(57)【要約】      （修正有）【課題】より高精度なアシンメトリ量の評価を行うこと。【解決手段】磁気ヘッドの特性評価方法であって、磁気ヘッドにより参照信号およびＭ系列信号を、記録媒体に記録する工程と、前記記録媒体に記録された前記参照信号を前記磁気ヘッドにより再生して、再生信号のピーク値を算出する工程と、前記記録媒体に記録されたＭ系列信号を前記磁気ヘッドにより再生して得られた再生信号と、該記録されたＭ系列信号と同等のＭ系列信号を用いて作成されたＭ系列データとから、ダイパルス信号を生成する工程と、前記生成されたダイパルス信号に基づいて、アシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数を推定する工程と、前記参照信号を再生して算出された前記再生信号のピーク値を、前記推定されたアシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数に当てはめることにより、前記磁気ヘッドのアシンメトリ量を算出する工程とを具えたことを特徴とする。【選択図】図１
2008090972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ヘッドの特性評価方法であって、
前記磁気ヘッドにより参照信号およびＭ系列信号を、記録媒体に記録する工程と、
前記記録媒体に記録された前記参照信号を前記磁気ヘッドにより再生して、再生信号のピーク値を算出する工程と、
前記記録媒体に記録されたＭ系列信号を前記磁気ヘッドにより再生して得られた再生信号と、該記録されたＭ系列信号と同等のＭ系列信号を用いて作成されたＭ系列データとから、ダイパルス信号を生成する工程と、
前記生成されたダイパルス信号に基づいて、アシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数を推定する工程と、
前記参照信号を再生して算出された前記再生信号のピーク値を、前記推定されたアシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数に当てはめることにより、前記磁気ヘッドのアシンメトリ量を算出する工程と
を具えたことを特徴とする磁気ヘッドの特性評価方法。
【請求項２】
前記アシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数を推定する工程は、
前記磁気ヘッドにより前記Ｍ系列信号を前記記録媒体上に記録・再生した場合に、該記録されたＭ系列信号を再生して得られた前記再生信号と前記Ｍ系列データとの逆畳み込みにより得られる記録再生系の前記ダイパルス信号の１周期分の波形から、前記磁気ヘッドの非線形性による所定ビット位置に発生する所定のパルス信号のピーク振幅値と、前記ダイパルス信号を１ビットシフトして掛け合わせたパルス波形のピーク振幅値とを算出し、該算出された各ピーク振幅値に基づいて前記アシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数を推定することを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドの特性評価方法。
【請求項３】
前記アシンメトリ量を求める工程は、
前記磁気ヘッドにより前記参照信号を前記記録媒体上に記録・再生して求めた前記再生信号のピークｔｏピーク振幅値を、前記ヘッド伝達特性関数に当てはめることにより、前記参照信号の正・負の振幅値を決定し、該決定の結果から前記磁気ヘッドのアシンメトリ量を求めることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気ヘッドの特性評価方法。
【請求項４】
前記アシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数をｆ（ｘ）＝ｘ＋α・ｘ２として近似した場合において、
前記ダイパルス信号の１周期分の波形における前記磁気ヘッドの非線形性による所定ビット位置に発生する所定のパルス信号のピーク振幅値をＶｅｐ、前記ダイパルス信号を１ビットシフトして掛け合わせたパルス波形のピーク振幅値をＶｍｐとしたとき、
前記αの値をＶｅｐ／Ｖｍｐとして求めることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気ヘッドの特性評価方法。
【請求項５】
コンピュータにより、請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気ヘッドの特性評価方法を実行可能な制御プログラム。
【請求項６】
コンピュータにより実行可能な請求項５記載の制御プログラムを記録した媒体。
【請求項７】
磁気ヘッドの特性評価装置であって、
前記磁気ヘッドにより参照信号およびＭ系列信号を、記録媒体に記録する手段と、
前記記録媒体に記録された前記参照信号を前記磁気ヘッドにより再生して、再生信号のピーク値を算出する手段と、
前記記録媒体に記録されたＭ系列信号を前記磁気ヘッドにより再生して得られた再生信号と、該記録されたＭ系列信号と同等のＭ系列信号を用いて作成されたＭ系列データとから、ダイパルス信号を生成する手段と、
前記生成されたダイパルス信号に基づいて、アシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数を推定する手段と、
前記参照信号を再生して算出された前記再生信号のピーク値を、前記推定されたアシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数に当てはめることにより、前記磁気ヘッドのアシンメトリ量を算出する手段と
を具えたことを特徴とする磁気ヘッドの特性評価装置。
【請求項８】
前記アシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数を推定する手段は、
前記磁気ヘッドにより前記Ｍ系列信号を前記記録媒体上に記録・再生した場合に、該記録されたＭ系列信号を再生して得られた前記再生信号と前記Ｍ系列データとの逆畳み込みにより得られる記録再生系の前記ダイパルス信号の１周期分の波形から、前記磁気ヘッドの非線形性による所定ビット位置に発生する所定のパルス信号のピーク振幅値と、前記ダイパルス信号を１ビットシフトして掛け合わせたパルス波形のピーク振幅値とを算出し、該算出された各ピーク振幅値に基づいて前記アシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数を推定することを特徴とする請求項７記載の磁気ヘッドの特性評価装置。
【請求項９】
前記アシンメトリ量を求める手段は、
前記磁気ヘッドにより前記参照信号を前記記録媒体上に記録・再生して求めた前記再生信号のピークｔｏピーク振幅値を、前記ヘッド伝達特性関数に当てはめることにより、前記参照信号の正・負の振幅値を決定し、該決定の結果から前記磁気ヘッドのアシンメトリ量を求めることを特徴とする請求項７又は８記載の磁気ヘッドの特性評価装置。
【請求項１０】
前記アシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数をｆ（ｘ）＝ｘ＋α・ｘ２として近似した場合において、
前記ダイパルス信号の１周期分の波形における前記磁気ヘッドの非線形性による所定ビット位置に発生する所定のパルス信号のピーク振幅値をＶｅｐ、前記ダイパルス信号を１ビットシフトして掛け合わせたパルス波形のピーク振幅値をＶｍｐとしたとき、
前記αの値をＶｅｐ／Ｖｍｐとして求めることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気ヘッドの特性評価装置。
【請求項１１】
前記磁気ヘッドは、
前記参照信号および前記Ｍ系列信号を記録する垂直磁気ヘッドと、
前記記録媒体に記録された前記参照信号および前記Ｍ系列信号の各データを再生するＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果：Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｈｅａｄ）ヘッドと
を含むことを特徴とする請求項７ないし１０のいずれかに記載の磁気ヘッドの特性評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置において再生素子として用いられる磁気ヘッドの特性を評価する特性評価方法、および、特性評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、磁気ディスク装置で使用される薄膜ヘッドは、磁気抵抗効果素子からなる再生素子と、インダクティブ型の電磁変換素子から構成された複合型ヘッドのものが主流である。
【０００３】
インダクティブ型の電磁変換素子は、長手記録では記録コアがリング形状のものが用いられ、垂直記録では単磁極タイプのものが用いられている。
【０００４】
一方、再生素子としては主に巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果：Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｈｅａｄ）ヘッドが長手記録及び垂直記録で共通に用いられている。
【０００５】
ＧＭＲヘッドの主要構成要素である巨大磁気抵抗効果膜は、非磁性層の膜を強磁性ピン層と強磁性フリー層が挟むスピンバルブ構造をとる。ピン層の磁気モーメントは磁気ディスクの表面に対向するＡＢＳ面に対して９０度となるように固定されており、一方、フリー層の磁気モーメントは回転する磁気ディスクからの磁気信号に応じて正・負の方向に自由に回転する。
【０００６】
外部磁界がゼロの状態（平衡状態）では、フリー層の磁気モーメントはＡＢＳ面に並行となることが望ましい。もし並行でないと、フリー層の外部磁界に対する正・負の応答が対称でなくなる。実際には量産時のバラツキにより並行度に一定のバラツキが存在し、またヘッドの劣化により並行度が失われる場合もある。そのためＧＭＲヘッドでは有る程度の非対称な特性を許容せざるを得なかった。
【０００７】
ところで今日、磁気ディスク装置の信号処理方式としてＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）方式が一般に用いられている。ＰＲＭＬ方式は、ヘッド信号を目的の波形に変形するＰＲ等化と、、データ誤りを含んでいる再生信号から最も確からしいデータ系列を選択するＭＬ方式を組み合わせた方式である。また最近では、ＰＲＭＬ方式を改良したＥＰＲＭＬ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ  ＰＲＭＬ）やＥ２ＰＲＭＬなどの信号処理方式も用いられている。
【０００８】
ところでＧＭＲヘッドが外部磁界に対して非対称な特性を有する場合、そのヘッドで読んだ信号波形は上下が非対称なアシンメトリ波形となる。アシンメトリ波形はＰＲＭＬ信号処理におけるデータの誤りを増加させ、エラーレートを低下させる。これはＰＲＭＬ方式では等化後の波形が孤立波形を線形的に重ね合わせたものと一致することを仮定しており、アシンメトリがあるとこの仮定が成り立たなくなるためである。
【０００９】
そのためＧＭＲヘッドの特性評価においてはアシンメトリの評価が重要であり、これを精度良く求めることが要求されている。
【００１０】
アシンメトリは一般に以下のような式で定義されている。
【００１１】
【数１】
2008090972.tif 000003
【００１２】
ここで、Ｖｐｏｓ、Ｖｎｅｇはそれぞれ再生パルス波形の正・負のピーク電圧である。従来長手記録用のヘッドでアシンメトリ量を求める場合は、テスト信号として低周波の方形波信号を使用していた。
【００１３】
本信号を記録・再生した波形は、図９のように正のピーク２０と負のピーク２２がベースライン２１を間に挟んで交互に現れるパルス波形となる。このとき、Ｖｐｏｓ、Ｖｎｅｇはそれぞれベースライン２１との電位差として求めることができるので、（１）式より容易にアシンメトリを求めることができる。
【００１４】
一方、垂直記録用のヘッドで低周波の方形波信号を記録した場合の再生波形は、図１０のような方形波形状であり、本波形からベースライン１４を決定することは困難である。そのためＶｐｏｓ、Ｖｎｅｇの正確な値が分からないので、本方法ではアシンメトリを精度良く求めることができない。
【００１５】
この図１０に示すように、Ｖｎｅｇ＞Ｖｐｏｓの場合は、ベースライン１４は上下の非対象性を補うようにＤＣレベル１３に対して上方向に移動する。
【００１６】
従来垂直記録用ヘッドでアシンメトリを測定するより実用的な方法としては、例えば、非特許文献１に記載されている方法がある。本方法は、テスト信号として上述の低周波の方形波信号の代わりに、低周波の方形波信号の半周期毎に高周波信号を挿入した信号を使用する。挿入された高周波信号は低周波の方形波信号のベースラインをＤＣレベルに近づける役割を持つ。本方法によれば、低周波の方形波信号に対して高周波信号の長さが十分長い場合、理論上ベースラインがＤＣレベルにほぼ一致するので、低周波の方形波信号の再生波形におけるＶｐｏｓ、Ｖｎｅｇのより正確な値を知ることができるようになる。
【００１７】
【非特許文献１】“Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  Ｓｔｕｄｙ  ｏｆ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ａｓｙｍｍｅｔｒｙ  Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｉｎ  Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ”  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ｍａｇｎ．  Ｖｏｌ．３９，  Ｎｏ．５，  ２００３，  ｐｐ２２２２−２２２４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述の方法は、原理上低周波の方形波信号を使用した場合よりもアシンメトリの測定精度を高めることができる。しかし、上述の従来の方法には、振幅の小さな信号（高周波信号）はＧＭＲヘッドの非線形性の影響を全く受けないという極端な仮定を行っているという問題がある。
【００１９】
この場合、実際には、振幅が小さな信号も非線形性の影響を多少は受けるため、前記仮定は厳密には成り立たない。前記仮定と現実との隔たりにより、上述の従来の方法によるアシンメトリ量の測定値には常に所定のオフセットが加算され、これが誤差として測定精度の低下を招いていた。従って、垂直記録用磁気ヘッドによる記録再生波形のアシンメトリ量を精度良く求めるという要求を十分に満足するには至っていない。
【００２０】
そこで、本発明の目的は、再生された振幅の小さな信号についても磁気ヘッドの非線形性の影響を考慮することにより、より高精度なアシンメトリ量の評価を行うことが可能な磁気ヘッドの特性を評価する特性評価方法、および、特性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】
【００２１】
本発明は、磁気ヘッドの特性評価方法であって、前記磁気ヘッドにより参照信号およびＭ系列信号を、記録媒体に記録する工程と、前記記録媒体に記録された前記参照信号を前記磁気ヘッドにより再生して、再生信号のピーク値を算出する工程と、前記記録媒体に記録されたＭ系列信号を前記磁気ヘッドにより再生して得られた再生信号と、該記録されたＭ系列信号と同等のＭ系列信号を用いて作成されたＭ系列データとから、ダイパルス信号を生成する工程と、前記生成されたダイパルス信号に基づいて、アシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数を推定する工程と、前記参照信号を再生して算出された前記再生信号のピーク値を、前記推定されたアシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数に当てはめることにより、前記磁気ヘッドのアシンメトリ量を算出する工程とを具えることによって、磁気ヘッドの特性評価方法を提供する。
【００２２】
ここで、前記アシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数を推定する工程は、前記磁気ヘッドにより前記Ｍ系列信号を前記記録媒体上に記録・再生した場合に、該記録されたＭ系列信号を再生して得られた前記再生信号と前記Ｍ系列データとの逆畳み込みにより得られる記録再生系の前記ダイパルス信号の１周期分の波形から、前記磁気ヘッドの非線形性による所定ビット位置に発生する所定のパルス信号のピーク振幅値と、前記ダイパルス信号を１ビットシフトして掛け合わせたパルス波形のピーク振幅値とを算出し、該算出された各ピーク振幅値に基づいて前記アシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数を推定するようにしてもよい。
【００２３】
前記アシンメトリ量を求める工程は、前記磁気ヘッドにより前記参照信号を前記記録媒体上に記録・再生して求めた前記再生信号のピークｔｏピーク振幅値を、前記ヘッド伝達特性関数に当てはめることにより、前記参照信号の正・負の振幅値を決定し、該決定の結果から前記磁気ヘッドのアシンメトリ量を求めるようにしてもよい。
【００２４】
前記アシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数をｆ（ｘ）＝ｘ＋α・ｘ２として近似した場合において、前記ダイパルス信号の１周期分の波形における前記磁気ヘッドの非線形性による所定ビット位置に発生する所定のパルス信号のピーク振幅値をＶｅｐ、前記ダイパルス信号を１ビットシフトして掛け合わせたパルス波形のピーク振幅値をＶｍｐとしたとき、前記αの値をＶｅｐ／Ｖｍｐとして求めるようにしてもよい。
【００２５】
本発明は、コンピュータにより、上記記載の磁気ヘッドの特性評価方法を実行可能な制御プログラムを提供する。
【００２６】
本発明は、コンピュータにより実行可能な上記記載の制御プログラムを記録した媒体を提供する。
【００２７】
本発明は、磁気ヘッドの特性評価装置であって、前記磁気ヘッドにより参照信号およびＭ系列信号を、記録媒体に記録する手段と、前記記録媒体に記録された前記参照信号を前記磁気ヘッドにより再生して、再生信号のピーク値を算出する手段と、前記記録媒体に記録されたＭ系列信号を前記磁気ヘッドにより再生して得られた再生信号と、該記録されたＭ系列信号と同等のＭ系列信号を用いて作成されたＭ系列データとから、ダイパルス信号を生成する手段と、前記生成されたダイパルス信号に基づいて、アシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数を推定する手段と、前記参照信号を再生して算出された前記再生信号のピーク値を、前記推定されたアシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数に当てはめることにより、前記磁気ヘッドのアシンメトリ量を算出する手段とを具えることによって、磁気ヘッドの特性評価装置を構成する。
【００２８】
ここで、前記磁気ヘッドは、前記参照信号および前記Ｍ系列信号を記録する垂直磁気ヘッドと、前記記録媒体に記録された前記参照信号および前記Ｍ系列信号の各データを再生するＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果：Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｈｅａｄ）ヘッドとを含んでもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、テスト信号としてＭ系列信号、参照信号として低周波の方形波信号を使用し、これらの記録再生波形に基づいてアシンメトリ量を算出するようにしたので、再生された振幅が小さな信号についても磁気ヘッドの非線形性の影響を考慮することができ、これにより、従来その非線形性の影響を無視したために生じていた測定精度の低下を防ぐことができ、より一段と高精度なアシンメトリ量の評価を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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。
本発明の一実施の形態を、図１〜図８に基づいて説明する。
【００３１】
（構成）
図１は、本発明に係る磁気ヘッド１の特性評価方法を実施するための特性評価装置１００の構成例を示す。
【００３２】
この特性評価装置１００は、評価対象の磁気ヘッド１のアシンメトリを評価するために、以下のように構成される。
【００３３】
すなわち、本特性評価装置１００は、所定のデータパターンを発生するデータジェネレータ３と、データパターンに応じた記録電流を磁気ヘッド１へ供給するライトアンプ４と、記録媒体としての回転する磁気ディスク２の所定のトラックに対して記録・再生を行う評価対象の磁気ヘッド１と、磁気ヘッド１により再生された再生信号を増幅するためのリードアンプ５と、増幅した信号をサンプリングするデータ収集装置６と、このサンプリングデータ３０１に対してデータ処理を行ってアシンメトリ量を求めるデータ処理装置７とから構成されている。
【００３４】
磁気ヘッド１は、参照信号およびＭ系列信号等の各種信号を記録する垂直磁気ヘッド１ａと、磁気ディスク２に記録された参照信号およびＭ系列信号の各種データを再生するＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果：Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｈｅａｄ）ヘッド１ｂとを備えている。
【００３５】
図２は、データ処理装置７の構成例を示す。
【００３６】
データ処理装置７は、参照信号計測部２０４と、ピーク検出部２０５と、アシンメトリ算出部２０６と、メモリ部２１０とから構成されている。
【００３７】
参照信号計測部２０４とピーク検出部２０５には、データ収集装置６がサンプリングした参照信号及びＭ系列信号のサンプリングデータ３０１が入力される。
【００３８】
参照信号計測部２０４は、図５に示すように、参照信号４２のサンプリングデータからピークｔｏピークの振幅をＶｌｆとして求める。
【００３９】
ピーク検出部２０５は、図３に示したような７段のシフトレジスタ４０と加算器４１とを組み合わせた回路からなり、図６の周期１２７のＭ系列信号５０を生成する。このＭ系列信号のビットデータは、処理前に予め作成されており、データジェネレータ３のメモリ部３００及びピーク検出部２０５のメモリ部２００にそれぞれ記憶されているものとする。Ｍ系列信号５０のサンプリングデータから後に説明するＶｅｐとＶｍｐを求める。
【００４０】
アシンメトリ算出部２０６は、Ｖｌｆ、Ｖｅｐ、Ｖｍｐが入力され、所定の演算によりアシンメトリ量を算出する。
【００４１】
参照信号計測部２０４、ピーク検出部２０５、及びアシンメトリ算出部２０６は、ハードウェアで構成していてもよいし、また、メモリ部２００等に設けられたリードオンリーメモリに格納されたプログラムとして実装してもよい。
【００４２】
（評価処理）
図１〜図３の各装置を用いて、より精度の高い垂直記録用磁気ヘッドのアシンメトリ量の評価方法を提供することができる。
【００４３】
ここで、その特性評価方法の概略について説明する。
【００４４】
磁気ヘッド１によりＭ系列信号を記録媒体２上に記録・再生した場合に、その記録されたＭ系列信号の再生信号と、これとは別途にＭ系列信号から求めたＭ系列データとの逆畳み込みにより得られる記録再生系のダイパルス応答波形を求める。そして、そのダイパルス応答波形の１周期分の波形から、磁気ヘッド１の非線形性による所定ビット位置に発生するパルスのピーク振幅値と、ダイパルス応答波形を１ビットシフトして掛け合わせたパルス波形のピーク振幅値とを求めておき、これら各ピーク振幅値に基づき、２次式で表されるアシンメトリを考慮したヘッド伝達特性関数を推定する。さらに、磁気ヘッド１により参照信号を記録媒体２上に記録・再生して求めた、再生信号のピークｔｏピーク振幅値を、上記推定されたヘッド伝達特性関数に当てはめることにより、参照信号の再生波形の正・負の振幅値を決定し、その結果から磁気ヘッド１のアシンメトリ量を求めるようにする。
【００４５】
この場合、アシンメトリを考慮したヘッド伝達特性をｆ（ｘ）＝ｘ＋α・ｘ２と近似し、ダイパルス応答波形の１周期分の波形における磁気ヘッド１の非線形性による所定ビット位置に発生するパルスのピーク振幅値をＶｅｐ、ダイパルス応答波形を１ビットシフトして掛け合わせたパルス波形のピーク振幅値をＶｍｐとしたときに、αの値をＶｅｐ／Ｖｍｐとして求めるようにしてもよい。
【００４６】
以下、特性評価装置１００を用いた特性評価方法の具体的な処理について詳細に説明する。
【００４７】
図４は、本発明に係る磁気ヘッド１の特性評価方法を示すフローチャートである。
（ステップＳ１０１）
まず、ステップＳ１０１では、記録媒体としての磁気ディスク２に設けられた測定トラックを磁気ヘッド１によりＡＣ消磁する。
【００４８】
ＡＣ消磁を行う目的は、測定トラックが一方向に磁化されていることにより起こる書き込み時の非線形効果の影響を少なくするためである。
【００４９】
（ステップＳ１０２）
次に、ステップＳ１０２では、磁気ヘッド１により測定トラックに参照信号を記録する。参照信号は、方形波の低周波信号であり、例えば７Ｔパターン１００００００１００００００１．．．．．が好適である。
【００５０】
すなわち、本ステップでは、まず、データジェネレータ３から７Ｔパターンデータ（１００００００１００００００１．．．．．）を発生させる。そして、ライトアンプ４によりパターンデータに応じて極性の変化するライト電流を発生させ、これを磁気ヘッド１により磁気信号に変換し、磁気ディスク２の測定トラックに書き込む。
【００５１】
（ステップＳ１０３）
次に、ステップＳ１０３では、参照信号の再生波形のピークｔｏピーク振幅値Ｖｌｆを求める。
具体的には、次の手順となる。
【００５２】
まず、磁気ヘッド１により測定トラックに磁気信号として記録されている参照信号を電気信号に変換し、これをリードアンプ５により増幅する。さらに、その増幅した参照信号をデータ収集装置６によりサンプリングする。そして、そのサンプリングデータをサンプリングデータ３０１としてデータ処理装置７へ転送する。
【００５３】
データ処理装置７において、参照信号計測部２０４が、転送されたサンプリングデータ３０１を用いた計算により、図５に示すような参照信号の再生信号４２のピークｔｏピーク振幅Ｖｌｆを求める。
【００５４】
（ステップＳ１０４）
次に、ステップＳ１０４では、磁気ヘッド１により、測定トラックを再びＡＣ消磁する。
【００５５】
（ステップＳ１０５）
次に、ステップ１０５では、磁気ヘッド１により測定トラックにＭ系列信号を記録する。
【００５６】
Ｍ系列信号とは、ある長さのシフトレジスタと加算器によって生成される符号系列のうち、その周期が最長になる系列をいう。ｎをシフトレジスタの段数とすると、Ｌ＝２ｎ−１ビットがＭ系列の長さ、すなわち最長系列である。
【００５７】
本実施例では図３に示した７段のシフトレジスタ４０と加算器４１を組み合わせた回路により周期１２７のＭ系列信号を生成する。なお、このＭ系列信号のビットデータは、予め計算されたデータであり、データジェネレータ３及びピーク検出部２０５にそれぞれ記憶されている。
【００５８】
なお、書込み時のデータレートとしては、非線形効果の影響を最小化するために、チャネル線記録密度が１．０以下となる低目のデータレートを使用することが望ましい。また、記録するＭ系列信号の長さ（周期数）は、ノイズを除去する必要から３周期以上とすることが望ましい。
【００５９】
従って、本ステップの手順は、次のとおりとなる。
【００６０】
まず、データジェネレータ３は周期１２７のＭ系列信号のビットデータのパターンを発生させる。そして、ライトアンプ４により、そのビットデータのパターンに応じて極性の変化するライト電流を発生させる。そして、磁気ヘッド１によりこの電流を磁気信号に変換し、磁気ディスク２の測定トラックに書き込む。
【００６１】
（ステップＳ１０６）
次に、ステップＳ１０６では、図６に示すように、その記録されたＭ系列信号の再生信号５０の波形をサンプリングする。ここで、サンプリングする長さは、例えば４周期分とする。そして、サンプリングした波形データを、データ処理装置７へ転送する。
【００６２】
（ステップＳ１０７）
次に、ステップ１０７では、記録再生系のダイパルス応答波形を求める。
【００６３】
ここで、ダイパルスとは、”１１”のような１が２ビット連続するパターンである。記録再生系のダイパルス応答波形は、直接に”１１”パターンを記録・再生して求めることもできるが、Ｍ系列信号を使用した方がより正確に求めることができる。
【００６４】
Ｍ系列信号を使用する場合は、別途予め計算しておいたＭ系列信号のサンプリングデータと、記録されたＭ系列信号の再生信号５０のサンプリングデータとの逆畳み込みを行う。
【００６５】
逆畳み込みは、フーリエ変換により周波数領域で行うのが一般的である。Ｍ系列信号のフーリエ変換をＸ（ω）、記録再生波形のフーリエ変換をＹ（ω）とした場合、ダイパルス応答波形はＹ（ω）／Ｘ（ω）を逆フーリエ変換した結果として得られる。
【００６６】
しかし、ここでは離散データを対象としているためフーリエ変換の代わりに、離散フーリエ変換を使用する。離散データに対してＹ（ω）／Ｘ（ω）の計算を行うには、Ｙ（ω）とＸ（ω）のデータ数が同じでなければならない。
【００６７】
すなわち、Ｍ系列信号と、記録されたＭ系列信号の再生信号５０のデータ数及びサンプリング周波数が同じでなければならない。そのため、離散フーリエ変換の前にデータ数とサンプリング周波数を一致させるための前処理（再サンプリング処理）をそれぞれのデータに施す。
【００６８】
すなわち、本ステップの具体的な手順は次のとおりとなる。
【００６９】
まず、ピーク検出部２０５は、Ｍ系列信号の再生信号５０の再生波形からなるサンプリングデータ３０１から、一定の長さのデータを抽出する。この一定の長さは、Ｍ系列信号の周期の丁度整数倍の長さである。ここでは仮に３周期分の長さとする。
【００７０】
次に、ピーク検出部２０５は、記録されたＭ系列信号の再生信号５０の再サンプリングを行う。
【００７１】
この再サンプリングでは、１ビットが丁度Ｎ個のサンプルとなるようにする。ここで、Ｎの値としては８〜１６程度が望ましい。その結果、記録されたＭ系列信号の再生信号５０のサンプリングデータ数は３×１２７×Ｎ個となる。
【００７２】
次に、ピーク検出部２０５は、メモリ部２００等のリードオンリーメモリに記憶されている周期１２７のＭ系列信号を１周期分読み出し、これを元に３周期分のＭ系列信号を作成する。そして、１ビット毎にＮ−１個のゼロを挿入することにより、Ｎ倍にオーバーサンプリングしたＭ系列信号を作成する。
【００７３】
その結果、Ｍ系列信号のデータ数は３×１２７×Ｎ個となり、Ｍ系列の記録再生信号のサンプリングデータとデータ数及びサンプリング周波数が等しくなる。
【００７４】
次に、Ｍ系列の記録再生信号とＭ系列信号をそれぞれフーリエ変換し、それぞれの周波数スペクトルＤ（ｋ），Ｐ（ｋ）（ｋは周波数番号）を求める。
【００７５】
次に、Ｄ（ｋ）／Ｐ（ｋ）を逆フーリエ変換する。
【００７６】
逆フーリエ変換したデータは、３×１２７×Ｎ個あるが、その内、最初の１２７×Ｎ個のデータを取り出す。
【００７７】
図７は、そのデータが求めるべき記録再生系のダイパルス応答波形を示す。
【００７８】
主パルス３１は、ダイパルス入力による本来の応答波形である。また、主パルス３１の前方のパルス３２は、ＧＭＲヘッドのアシンメトリ成分を示している。パルス３２の発生する位置は、Ｍ系列の種類により異なる。
【００７９】
図３に示したシフトレジスタ４０と加算器４１とによって生成される周期１２７のＭ系列の場合は、主パルス３１に対して３０．５ビット後方の位置となる。
【００８０】
（ステップＳ１０８）
次に、ステップＳ１０８では、ダイパルス応答波形のパルス３２の振幅を求める。そのため、主パルス３１のピーク位置から、３０．５ビット後方のパルスのピークを探索する。そして、そのピーク値をＶｅｐとして記憶する。
【００８１】
（ステップＳ１０９）
次に、ステップＳ１０９では、ピーク検出部２０５がダイパルス応答波形を１ビット遅延させて元の波形と掛け合わせる。掛け合わせた結果は図８のような波形となる。そして、この波形の主パルス３３のピーク振幅を求め、これをＶｍｐとして記憶する。
【００８２】
（ステップＳ１１０）
最後に、ステップＳ１１０では、アシンメトリ算出部２０６がＶｍｐ，Ｖｅｐ及びＶｌｆから、下式によりアシンメトリ量を算出する。
【００８３】
【数２】
2008090972.tif 000004
【００８４】
以上により、一連の測定作業を終了する。
【００８５】
なお、本例では、図３に示した回路により発生される周期１２７のＭ系列を使用する場合について説明したが、他のＭ系列の場合も同様の手順となる。
【００８６】
（アシンメトリ量）
次に、上記式（２）によりアシンメトリ量を求めている理由について以下に説明する。
【００８７】
ライト時又はリード時の非線形効果の影響を無視した場合、ヘッド再生波形Ｖ（ｔ）は、以下のように孤立波の線形重ね合わせにより表される。
【００８８】
【数３】
2008090972.tif 000005
【００８９】
ここで、ｈ（ｔ）は孤立波形、Ｔはビット周期、ａｋはＮＲＺデータ（ａｋ＝｛−１  ｏｒ  １｝）、ｔｋはｔｋ＝ｔ−ｋ＊Ｔを表す。
【００９０】
アシンメトリを考慮したＧＭＲヘッドの伝達特性を、以下の２次の多項式で近似する。
【００９１】
【数４】
2008090972.tif 000006
【００９２】
ここで、右辺第２項の係数αがアシンメトリの極性と強弱を表し、α＞０はプラス側の振幅がマイナス側より大きい場合、α＜０はその逆となる。
【００９３】
ＧＭＲヘッドのアシンメトリ特性を考慮した場合、ヘッド再生波形Ｖ（ｔ）は、以下のように表される。
【００９４】
【数５】
2008090972.tif 000007
【００９５】
ここで、ａｋが周期Ｎの擬似ランダム系列の場合、或る整数Ｍについて
【００９６】
【数６】
2008090972.tif 000008
【００９７】
の性質がある。
ここで、
【００９８】
【数７】
2008090972.tif 000009
【００９９】
と置き、さらに、
【０１００】
【数８】
2008090972.tif 000010
【０１０１】
の関係を用いることにより、Ｖ（ｔ）は以下のようになる（途中計算略）。
【０１０２】
【数９】
2008090972.tif 000011
【０１０３】
【数１０】
2008090972.tif 000012
【０１０４】
と置くと、結局、ヘッド出力信号Ｖ（ｔ）は以下のように表される。
【０１０５】
【数１１】
2008090972.tif 000013
【０１０６】
ヘッド信号Ｖ（ｔ）は、右辺第１項の線形成分と第２項以降の非線形成分が合わさったものとなる。
【０１０７】
上式において、ｑ（ｔ）はＧＭＲヘッドの線形成分によるダイパルス応答である。右辺第２項は直流分であり、再生系のハイパスフィルタ特性により除去されるため無視できる。第３項以降はｑ（ｔ）を所定ビットシフトした２つのパルス波形の積を含む。項の番号が大きくなるに従い２つのパルス波形の間隔が広くなるため、掛け合わせたパルス波形の振幅は急速に低下する。実際、チャネル線記録密度が１．０以下の場合には、右辺第４項以降は無視できる。従ってヘッド信号Ｖ（ｔ）は右辺第１項と第３項のみに支配され、以下のように表される。
【０１０８】
【数１２】
2008090972.tif 000014
【０１０９】
すなわち、ヘッド信号Ｖ（ｔ）は、ＧＭＲヘッドの線形成分によるダイパルス応答波形ｑ（ｔ）と、非線形成分によるパルス波形α・ｑ（ｔｋ−Ｍ０）  ・ｑ（ｔｋ−Ｍ０＋１）とを足し合わせた波形に、Ｍ系列データを畳み込んだ信号として表される。
【０１１０】
非線形成分によるパルス波形α・ｑ（ｔｋ−Ｍ０）  ・ｑ（ｔｋ−Ｍ０＋１）は、線形成分によるダイパルス応答波形ｑ（ｔ）を１ビットシフトして元の波形と掛け合わせ、さらにこれをＭ０−０．５ビット前方にシフトしてα倍した波形に等しい。
【０１１１】
従って、ヘッド信号Ｖ（ｔ）とＭ系列データとの逆畳み込みにより得られるダイパルス応答波形を、１ビットシフトして元の波形と掛け合わせた波形のピーク振幅をＶｍｐ、ダイパルス応答波形の主パルスのＭ０−０．５ビット前方のパルス波形のピーク振幅をＶｅｐとした場合、α≒Ｖｅｐ／Ｖｍｐが成り立つ。
【０１１２】
以上より、アシンメトリ量は、次のように求めることができる。
【０１１３】
まず、アシンメトリ特性を考慮したＧＭＲヘッドの伝達特性関数（式（４））と、ＬＦ信号のピークｔｏピークの平均振幅値Ｖｌｆとから、正・負のピーク電圧Ｖｐｏｓ，Ｖｎｅｇは、以下のように表される。
【０１１４】
【数１３】
2008090972.tif 000015
【０１１５】
従って、アシンメトリ量は式（１）より、
【０１１６】
【数１４】
2008090972.tif 000016
【０１１７】
として求められる。
【０１１８】
なお、Ｍ０の値は使用するＭ系列に依存する。図３に示した回路により生成される周期１２７のＭ系列の場合は、Ｍ０＝−３０である。この場合は、主パルスに対するＭ０−０．５ビット前方位置は、３０．５ビット後方位置となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の一実施の形態である、磁気ヘッドの特性評価装置の構成を示すブロック図である。
【図２】データ処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】Ｍ系列信号の発生回路の構成を示すブロック図である。
【図４】特性評価方法を示すフローチャートである。
【図５】低周波の方形波信号の再生信号波形を示す特性図である。
【図６】Ｍ系列信号の再生信号波形を示す特性図である。
【図７】ダイパルス応答波形を示す特性図である。
【図８】ダイパルス応答を遅延させて掛け合わせた波形を示す特性図である。
【図９】従来の長手方向への記録の場合における、アシンメトリ歪を有する再生信号波形を示す特性図である。
【図１０】従来の垂直方向への記録の場合における、アシンメトリ歪を有する再生信号波形を示す特性図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１  磁気ヘッド１
１ａ  垂直磁気ヘッド
１ｂ  ＧＭＲヘッド
２  磁気ディスク
３  データジェネレータ
４  ライトアンプ
５  リードアンプ
６  データ収集装置
７  データ処理装置
１３  ＤＣレベル
１４  ベースライン
２０  正のピーク
２１  ベースライン
２２  負のピーク
３１  主パルス
３２  前方のパルス
３３  ステップＳ１０９の主パルス  
４０  シフトレジスタ
４１  加算器
１００  特性評価装置
２００  メモリ部
３００  メモリ部
３０１  サンプリングデータ
【図１】
2008090972.tif 000017
【図２】
2008090972.tif 000018
【図３】
2008090972.tif 000019
【図４】
2008090972.tif 000020
【図５】
2008090972.tif 000021
【図６】
2008090972.tif 000022
【図７】
2008090972.tif 000023
【図８】
2008090972.tif 000024
【図９】
2008090972.tif 000025
【図１０】
2008090972.tif 000026