JPH1049801A - 磁気ディスク検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大容量の磁気ディスクでも精度よく検査でき
るようにする。 【解決手段】 磁気ヘッド１０で磁気ディスクに所定の
信号を書き込むとともに、磁気ディスクに書き込まれた
信号を読出する。エンベロープ生成回路１４は、読出信
号のエンベロープ信号を生成する。ローパス・フィルタ
１６は、このエンベロープ信号の高域周波数成分をカッ
トする。スライスレベル回路１８は、ローパス・フィル
タ１６の出力信号を所望の増幅率で増幅してスライスレ
ベル信号を生成する。この増幅率は、磁気ディスクの測
定条件に応じて変更しても良い。比較器２０は、スライ
スレベル信号及びエンベロープ信号を比較する。比較器
２０は、読出信号ではなくそのエンベロープ信号であっ
て読出信号よりも周波数が低いので、相対的に高い精度
で応答できるようになる。エラー処理回路２２は、比較
器２０の出力信号から読出信号のエラー部分を特定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
の磁気ディスク・メディアを検査する装置に関し、特に
大容量磁気ディスクの検査に適した磁気ディスク検査装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パソコンをはじめとするコンピュータに
は、ソフトウェア等を記憶するために大容量記憶装置が
利用されている。現在、この大容量記憶装置としては、
コンピュータに固定した磁気ディスク装置がもっぱら利
用されており、一般にはハードディスク装置と呼ばれて
いる。磁気ディスク装置は、磁気記録可能なディスクを
スピンドル・モータで回転させ、この磁気ディスク媒体
（メディア）に磁気ヘッドで磁気的にデータの書込み読
み出しを行う。磁気ディスク装置の容量は、３．５イン
チ型ディスクを数枚用いるタイプで、現在数ギガ・バイ
トもの大容量を実現している。

【０００３】図４は、従来の磁気ディスク検査装置の１
例を示すブロック図である。磁気ディスク装置に使用す
る磁気ディスクについては、種々の検査が行われる。こ
の検査の１つにミッシング・エラー検査がある。校正済
みの磁気ヘッド１０は、被検査磁気ディスク（図示せ
ず）の所定トラックに所定周波数の信号を書き込んだ
後、このトラックに沿って信号を読み出す。この読出信
号が規定値より小さい部分（エラー）が無いかどうかを
判定することにより、ディスク表面の傷などの欠陥の有
無を検査するのがミッシング・エラー検査である。

【０００４】磁気ヘッド１０は、例えば、所定の周期及
び振幅を有する矩形波信号を磁気ディスクに書き込む。
このとき、ディスクが理想的な状態であれば、読み出し
た信号も書込み信号と同じ周期を有し、書込み信号を微
分した波形の信号となる。磁気ヘッド１０からの読出信
号は、アンプ（増幅器）１２で適切な振幅に増幅され
る。この読出信号は、比較器２０の一方の入力端子に入
力される。また、読出信号は、ピーク検波回路１５にも
入力される。

【０００５】図５は、オシロスコープなどの波形測定装
置を用いて、読出信号Ａ、ピーク検波回路１５の出力波
形Ｂ及びスライスレベル信号Ｃを観測したものである。
図５に示すように、ピーク検波回路１５の出力信号Ｂ
は、読出信号Ａのピーク値を検出し、続いて時定数に従
って電圧値が徐々に低下する。ピーク検波回路１５の出
力電圧Ｂを、ここではピーク電圧信号と呼ぶことにす
る。スライスレベル回路１８はピーク電圧信号Ｂを受け
て、検査条件に応じて増幅率で増幅し、エラー判定のた
めのスライスレベル信号（エラー判定の基準信号）Ｃを
生成する。

【０００６】比較器２０は、読出信号Ａ及びスライスレ
ベル信号Ｃを比較する。読出信号は、書込み信号と同じ
既知の周期Ｔを有するので、理想的には周期Ｔに同期し
て読出信号Ａの振幅がスライスレベルを越えるはずであ
る。従って、周期Ｔに同期してスライスレベル信号Ｃを
越えない振幅部分（図５中の時点ｔ０）があれば、そこ
が不良部分であると判断できる。なお、読出信号の正負
をほぼ対称みなしてエラー判定しても十分な精度が得ら
れるので、ここでは半波だけに対して比較を行ってい
る。エラー処理回路２２は、比較器２０の出力信号か
ら、読出信号のエラー検出及びエラー検出位置の特定を
行う。処理結果は、マイクロプロセッサ（図示せず）等
に送られて処理される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】今日の磁気ディスクの
記録密度の向上にともなって、書込み信号、従って読出
信号の周波数が高くなってきた。しかし、図４に示す回
路では、比較器２０がスライスレベル信号に対して読出
信号を直接比較しており、読出信号の周波数が高くなっ
てくると、比較器２０の応答速度がこれに対応できず、
エラー判定の精度が低下してしまう。そこで、磁気ディ
スクの高密度化に対応し、高周波数の読出信号であって
も、高い精度でエラー判定を行えるようにする必要があ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ディスク検
査装置は、まず、磁気ヘッドで磁気ディスクに所定の信
号を書き込むとともに、磁気ディスクに書き込まれた信
号を読出する。なお、書き込み及び読出しは、夫々独立
の磁気ヘッドで行ってもよい。これによれば、書き込み
に続いてすぐに読出しを行い検査することができる。エ
ンベロープ生成手段は、信号読出手段が読出した読出信
号のエンベロープ信号を生成する。ローパス・フィルタ
手段は、このエンベロープ信号の高域周波数成分をカッ
トする。増幅手段は、ローパス・フィルタ手段の出力信
号を所望の増幅率で増幅する。この増幅率は、磁気ディ
スクの検査条件に応じて変更しても良い。比較手段は、
増幅手段の出力信号及びエンベロープ信号を比較し、エ
ラー処理手段は比較手段の出力信号から読出信号のエラ
ー部分を特定する。

【０００９】読出信号は、ローパス・フィルタ手段及び
増幅手段を通過するが、この順番は逆でも良い。ただ
し、増幅手段の応答速度の問題があるので、一般的には
ローパス・フィルタ手段を先に通過させた方が良い。

【００１０】エンベロープ検出手段の検出応答速度を変
更することにより、エラーの検出スケールを変更するよ
うにしても良い。即ち、検出応答速度を速くすると、読
出信号のより細かい振幅の変化にも追従するので、ディ
スク表面のより細かい変化を検出し、逆に検出応答速度
を遅くすればディスク表面の必要以上に細かい変化を無
視して検査を行えるようになる。なお、ローパス・フィ
ルタ手段としては、自動利得制御回路を用いることもで
きる。

【００１１】本発明では、比較手段が基準信号（スライ
スレベル信号）と比較するのは、従来と異なって読出信
号ではなく、読出信号のエンベロープ信号である。よっ
て、エンベロープ信号の周波数は読出信号の周波数より
も低いので、読出信号の周波数の高さに比較して相対的
に高い精度でエラー判定を行うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による磁気ディス
ク検査装置の１例のブロック図である。従来例と対応す
るものには同じ符号を付して説明する。磁気ヘッド１０
には、予め校正されたものを使用する。磁気ヘッド１０
は、被検査磁気ディスク（図示せず）の所定のトラック
に周波数及び振幅が既知の所定の信号（例えば、上述の
矩形波）を書き込む。また、磁気ヘッド１０は、この書
き込んだ信号を読出する。図１では、同じ磁気ヘッドで
書込み及び読出しを行っているが、夫々独立の磁気ヘッ
ドで行っても良い。これによれば、書き込みに続いてす
ぐに読出しを行い検査することができる。読出信号は、
アンプ１２で適切な振幅に増幅される。

【００１３】エンベロープ検波回路１４は、アンプ１２
が出力した読出信号のエンベロープを検波してエンベロ
ープ信号を生成する。図２は、読出信号Ａからどのよう
にエンベロープを検波するかを示す。エンベロープ検波
回路１４は、実線ａが示すように、基本的には読出信号
の振幅のピークの夫々を全てなぞってエンベロープ（包
絡線）信号を生成する。ところで、読出信号の正負はほ
ぼ対称とみなすせるので、検査には読出信号の半波だけ
でも十分である。そこで、簡単のためには、読出信号を
半波整流した後、ローパスフィルタにより高周波数成分
をカットしてエンベロープ信号の生成しても良い。

【００１４】先程、基本的には読出信号の振幅のピーク
の夫々を全てなぞると述べたが、現実にはエンベロープ
検波回路１４の応答速度を変化させることで、読出信号
の周波数に応じて振幅のピークを全てなぞるか、ある程
度無視するかを設定することができる。上述の半波整流
及びローパスフィルタを用いる構成を例にすれば、ロー
パスフィルタでカット（濾波）する高域の周波数の閾値
を高めにすれば、振幅のピークを全てなぞるようにで
き、逆にカットする周波数の閾値を低めにして、低めの
周波数成分までを除去すれば、ある程度無視するように
できる。図２の破線ｂは、エンベロープ検波回路１４の
応答速度を遅くして、細かい変化をある程度無視するよ
うにした例を示す。

【００１５】エンベロープ検波回路１４の応答速度の問
題は、磁気ディスクをどの程度細かく検査するかという
検査スケールの問題である。エンベロープ検出手段の検
出応答速度を速くすれば、磁気ディスク表面のより細か
い変化がエンベロープ信号に現れるので、より小さいス
ケールで磁気ディスク表面を検査することになる。この
スケールをどの程度にするかは、検査条件によって決め
ることになる。もちろん、必要以上に小さいスケールで
検査しなくても良い場合もあり、このときには実線ａよ
りもむしろ破線ｂのエンベロープ信号を使用することが
ある。

【００１６】こうして生成されたエンベロープ信号は、
比較器２０の一方の入力端子に入力されるとともに、基
準信号生成回路（基準信号生成手段）１９にも入力され
る。基準信号生成回路１９は、ローパスフィルタ１６及
びスライスレベル回路１８で構成される。ローパスフィ
ルタ１６は、エンベロープ信号の高周波数成分をカット
する。また、スライスレベル回路（増幅手段）１８は、
エンベロープ信号を所望の増幅率で増幅する。基準信号
生成回路１９の出力信号は、スライスレベル信号と呼ば
れ、比較器２０の他方の入力端子に印可されて読出信号
のエンベロープ信号と比較される。

【００１７】比較器２０は、スライスレベル（基準）信
号及びエンベロープ信号を比較するが、このとき従来例
と同様に、読出信号が理想的なものであれば、読出信号
の周期Ｔに従ってエンベロープ信号のレベルがスライス
レベルを越えるはずである。このため、エラー処理回路
２２は、比較器２０の出力信号を読出信号の周期Ｔに従
ってサンプリングする。エンベロープ信号がスライスレ
ベル信号を下回る部分があれば、そこは読出信号が正常
に読み出せない部分であり、対応する磁気ディスク表面
部分に傷があるなど、何らかの欠陥があると判定でき
る。つまり、スライスレベル信号は、不良かどうかを切
り分けるエラー判定の基準信号として機能する。

【００１８】図３に示す実線ｄ及び破線ｅは、どちらも
エンベロープ信号ｃが基準信号生成回路１９を通過した
後に得られる信号であるが、これらはローパスフィルタ
１６でカットする周波数の閾値が異なる。即ち、実線ｄ
の方が低い周波数からカット（濾波）している。このと
き、実線ｄをスライスレベル信号として用いれば、時点
ｔ１に示すようなエンベロープ信号の凹み、即ち、読出
信号のエラー位置を的確にとらえることができるように
なる。なお、実線ｄは、エンベロープ信号を自動利得制
御回路（ＡＧＣ）に通過させても得られる。しかし、ロ
ーパスフィルタを利用した方が単純かつ安価な構成で実
現できる。

【００１９】エンベロープ信号は、図１ではローパスフ
ィルタ１６に入力された後にスライスレベル回路１８に
入力されているが、この順番は逆でも良い。一般的には
スライスレベル回路（増幅手段）の応答速度の問題があ
るので、読出信号をローパス・フィルタ回路１６に先に
通過させた後にスライスレベル回路１８を通過させた方
が良いだけのことである。

【００２０】スライスレベル回路の増幅率の設定は、検
査条件に応じて変更するようにしても良い。即ち、不良
とする基準を厳しくしたければ増幅率を低くしてスライ
スレベルを低くし、基準を緩くするならば増幅率を高め
にしてスライスレベルを高めにすれば良い。

【００２１】本発明では、比較器２０がスライスレベル
信号と比較するのは、従来と異なって読出信号ではな
く、読出信号のエンベロープ信号であることに注意され
たい。エンベロープ信号は、読出信号に比較して周波数
が大幅に低いので、読出信号の周波数が高い場合でも、
即ち、磁気ディスクの記録密度が高い場合でも、比較器
２０は従来と比較して相対的に十分に高い精度で応答し
てスライスレベル信号との比較を行いエラー判定を行う
ことができる。

【００２２】エラー処理回路２２は、比較器２０の出力
信号から読出信号のエラー部分を検出し、磁気ディスク
上のエラー位置を特定する。処理結果は、マイクロプロ
セッサ（図示せず）に送られ、データの保存などのいく
つかの処理に利用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図である。

【図２】本発明によるエンベロープ回路の応答速度によ
るエンベロープ生成の違いを示す図である。

【図３】本発明によるローパスフィルタのカット周波数
に違いによるスライスレベルの違いを示す図である。

【図４】従来の磁気ディスク検査装置の一例を示すブロ
ック図である。

【図５】図４に示す回路のピーク電圧信号及びスライス
レベル信号を示す図である。

【符号の説明】

１０ 磁気ヘッド（書込み手段、読出し手段） １２ アンプ １４ エンベロープ検波回路 １５ ピーク検波回路 １６ ローパスフィルタ手段 １８ スライスレベル回路（増幅手段） １９ 基準信号（スライスレベル）生成回路 ２０ 比較器 ２２ エラー処理回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７２ Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７２Ｂ ５７２Ｆ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ディスクを検査する装置において、 上記磁気ディスクに所定の信号を書き込む書込み手段
   と、 上記磁気ディスクに書き込まれた上記信号を読出する信
   号読出手段と、 該信号読出手段が読出した読出信号のエンベロープ信号
   を生成するエンベロープ生成手段と、 上記エンベロープ信号の高域周波数成分をカットするロ
   ーパス・フィルタ手段及び上記エンベロープ信号を所望
   の増幅率で増幅する増幅手段を有する基準信号生成手段
   と、 上記基準信号生成手段が出力する基準信号及び上記エン
   ベロープ信号を比較する比較手段と、 該比較手段の出力信号から上記読出信号のエラー部分を
   特定するエラー処理手段とを具えることを特徴とする磁
   気ディスク検査装置。
2. 【請求項２】 磁気ディスクを検査する装置において、 上記磁気ディスクに所定の信号を書き込む書込み手段
   と、 上記磁気ディスクに書き込まれた上記信号を読出する信
   号読出手段と、 該信号読出手段が読出した読出信号のエンベロープ信号
   を生成するエンベロープ生成手段と、 上記エンベロープ信号の高域周波数成分をカットするロ
   ーパス・フィルタ手段と、 該ローパス・フィルタ手段の出力信号を所望の増幅率で
   増幅する増幅手段と、 該増幅手段の出力信号及び上記エンベロープ信号を比較
   する比較手段と、 該比較手段の出力信号から上記読出信号のエラー部分を
   特定するエラー処理手段とを具えることを特徴とする磁
   気ディスク検査装置。
3. 【請求項３】 上記エンベロープ検出手段の検出応答速
   度を変更することにより、エラーの検出スケールを変更
   することを特徴とする請求項１又は２記載の磁気ディス
   ク検査装置。
4. 【請求項４】 上記増幅手段の増幅率を、上記磁気ディ
   スクの検査条件に応じて変更することを特徴とする請求
   項１、２又は３記載の磁気ディスク検査装置。
5. 【請求項５】 上記ローパス・フィルタ手段として自動
   利得制御回路を用いることを特徴とする請求項１、２、
   ３又は４記載の磁気ディスク検査装置。
6. 【請求項６】 上記読出信号のエンベロープである上記
   エンベロープ信号を上記比較手段が比較に利用すること
   により、上記読出信号の周波数の高さに比較して相対的
   に高い精度でのエラー判定を可能にしたことを特徴とす
   る請求項１、２、３、４又は５記載の磁気ディスク検査
   装置。