(57)【要約】【課題】磁気記録媒体において、サーボをかける必要のない欠陥検査方法及び欠陥検査装置を提供する。【解決手段】本発明の一実施例に係る、記録トラック間に溝を有するディスクリートトラック方式の垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法は、前記垂直磁気記録媒体を直流消磁するステップと、前記垂直磁気記録媒体から再生信号を検出するステップと、前記再生信号から、所定のカットオフ周波数を用いて、磁気ヘッドが前記溝を交互に横切るときに生成される出力の変動成分を除去して、前記再生信号のピーク出力を分離するステップと、前記再生信号の前記ピーク出力を所定の基準信号と比較して、該基準信号を越える箇所を欠陥箇所として検出するステップとを備えることを特徴とする。【選択図】図８
2009259375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録トラック間に溝を有するディスクリートトラック方式の垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法であって、
前記垂直磁気記録媒体を直流消磁するステップと、
前記垂直磁気記録媒体から再生信号を検出するステップと、
前記再生信号から、所定のカットオフ周波数を用いて、磁気ヘッドが前記溝を交互に横切るときに生成される出力の変動成分を除去して、前記再生信号のピーク出力を分離するステップと、
前記再生信号の前記ピーク出力を所定の基準信号と比較して、該基準信号を越える箇所を欠陥箇所として検出するステップとを備えることを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項２】
前記直流消磁するステップは、永久磁石または電磁石を用いてディスク全面を一括で直流消磁するステップ、もしくは、磁気ヘッドにより検査トラックを直流消磁するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査方法。
【請求項３】
前記カットオフ周波数Ｆcは、欠陥検査を行うヘッド・メディアでの再生信号の立ち上がり時間をＴrとした場合、Ｆc≦（１／Ｔr）／２であることを特徴とする請求項１または２に記載の欠陥検査方法。
【請求項４】
前記カットオフ周波数Ｆcは、偏心により磁気ヘッドがトラックを横切るときの周期をＴ2とした場合、Ｆc≧（１／Ｔ2）＊２であることを特徴とする請求項１または２に記載の欠陥検査方法。
【請求項５】
記録トラック間に溝を有するディスクリートトラック方式の垂直磁気記録媒体の欠陥検査装置であって、
前記垂直磁気記録媒体を直流消磁する手段と、
前記垂直磁気記録媒体から再生信号を検出する手段と、
前記再生信号から、所定のカットオフ周波数を用いて、磁気ヘッドが前記溝を交互に横切るときに生成される出力の変動成分を除去して、前記再生信号のピーク出力を分離する手段と、
前記再生信号の前記ピーク出力を所定の基準信号と比較して、該基準信号を越える箇所を欠陥箇所として検出する手段と有することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項６】
前記直流消磁する手段は、永久磁石または電磁石を用いてディスク全面を一括で直流消磁する手段、もしくは、磁気ヘッドにより検査トラックを直流消磁する手段を含むことを特徴とする請求項５に記載の欠陥検査装置。
【請求項７】
前記カットオフ周波数Ｆcは、欠陥検査を行うヘッド・メディアでの再生信号の立ち上がり時間をＴrとした場合、Ｆc≦（１／Ｔr）／２であることを特徴とする請求項５または６に記載の欠陥検査装置。
【請求項８】
前記カットオフ周波数Ｆcは、偏心により磁気ヘッドがデータトラックを横切るときの周期をＴ2とした場合、Ｆc≧（１／Ｔ2）＊２であることを特徴とする請求項５または６に記載の欠陥検査装置。
【請求項９】
プリフォーマット情報に対応するパターンを有する垂直磁気記録媒体において、該垂直磁気記録媒体の全面を一括で直流磁化した後、磁気ヘッドにより欠陥検査を行なう欠陥検査方法であって、
直流磁化された前記垂直磁気記録媒体から出力される再生信号に対して包絡線検波を行い、プリフォーマット領域を検出することを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項１０】
検知された前記プリフォーマット領域をマスクして、データ領域における欠陥箇所を検出することを特徴とする請求項９に記載の欠陥検査方法。
【請求項１１】
プリフォーマット情報に対応するパターンを有する垂直磁気記録媒体において、該垂直磁気記録媒体の全面を一括で直流磁化した後、磁気ヘッドにより欠陥検査を行なう欠陥検査装置であって、
直流磁化された前記垂直磁気記録媒体から出力される再生信号に対して包絡線検波を行い、プリフォーマット領域を検出する手段を有することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項１２】
検知された前記プリフォーマット領域をマスクして、データ領域における欠陥箇所を検出する手段を有することを特徴とする請求項１１に記載の欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体の欠陥検査方法及び欠陥検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクドライブは大容量化される傾向にあり、磁気記録媒体の高記録密度化が進んでいる。従来の長手記録方式は、媒体面内方向に対して平行に磁化する方式であり、この方式による磁気記録媒体では、高記録密度化すると熱揺らぎによる磁化反転の影響が大きくなってしまうため、高記録密度化の限界が近づいている。一方、媒体面内方向に対して垂直に磁化する垂直記録方式では、記録磁化内の反磁界は記録密度を増加させると磁化を安定化させる傾向になるため、反磁界による熱揺らぎは起こりにくい。そのため、近年の高記録密度化に対して、垂直磁気記録媒体の適用が考えられている。
【０００３】
一方、記録密度の増加に伴うトラック密度の上昇により、隣接トラックとの干渉が問題となる。そこで、磁気記憶媒体の記録トラックの間に溝を設けた、ディスクリートトラック方式の磁気記憶媒体が提案されている。ディスクリートトラック方式の磁気記録媒体は、トラックとトラックとの間を非磁性体で埋めたものであり、トラック間干渉を低減させることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、ビットパターンドメディアと呼ばれる記録媒体では、トラック間に溝を設けるほか、ビット間にも溝を設けることで１ビットに対応する記録要素を孤立させ、隣接トラック間や隣接ビット間の干渉を低減させることができる。
【０００５】
このような、媒体表面にパターンを有する記録媒体はパターンドメディアと呼ばれ（以後、パターン媒体とも呼ぶ）、トラック間あるいはビット間を区切る溝のほかに、ハードディスク装置における位置決め制御で使われるサーボデータもパターンとして媒体表面に設けられる。また、パターンドメディアには、サーボパターンのみが媒体表面に設けられたようなものもある。
【０００６】
ハードディスク装置は、ハードディスク上にヘッドを１０ｎｍ程度浮上させて、データの記録再生を行うものであり、ハードディスク表面上に欠陥があると、ヘッド浮上変動やヘッドダメージなどの深刻なエラーが生じてしまう。そのため、磁気ディスクが、最低限必要とされる性能を満足しているかどうかを、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）内にその磁気ディスクを組み込む前にテストする必要がある。このテストは一般に、テスト用のヘッドを使用して、磁気ディスクのグライド特性およびサーティファイ特性を検査することにより行われる。グライド特性検査では、磁気ディスク上の突起数が確認され、サーティファイ特性検査では、磁気ディスクの電気的特性や欠陥の有無が確認される。このサーティファイ特性検査では、磁気記録媒体に特定の信号を記録し、その再生信号のレベルを基準信号のレベルと比較して、磁気ディスクの欠陥の有無を検査する。
【０００７】
例えば、垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法として、予め直流消磁された垂直磁気記録媒体の再生信号の出力変動を基準信号と比較するドロップアウト検出方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−９７４１９号公報
【特許文献２】特開２００４−１９９７３３号公報
【特許文献３】特開２００２−１５４２０号公報
【非特許文献１】新居浜工業高等専門学校紀要  第４１巻 ｐ.５１〜ｐ.５８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の方法によると、ディスクリートトラック方式の磁気ディスクのサーティファイ特性検査は、サーボをかけて行う必要がある。なぜなら、図１（ａ）のように検査ヘッド１１がトラック１３の上に位置している場合は良いが、図１（ｂ）のように、偏心の影響で検査ヘッド１１が溝１２の上を横切ってしまうと（すなわち、検査ヘッド１１がトラック１３から外れてしまうと）、信号はほとんど再生できないからである。
【００１０】
一方、通常(溝無し)の磁気ディスク媒体の欠陥検査ではサーボはかけないので、現状の量産工程における欠陥検査装置にはサーボをかける機能が無いことが多い。したがって、サーボをかけて検査をするためには、ヘッドを移動させるステージ部分をハードディスクと同様のＶＣＭ（Voice Coil Motor）のようなものに改造する作業などが必要となってくる。
【００１１】
なお、磁気ディスクのトラックの幅に対して幅広の磁気ヘッドを用いて磁気ディスクを検査し、再生信号の低周波成分をフィルタによってカットした信号によって欠陥検査を行う方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【００１２】
また、媒体表面にサーボデータなどのプリフォーマット情報に対応するパターンを有する、いわゆるディスクリートトラックメディアやパターンドメディアなどのパターン媒体のサーティファイ検査では、サーボ領域などのプリフォーマット領域をマスクして、データ領域における欠陥検査を行なう必要がある。
【００１３】
一般的には、パターン媒体におけるサーボ信号の検出は、以下のような方法により行なわれる。  
通常、サーボ信号は、サーボクロックを発生させるために用いられるプリアンブル信号、サーボ領域であることを示すＳＡＭ（サーボ・アドレス・マーク）、トラック番号とセクタ番号を示すアドレス信号、および、精密な位置決めに使用されるバースト信号で構成される。また、サーボ領域とデータ領域との間には無信号領域が設けられる。サーボ信号の検出は、まず無信号領域を検出した後、プリアンブル信号に同期してサーボクロックを生成し、生成したサーボクロックによりその後に来る信号を検出する。検出した信号がＳＡＭと一致すればサーボ領域であると認識し、ＳＡＭの後に来るアドレス信号を検出する。その後、バースト信号を検出する。
【００１４】
サーボ領域の検出は、このようなサーボ復調を行なう必要があり、サーティファイ検査を行なう装置はサーボデータ復調器を備える必要がある。しかしながら、サーボデータは一般的に、製品毎に相違しており、それぞれの製品に対応するサーボデータ復調器を備えることは困難である。
【００１５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、磁気記録媒体において、サーボをかける必要のないサーティファイ特性検査方法、すなわち欠陥検査方法、および欠陥検査装置を提供することである。また、再生信号の出力波形により簡易にプリフォーマット領域を検出する欠陥検査方法および欠陥検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、記録トラック間に溝を有するディスクリートトラック方式の垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法であって、前記垂直磁気記録媒体を直流消磁するステップと、前記垂直磁気記録媒体から再生信号を検出するステップと、前記再生信号から、所定のカットオフ周波数を用いて、磁気ヘッドが前記溝を交互に横切るときに生成される出力の変動成分を除去して、前記再生信号のピーク出力を分離するステップと、前記再生信号の前記ピーク出力を所定の基準信号と比較して、該基準信号を越える箇所を欠陥箇所として検出するステップとを備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の欠陥検査方法であって、前記直流消磁するステップは、永久磁石または電磁石を用いてディスク全面を一括で直流消磁するステップ、もしくは、磁気ヘッドにより検査トラックを直流消磁するステップを含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の欠陥検査方法であって、前記カットオフ周波数Ｆcは、欠陥検査を行うヘッド・メディアでの再生信号の立ち上がり時間をＴrとした場合、Ｆc≦（１／Ｔr）／２であることを特徴とする。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の欠陥検査方法であって、前記カットオフ周波数Ｆcは、偏心により磁気ヘッドがトラックを横切るときの周期をＴ2とした場合、Ｆc≧（１／Ｔ2）＊２であることを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、記録トラック間に溝を有するディスクリートトラック方式の垂直磁気記録媒体の欠陥検査装置であって、前記垂直磁気記録媒体を直流消磁する手段と、前記垂直磁気記録媒体から再生信号を検出する手段と、前記再生信号から、所定のカットオフ周波数を用いて、磁気ヘッドが前記溝を交互に横切るときに生成される出力の変動成分を除去して、前記再生信号のピーク出力を分離する手段と、前記再生信号の前記ピーク出力を所定の基準信号と比較して、該基準信号を越える箇所を欠陥箇所として検出する手段と有することを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の欠陥検査装置であって、前記直流消磁する手段は、永久磁石または電磁石を用いてディスク全面を一括で直流消磁する手段、もしくは、磁気ヘッドにより検査トラックを直流消磁する手段を含むことを特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の欠陥検査装置であって、前記カットオフ周波数Ｆcは、欠陥検査を行うヘッド・メディアでの再生信号の立ち上がり時間をＴrとした場合、Ｆc≦（１／Ｔr）／２であることを特徴とする。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項５または６に記載の欠陥検査装置であって、前記カットオフ周波数Ｆcは、偏心により磁気ヘッドがデータトラックを横切るときの周期をＴ2とした場合、Ｆc≧（１／Ｔ2）＊２であることを特徴とする。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、プリフォーマット情報に対応するパターンを有する垂直磁気記録媒体において、該垂直磁気記録媒体の全面を一括で直流磁化した後、磁気ヘッドにより欠陥検査を行なう欠陥検査方法であって、直流磁化された前記垂直磁気記録媒体から出力される再生信号に対して包絡線検波を行い、プリフォーマット領域を検出することを特徴とする。
【００２５】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の欠陥検査方法であって、検知された前記プリフォーマット領域をマスクして、データ領域における欠陥箇所を検出することを特徴とする。
【００２６】
請求項１１に記載の発明は、プリフォーマット情報に対応するパターンを有する垂直磁気記録媒体において、該垂直磁気記録媒体の全面を一括で直流磁化した後、磁気ヘッドにより欠陥検査を行なう欠陥検査装置であって、直流磁化された前記垂直磁気記録媒体から出力される再生信号に対して包絡線検波を行い、プリフォーマット領域を検出する手段を有することを特徴とする。
【００２７】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の欠陥検査装置であって、検知された前記プリフォーマット領域をマスクして、データ領域における欠陥箇所を検出する手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一実施形態によれば、磁気記録媒体において、サーボをかける必要のない欠陥検査方法および欠陥検査装置を提供することが可能となる。また、本発明の別の一実施形態によると、磁気記録媒体において、再生信号の出力波形により簡易にプリフォーマット領域を検出する欠陥検査方法および欠陥検査装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、複数の図面において同一の符号は同一物を表し、その繰り返しの説明は省略する。
【００３０】
図２は、一般的な垂直磁気記録媒体の構成図である。図示されるように、一般的な垂直磁気記録媒体は、非磁性基体２１上に少なくとも軟磁性裏打ち層２２と中間層２３と磁気記録層２４と保護層２５とが順次積層され、その上に液体潤滑層２６が塗布形成されている。
【００３１】
図３は、本発明による垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法の原理を説明するための図である。図３（ａ）は、非磁性基体上の記録層の直流消磁後の磁化状態を模式的に示す。図中の矢印の向きは磁化の方向を表わし、矢印の長さは磁化の強度を表わす。例えば、記録層が変質しているカラムでは矢印が短い（すなわち、磁化強度が小さい）。また、記録層が欠損しているカラムには、矢印が示されていない。図３（ｂ）および（ｃ）は、磁気ヘッドにある再生素子からの出力波形を示す。また、図４は、偏心によるトラックずれと再生信号の出力波形との関係を示す。
【００３２】
本発明の一実施形態による欠陥検査方法では、まず、図２に示したような垂直磁気記録媒体において、電磁石または永久磁石によりディスク全面を一括で直流消磁するか、若しくは、磁気ヘッドにより検査トラックを直流消磁する。次いで、磁気ヘッドにある再生素子（ＭＲ素子）からの再生信号を検出する。垂直磁気記録媒体では、磁化方向は媒体面内方向に対して垂直であるので、直流消磁を行った場合、磁化方向は図３（ａ）に示したようになる。その結果、ＭＲ素子からの出力は、磁化の方向により＋側、もしくは−側に一定となる。例えば、図３（ａ）に示すように、記録層に欠陥若しくは変質がある場合、欠陥箇所は磁化されず、また、変質箇所の磁化強度は弱くなる。その結果、図３（ｂ）に示すように、ＭＲ素子からの出力において、磁化されていない若しくは磁化強度の弱いところでピークが検出される。一般的に、ＭＲ素子はＡＣカップリングによって増幅器に接続されるので、ＭＲ素子からの出力はＤＣ成分がカットされ、図３（ｃ）のようなパルス状の出力（以下、エキストラパルスと呼ぶ）となる。このような出力を所定の基準電圧と比較して、基準電圧を越える箇所を欠陥箇所として検出する。
【００３３】
一方、ディスクリートトラックを有する媒体において、上述したように直流消磁を行った場合、再生信号は、データトラック上では＋側もしくは−側になり、また、磁気ヘッドが偏心により溝の部分を横切った場合はその出力が低下する。その結果、再生信号の出力波形は、図４に示すように０に近い出力と＋側もしくは−側の出力とが交互に周期的になる。偏心によるトラックずれを正弦波とみなした場合、ディスクが１回転するうちで最も速い周期で磁気ヘッドがトラックを横切るのは、０ｒａｄ.とπｒａｄ.の時である。例えば、偏心量が１００ｕｍｐ−ｐで、ディスク回転数が５４００ｒｐｍ、トラック幅が３０ｎｍ、溝幅が３０ｎｍ、リード素子の幅が４５ｎｍのディスクリートトラックでは、トラックを横切ることによる周期信号の周期は、最高で４７０Ｈｚ程度となる。
【００３４】
ここで、上述したエキストラパルスのスペクトルについて説明する。まず、磁化状態が図５（ａ）のようにステップ状であるとすると、磁気ヘッドから再生される再生信号の波形は、図５（ｂ）に示すように、以下の式１のような双曲線正接関数で表現される（例えば、非特許文献１参照）。
【００３５】
【数１】
2009259375.tif 000003
【００３６】
ここで、Ａは飽和レベル、Ｔ50は、−Ａ／２からＡ／２への変化に要する時間である。欠陥から再生されるエキストラパルスを考える場合、磁化状態は図６（ａ）のようにパルス状となり、エキストラパルスは線形重ね合わせにより、以下に示す式２のように表すことができる。  
【００３７】
【数２】
2009259375.tif 000004
【００３８】
ここで、Ｔ0は、図６（ａ）におけるパルスの幅であり、実際には欠陥の長さにあたる。
【００３９】
図６（ｂ）は、上述した式２により表される波形を示す。ここで、Ｔ50は４．５４ｎｓｅｃであり、Ｔ0は４．５４ｎｓｅｃである。また、Ｔ50＝４．５４ｎｓｅｃの条件で上述した式１によって計算される立ち上がり時間Ｔr（振幅を１００％とした時に、出力ｈ（ｔ）が１０％〜９０％変動するのに要する時間）は、９．２ｎｓｅｃである。
【００４０】
この結果に対し、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）を行い周波数成分を確認すると、図７のようになる。図７より判るように、１／Ｔr以下の周波数帯（≦１０８ＭＨｚ）において、信号成分が存在することがわかる。
【００４１】
このように、偏心の影響で磁気ヘッドがトラックを横切ることで出力が変動する時の周期と、欠陥より得られるエキストラパルスに含まれる周波数成分の上限とでは大きな差がある。したがって、この２つの成分を分離するフィルタを用いてエキストラパルスのみを検出することで、ディスクリートトラック方式の垂直磁気記録媒体において、サーボをかけることなくサーティファイ特性検査（すなわち、欠陥検査）を行うことができる。
【００４２】
（第１の実施例）
図８は、本発明の一実施例に係るディスクリートトラック媒体の欠陥検査装置を示す。本発明の一実施例に係る欠陥検査装置は、検査対象のディスク８０を回転させるスピンスタンド８１と、検査用の磁気ヘッド８２を保持し、移動させるステージ部８３、再生信号からエキストラパルス成分のみを取り出すフィルタ部８４、フィルタ部８４を通った再生信号の欠陥検査を行う信号エラー検出器８５、信号エラー検出器８５での結果を記憶するメモリ８６とを備える。なお、フィルタ部８４には、ハイパスフィルタまたはバンドパスフィルタを用いる。
【００４３】
次に、上述した欠陥検査装置を用いた欠陥検査の流れを説明する。まず、検査対象のディスク８０に対して、電磁石または永久磁石によりディスク全面を一括で直流消磁する。次に、ディスク８０をスピンドルにセットしてディスク８０を回転させ、磁気ヘッド８２をディスク８０上に浮上させる。その後、検査開始トラックに磁気ヘッド８２を移動させて検査を行う。検査では、フィルタ部８４を通過した後の再生信号を、基準信号と比較する。信号エラー検出器８５において、基準信号を超える出力が検出された場合、エキストラパルスが存在したと判定して、エラーを検出したことをメモリ８６に記憶する。
【００４４】
次に、フィルタ部８４のカットオフ周波数の決定方法を説明する。一定の回転数で検査を行う場合、磁気ヘッド８２の半径位置での偏心による出力の変動周期は変化しない。よって、適当な半径位置で、偏心による出力の変動周期Ｔ2を見積もる。例えば、偏心量が１００ｕｍｐ−ｐで、ディスク回転数が５４００ｒｐｍ、トラック幅が３０ｎｍ、溝幅が３０ｎｍのディスクリートトラックで、素子の幅が４５ｎｍの磁気ヘッド８２では、図９に示すように、トラックを横切ることによる周期信号の周期は最高で４７０Ｈｚ程度となる。この変動成分をフィルタ部８４で除去する。カットオフ周波数Ｆcを検討するために、図９の波形に対し、カットオフ周波数Ｆcを変化させた時の出力波形を計算した。フィルタには、２００次のＦＩＲフィルタを用いた。図１０〜１３は、それぞれのカットオフ周波数Ｆc（Ｆc＝０．５ＭＨｚ、１ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ）におけるフィルタ前後での出力波形を示し、図１４は、カットオフ周波数Ｆcを変化させた時の(フィルタ後出力／フィルタ前出力)の値を示す。この結果より、カットオフ周波数Ｆcが１ＭＨｚ以上で変動成分をほぼ除去できることがわかり、Ｆc≧（１／Ｔ2）＊２であればよいと言える。このようにして、カットオフ周波数Ｆcの下限を決定することができる。
【００４５】
次に、カットオフ周波数Ｆcの上限を決定する。カットオフ周波数Ｆcの上限は、エキストラパルスが検出できる範囲の上限となる。エキストラパルスの場合、一定の回転数で検査すると、ディスク内周で最もパルス幅が長くなるので、内周での波形を基準に考える。例えば、ディスクサイズを２．５”サイズとし、半径位置を１２ｍｍとする。Ｔ50＝１１．３ｎｓｅｃ、Ｔ0＝１１．３ｎｓｅｃで考えた時、エキストラパルス波形は図１５のようになる。また、上述した式１で計算される立ち上がり時間Ｔr（振幅を１００％とした時に、出力ｈ（ｔ）が１０％〜９０％変動するのに要する時間）は、２２ｎｓｅｃである。図１６〜２０は、それぞれのカットオフ周波数Ｆc（Ｆc＝５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２２．５ＭＨｚ、３５ＭＨｚ、５５ＭＨｚ）におけるフィルタ後での出力波形を示し、図２１は、カットオフ周波数Ｆcを変化させた時のフィルタ後出力／フィルタ前出力の値を示す。この結果より、カットオフ周波数Ｆcが２２．５ＭＨｚ以下であれば、エキストラパルスの出力がとれると言え、Ｆc≦（１／Ｔr）／２であればよいといえる。なお、立ち上がり時間Ｔrを実測する場合は、低記録密度で記録した場合の再生波形の立ち上がり時間を計測すればよい。
【００４６】
以上より、フィルタ部８４のカットオフ周波数Ｆcの範囲は、以下の式３のように表わすことができる。
【００４７】
【数３】
2009259375.tif 000005
【００４８】
図２２は、本実施例における、カットオフ周波数Ｆcを変化させた場合の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）を示す。ここで、信号出力は、各カットオフ周波数Ｆcにおけるエキストラパルスの０レベルからピークまでの値であり、雑音レベルは、トラックを横切る際のヘッド出力の下側ピークから上側ピークまでの値である。この図より、上述した式３で示されるカットオフ周波数Ｆｃの範囲内では、十分なＳ／Ｎを得られることがわかった。
【００４９】
このように、上述した式３に示すようなカットオフ周波数を持つフィルタを使用することで、ディスクリートトラック方式の垂直磁気記録媒体において、サーボをかけることなくサーティファイ特性検査（すなわち、欠陥検査）を行うことができる。
【００５０】
（第２の実施例）
本実施例においても上述した実施例と同様に、最初に媒体に対して直流磁化を行い、パターン部分の磁化方向をそろえて、磁気ヘッドによるサーボ信号の再生を可能にする。これは、製造プロセス完了直後の垂直記録方式のパターン媒体では、パターン部分の磁化方向がばらばらになっており、サーボデータに対応する再生信号を磁気ヘッドで得ることができないためである。
【００５１】
サーボ信号は、図２３に示すように観察される。図中Ａ領域がサーボ領域であり、Ｂ領域がデータ領域である。サーボ領域の検出では、まず、再生される信号に対して包絡線検波を行い、再生信号のエンベロープ（図２４参照）を得る。次いで、得られた信号を基準電圧と比較し、得られた信号が基準電圧より高いレベルである領域を、サーボ領域として検出する（図２５参照）。
【００５２】
一方、サーボ信号の周波数は、一般的に数十ＭＨｚ以上であり、トラックずれにより発生する信号の周波数と比較して、かなり高い。よって、信号のエンベロープを検出してサーボ領域を判別する際、包絡線検波回路の前にハイパスフィルタを設けることによって、トラックずれによる信号とサーボ信号とを分離することができる。こうすることによって、データ領域においてトラック間に溝を有する場合においても、エンベロープ検出によりサーボ領域を検出することが可能となる。
【００５３】
図２６は、本実施例に係るパターン媒体の欠陥検査装置２６０の構成例を示す。欠陥検査装置２６０は、検査するディスク２６１を回転させるスピンドル部２６２、検査ヘッド２６３を保持し、移動させるステージ部２６４、ディスク２６１に対して直流磁化を行なうマグネット部２６５、再生された信号よりサーボ領域を検出するサーボ領域検出部２７０、再生された信号よりエラー情報を検出するエラー検出部２８０、エラー検出部２８０で検出されたエラー情報のうち、サーボ領域検出部２７０で検出されるサーボ領域をマスクしてエラー検出結果を得るサーボ領域マスク部２９０、および、検出結果を保存する検出結果メモリ２９１を備える。
【００５４】
サーボ領域検出部２７０は、トラックずれによる出力とサーボ信号とを分離するためのハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２７１、包絡線検波器２７２、包絡線検波器２７２より得られるエンベロープからサーボ領域を検出するサーボ領域検出器２７３、および、サーボ領域検出器２７３より得られるサーボ領域情報を一時的に保存するためのサーボ領域情報メモリ２７４を備える。
【００５５】
図２７は、包絡線検波器２７２、および、サーボ領域検出器２７３をより詳細に示した図である。  
包絡線検波器２７２は、ダイオード検波の後段に抵抗２７５とコンデンサ２７６を組み合わせた時定数回路を備える。この時定数をサーボ信号の周期に合わせることで、サーボ信号のエンベロープを抽出することができる。例えば、５０ＭＨｚのサーボ信号周期であれば、時定数τ＝０．０２μとなる。
【００５６】
サーボ領域検出器２７３は、包絡線検波器２７２にて抽出したサーボ信号のエンベロープから、サーボ領域を検出する。まず、包絡線検波器２７２にて得られた信号はローパスフィルタ（ＬＰＦ）２７７に入力される。包絡線検波器２７２にて得られる信号の中には、欠陥より出力されるエキストラパルスが含まれており、そのエキストラパルスとサーボ信号のエンベロープとを分離する必要がある。エキストラパルスとサーボ信号のエンベロープの周波数を考えると、エキストラパルスは、数十ＭＨｚオーダーの高い周波数であり、サーボ信号のエンベロープは、１００ｋ〜４００ｋＨｚ程度の低い周波数である。よって、ローパスフィルタ２７７のカットオフ周波数は、１ＭＨｚ程度とすればよい。
【００５７】
ローパスフィルタ２７７からの出力はコンパレータ２７８に入力され、基準電圧と比較される。サーボ信号のエンベロープ検出時はＨｉｇｈの出力を、サーボ領域以外はＬｏｗの出力が得られる。
【００５８】
このように、サーボ領域検出部２７０は、直流磁化されたディスク２６１から出力される再生信号に対して包絡線検波を行い、サーボ領域などのプリフォーマット領域を検出する。
【００５９】
エラー検出部２８０は、再生された信号からエキストラパルス成分のみを取り出すハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２８１、フィルタ２８１を通った信号より欠陥検査を行なう信号エラー検出器２８２、および、信号エラー検出器２８２での結果を一時的に記憶するエラー情報メモリ２８３を備える。
【００６０】
本実施例に係る欠陥検査装置を用いた欠陥検査は、以下の手順で実施される。  
まず、スピンドル部２６２に、検査されるディスク２６１を載せ、スピンドルを所定の回転数で回転させる。スピンドルを回転させた状態で、マグネット部２６５をディスクの外周側から内周側に向けて移動させる（図２８（ａ）参照）。ディスクの内周付近までマグネットが達した後、次に、マグネットをディスクの内周側から外周側に向けて移動させる（図２（ｂ）参照）。こうすることで、検査するパターン媒体（すなわち、ディスク２６１）に対して直流磁化を行なう。ここで、マグネット部２６５の先端部の構造は、図２９に示すような構造であり、ディスク２６１を挟んで上下にマグネット２６６のＮ極およびＳ極が対面するように配置され、それぞれのマグネット２６６には、リターンヨーク２６７が設けられている。
【００６１】
次に、ステージ部２６４を移動させ、検査ヘッド２６３を所定のロード位置に移動させた後、検査ヘッド２６３をディスク２６１上にロードする。次いで、検査ヘッド２６３を検査開始半径位置に移動させ、その位置の再生信号を得る。得られた再生信号は、エラー検出部２８０とサーボ領域検出部２７０に入力され、それぞれで処理が行なわれる。
【００６２】
エラー検出部２８０では、ハイパスフィルタ２８１を通った後の再生信号が、基準信号と比較される。基準信号を超える出力が検出された場合、エキストラパルスが存在したと判定され、エラーを検出したことをエラー情報メモリ２８３に記憶する。この時点では、サーボ領域におけるサーボ信号も欠陥として捉えられている状態である。また、メモリ２８３では、ディスク１周を４０９６分割し、それぞれの位置でエラーが検出されたかどうかが記憶される。
【００６３】
サーボ領域検出部２７０では、まず、再生信号がハイパスフィルタ２７１に入力され、トラックずれによる出力変動成分が除去される。次いで、この信号は包絡線検波器２７２に入力され、エンベロープが出力される。出力されたエンベロープはサーボ領域検出器２７３に入力され、基準電圧と比較される。エンベロープが基準電圧より高いレベルである領域は、サーボ領域として検知される。サーボ領域として検知された結果は、サーボ領域情報メモリ２７４に記憶される。メモリ２７４では、上述したエラー検出と同じように、ディスク１周を４０９６分割し、それぞれの位置でサーボ領域であったかどうかが記憶される。
【００６４】
上述したそれぞれの検出結果は、最終的に、サーボ領域マスク部２９０において統合される。例えば、サーボ領域検出部２７０の検出結果において、サーボ領域を「０」、データ領域を「１」とし、エラー検出部２８０の検出結果において、エラー箇所を「１」、エラーの無い箇所を「０」とすれば、サーボ領域マスク部２９０では、両方の検出結果の論理積を得ることで、データ領域のエラーを検出することができる。すなわち、検知されたプリフォーマット領域をマスクして、データ領域における欠陥箇所を検出することができる。
【００６５】
欠陥検査が終了したら、検査結果を検出結果メモリに保存した後、所定の検査ピッチ分だけ検査ヘッド２６３を移動させる。次の検査半径位置では、再び同様の処理が行なわれる。  
以上の動作を、検査終了半径位置まで続ける。検査終了半径位置に達した後、検査ヘッド２６３をアンロード位置まで移動させ、ヘッドアンロードを行い、スピンドルの回転を停止して、検査終了となる。
【００６６】
このようにすることで、パターン媒体のサーティファイ検査において、サーボ復調器を用いることなくサーボ領域を検出でき、サーボ領域をマスクして欠陥検査を行なうことができる。それにより、製品毎にサーボパターンが異なっていたとしても、同一の装置で検査を行なうことができる。
【００６７】
以上説明したように、本発明によると、パターン媒体の欠陥検査を、サーボ制御なしで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】検査ヘッドと磁気ディスクの位置関係を示す図である。
【図２】一般的な垂直磁気記録媒体の構成図である。
【図３】本発明による垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法の原理を説明するための図である。
【図４】偏心によるトラックずれと再生信号の出力波形との関係を示す図である。
【図５】磁化状態（ａ）と再生信号の波形（ｂ）を示す図である。
【図６】磁化状態（ａ）と再生信号の波形（ｂ）を示す図である。
【図７】周波数と振幅の関係を示す図である。
【図８】本発明の一実施例に係るディスクリートトラック媒体の欠陥検査装置を示す図である。
【図９】トラックを横切ることによる周期信号の周期を示す図である。
【図１０】フィルタ前後での出力波形（カットオフ周波数Ｆc＝０．５ＭＨｚ）を示す図である。
【図１１】フィルタ前後での出力波形（カットオフ周波数Ｆc＝１ＭＨｚ）を示す図である。
【図１２】フィルタ前後での出力波形（カットオフ周波数Ｆc＝５ＭＨｚ）を示す図である。
【図１３】フィルタ前後での出力波形（カットオフ周波数Ｆc＝１０ＭＨｚ）を示す図である。
【図１４】カットオフ周波数Ｆcを変化させた時の(フィルタ後出力／フィルタ前出力)の値を示す図である。
【図１５】エキストラパルス波形を示す図である。
【図１６】フィルタ後での出力波形（カットオフ周波数Ｆc＝５ＭＨｚ）を示す図である。
【図１７】フィルタ後での出力波形（カットオフ周波数Ｆc＝１０ＭＨｚ）を示す図である。
【図１８】フィルタ後での出力波形（カットオフ周波数Ｆc＝２２．５ＭＨｚ）を示す図である。
【図１９】フィルタ後での出力波形（カットオフ周波数Ｆc＝３５ＭＨｚ）を示す図である。
【図２０】フィルタ後での出力波形（カットオフ周波数Ｆc＝５５ＭＨｚ）を示す図である。
【図２１】カットオフ周波数Ｆcを変化させた時のフィルタ後出力／フィルタ前出力の値を示す図である。
【図２２】カットオフ周波数Ｆcを変化させた場合の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）を示す図である。
【図２３】サーボ信号を示す図である。
【図２４】サーボ信号に対して包絡線検波を行うことによって得られた、サーボ信号のエンベロープを示す図である。
【図２５】サーボ信号のエンベロープと基準電圧との比較を示した図である。
【図２６】本発明の一実施例に係るパターン媒体の欠陥検査装置を示す図である。
【図２７】本発明の一実施例に係る欠陥検査装置の包絡線検波器およびサーボ領域検出器をより詳細に示す図である。
【図２８】本発明の一実施例に係る欠陥検査装置のマグネット部の動作を示す図である。
【図２９】本発明の一実施例に係る欠陥検査装置のマグネット部の先端部の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１１、２６３  検査ヘッド
１２  溝
１３  トラック
２１  非磁性基体
２２  軟磁性裏打ち層
２３  中間層
２４  磁気記録層
２５  保護層
２６  液体潤滑層
８０、２６１  ディスク
８１  スピンスタンド
８２  検査用の磁気ヘッド
８３、２６４  ステージ部
８４  フィルタ部
８５  信号エラー検出器
８６  メモリ
２６０  欠陥検査装置
２６２  スピンドル部
２６５  マグネット部
２６６  マグネット
２６７  リターンヨーク
２７０  サーボ領域検出部
２７１、２８１  ハイパスフィルタ
２７２  包絡線検波器
２７３  サーボ領域検出器
２７４  サーボ領域情報メモリ
２７５  抵抗
２７６  コンデンサ
２７７  ローパスフィルタ
２７８  コンパレータ
２８０  エラー検出部
２８２  信号エラー検出器
２８３  エラー情報メモリ
２９０  サーボ領域マスク部
２９１  検出結果メモリ
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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