５０】
図３は、ビット周期３Ｔのディスクの磁化パターン４００に対する、第１の３Ｔパターン信号波形３４０および第２の３Ｔパターン信号波形３４１を示す。
第１の３Ｔパターン信号波形３４０と第２の３Ｔパターン信号波形３４１とは、それぞれ、コンピュータシステム１０９に保存された第１および第２の３Ｔパターン信号波形のうち、磁気ディスクの同一部分から読み出された信号波形である。これら信号波形３４０，３４１は、ビット周期Ｔ（秒）の６倍を基本周期とする周期信号となっている。
また、第１の３Ｔパターン信号波形３４０と第２の３Ｔパターン信号波形３４１とは、同一磁化遷移点におけるパルスの極性が逆転している。これは、それぞれの記録パターンの磁化極性が、記録電流の反転により逆転しているためである。
各信号波形３４０，３４１は、ＭＲヘッド特有の振幅アシンメトリ形状を有している。すなわち、第１の３Ｔパターン信号波形３４０では、プラス側のパルスの平均振幅ＡＰ１が、マイナス側のパルスの平均振幅ＡＭ１よりも大きい。
第２の３Ｔパターン信号波形３４１についても同様に、プラス側のパルスの平均振幅ＡＰ２が、マイナス側のパルスの平均振幅ＡＭ２よりも大きい。
記録電流の極性以外の条件は同じなので、明らかにＡＰ１≒ＡＰ２、および、ＡＭ１≒ＡＭ２の関係が成り立つ。
図４（ａ），（ｂ）は、第１の３Ｔパターン信号波形３４０および第２の３Ｔパターン信号波形３４１の周波数スペクトルである。
ｈ１、ｈ１’は基本波成分（１／６Ｔ周波数成分）、ｈｎ、ｈｎ’（ｎ＝２，３，４，５，６，７，…）はｎ次の高調波成分である。
このように各周波数スペクトルは、基本波成分（ｈ１、ｈ１’）、奇数次高調波成分(ｈ３、ｈ３’、ｈ５、ｈ５’、…)に加え、偶数次高調波成分(ｈ２、ｈ２’、ｈ４、ｈ４’、…)を含む。これは、各信号波形３４０，３４１が、振幅アシンメトリ形状を有しているためである。
【００５１】
（１Ｔパターン信号波形）
図５〜図６は、１Ｔパターン信号波形と、その周波数スペクトルを示す。
【００５２】
図５は、ビット周期１Ｔのディスクの磁化パターン４１０に対する、第１の１Ｔパターン信号波形３５０および第２の１Ｔパターン信号波形３５１を示す。
第１の１Ｔパターン信号波形３５０と第２の１Ｔパターン信号波形３５１とは、それぞれコンピュータシステム１０９に保存された第１および第２の１Ｔパターン信号波形のうち、磁気ディスクの同一部分から読み出された信号波形である。これら信号波形３５０，３５１は、ビット周期Ｔ（秒）の２倍を基本周期とする周期信号となっている。
３Ｔパターンと同様に、プラス側のパルスの平均振幅ＡＰ１’、ＡＰ２’が、マイナス側のパルスの平均振幅ＡＭ１’ＡＭ２’よりも大きい。また同様に、ＡＰ１’≒ＡＰ２’およびＡＭ１’≒ＡＭ２’の関係が成り立つ。
図６（ａ），（ｂ）は、第１の１Ｔパターン信号波形３５０および第２の１Ｔパターン信号波形３５１の周波数スペクトルである。
ｆ１、ｆ１’は基本波成分（１／６Ｔ周波数成分）、ｆｎ、ｆｎ’（ｎ＝２，３，４，５，６，７，…）はｎ次の高調波成分である。
同様に、各周波数スペクトルは、基本波成分（ｆ１、ｆ１’）、奇数次高調波成分(ｆ３、ｆ３’、ｆ５、ｆ５’、…)に加え、偶数次高調波成分(ｆ２、ｆ２’、ｆ４、ｆ４’、…)を含む。
【００５３】
（パーシャルイレージャの演算処理）
図７は、パーシャルイレージャの演算処理を示すフローチャートを示す。
【００５４】
この図７の演算処理は、前述したステップＳ３１２での振幅減少率αの演算処理を詳細に説明したものである。
【００５５】
ステップＳ３２０では、図３（ｂ）に示す第１の３Ｔパターン信号波形３４０から図３（ｄ）に示す第２の３Ｔパターン信号波形３４１を引き算し、図８（ｂ）に示すアシンメトリを含まない第３の３Ｔパターン信号波形３４２を得る。
ここでの引き算は、第１の３Ｔパターン信号波形３４０のサンプリングデータから同一タイミングの第２の３Ｔパターン信号波形３４１のサンプリングデータを差し引く処理に相当する。
第１、第２の３Ｔパターン信号波形３４０，３４１のプラス側の平均振幅ＡＰ１、ＡＰ２と、それら信号波形３４０，３４１のマイナス側の平均振幅ＡＭ１、ＡＭ２との間には、前述したように、ＡＰ１≒ＡＰ２、ＡＭ１≒ＡＭ２なる関係がある。
その引き算の結果得られる第３の３Ｔパターン信号波形３４２は、図８に示したようにプラス側のパルス振幅（ＡＰ１＋ＡＭ２）とマイナス側のパルス振幅（ＡＭ１＋ＡＰ２）がほぼ等しくなる。すなわち、第３の３Ｔパターン信号波形３４２は、アシンメトリをほとんど含まなくなる。
ステップＳ３２１では、そのアシンメトリを含まない第３の３Ｔパターン信号波形３４２をフーリエ変換し、周波数スペクトルを求める。
この第３の３Ｔパターン信号波形３４２は、アシンメトリをほとんど含まないので、その周波数スペクトルは、図９に示したように、基本波成分ｉ１（１／６Ｔ周波数成分）と、奇数次の高調波成分（ｉ３，ｉ５，ｉ７，…）とのみから構成される。
そして、本周波数スペクトルの３次高調波成分ｉ３（３／６Ｔ＝１／２Ｔ周波数成分）のマグニチュードを求め、この算出値をＲ３として記憶する。
ステップＳ３２２では、図５（ｂ）に示す第１の１Ｔパターン信号波形３５０から図５（ｄ）に示す第２の１Ｔパターン信号波形３５１を引き算し、図１０に示すアシンメトリを含まない第３の１Ｔパターン信号波形３５２を得る。
第１、第２の１Ｔパターン信号波形３５０，３５１のプラス側の平均振幅ＡＰ１’、ＡＰ２’と、それら信号波形３５０，３５１のマイナス側の平均振幅ＡＭ１’、ＡＭ２’との間には、前述したように、ＡＰ１’≒ＡＰ２’、および、ＡＭ１’≒ＡＭ２’なる関係がある。
この引き算の結果得られる第３の１Ｔパターン信号波形３５２は、図１０に示したようにプラス側のパルス振幅（ＡＰ１’＋ＡＭ２’）とマイナス側のパルス振幅（ＡＭ１’＋ＡＰ２’）がほぼ等しくなる。すなわち、第３の１Ｔパターン信号波形３５２は、アシンメトリをほとんど含まなくなる。
ステップＳ３２３では、このアシンメトリを含まない第３の１Ｔパターン信号波形３５２をフーリエ変換し、周波数スペクトルを求める。
この第３の１Ｔパターン信号波形３５２は、アシンメトリをほとんど含まないので、その周波数スペクトルは、図１１に示したように、基本波成分ｇ１（１／２Ｔ周波数成分）と、奇数次の高調波成分（ｇ３，ｇ５，…）とのみから構成される。
そして、本周波数スペクトルの基本波成分ｇ１（１／２Ｔ周波数成分）のマグニチュードを求め、この算出値をＲ１として記憶する。
【００５６】
以上説明したように、図９に示す第３の３Ｔパターン信号３４２の周波数スペクトルと、図１１に示す第３の１Ｔパターン信号３５２の周波数スペクトルは、いずれも基本波と、その奇数次の高調波とのみから構成されている。
その結果、第３の３Ｔパターン信号３４２の３次高調波成分のマグニチュードＲ３と、第３の１Ｔパターン信号３５２の基本波成分のマグニチュードＲ１との間には、以下の関係が成立する。
３×Ｒ３＝（１−２α）  ×Ｒ１            …  （１）
【００５７】
ここで、αはパーシャルイレージャによる第３の１Ｔパターン信号３５２の第３の３Ｔパターン信号３４２に対する振幅減衰率である。
そこで、ステップＳ３２４では、上式（１）に基づいて振幅減少率αを求め、このαをもって、パーシャルイレージャの結果とする。
なお、本例では、ビット周期ｎとして、ｎ＝３の３Ｔを例に挙げて説明したが、ｎは３以上の奇数であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、高記録密度の磁気ディスク媒体の開発において必要となる磁気ディスクの記録再生特性の評価のために利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態である、パーシャルイレージャの評価に用いる評価装置の構成を示すブロック図である。
【図２】評価方法におけるパーシャルイレージャの測定手順を示すフローチャートである。
【図３】ビット周期３Ｔのディスクの磁化パターンに対する、第１および第２の３Ｔパターン信号波形を示す説明図である。
【図４】第１および第２の３Ｔパターン信号波形の周波数スペクトルを示す説明図である。
【図５】ビット周期１Ｔのディスクの磁化パターンに対する、第１および第２の１Ｔパターン信号波形を示す説明図である。
【図６】第１および第２の１Ｔパターン信号波形の周波数スペクトルを示す説明図である。
【図７】パーシャルイレージャの演算処理を示すフローチャートである。
【図８】アシンメトリを含まない第３の３Ｔパターン信号波形を示す説明図である。
【図９】図８の第３の３Ｔパターン信号波形対応した、基本波成分と奇数次の高調波成分とのみからなる周波数スペクトルを示す説明図である。
【図１０】アシンメトリを含まない第３の１Ｔパターン信号波形を示す説明図である。
【図１１】図１０の第３の１Ｔパターン信号波形対応した、基本波成分と奇数次の高調波成分とのみからなる周波数スペクトルを示す説明図である。
【図１２】ディスクの磁化パターンと、アシンメトリを含む周期信号の再生信号波形との対応を示す説明図である。
【図１３】図１２のアシンメトリを含む周期信号の再生信号波形に対応した周波数スペクトルを示す説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１００  評価装置
１０１  磁気ディスク
１０２  磁気ヘッド
１０２ａ  記録ヘッド
１０２ｂ  再生ヘッド
１０４  スピンスタンド
１０５  リードライトアンプ
１０５ａ  ライトドライバ
１０８  ディジタルオシロスコープ
１０９  コンピュータシステム
１５０，１５１，１５２，１５３  信号線
３４０  第１の３Ｔパターン信号波形
３４１  第２の３Ｔパターン信号波形
３４２  第３の３Ｔパターン信号波形
３５０  第１の１Ｔパターン信号波形
３５１  第２の１Ｔパターン信号波形
３５２  第３の１Ｔパターン信号波形
４００，４１０  ディスクの磁化パターン
５１０  ディスクの磁化パターン
５２０  再生信号波形
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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