JP2011108324A

JP2011108324A - 磁気記録媒体の特性評価方法

Info

Publication number: JP2011108324A
Application number: JP2009262540A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yuzawa; 剛由沢
Original assignee: Fuji Electric Device Technology Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2009-11-18
Filing date: 2009-11-18
Publication date: 2011-06-02

Abstract

【課題】非線形遷移シフトがビット間隔Ｔに対して無視できない場合でも、測定精度の低下をもたらすことがなく非線形歪みを非線形遷移シフトとパーシャルイレージャとに分離して評価する方法を提供すること。
【解決手段】磁気記録媒体に複数のビットパターンを記録する。第１のビットパターンは、２１ビット毎に孤立ビットを持つ４２ビット長で、第２は先頭にダイビット、１０ビット目、１７ビット目、２０ビット目、２５ビット目、２９ビット目、及び３４ビット目にそれぞれ孤立ビットを持つ４２ビット長で、他のビットパターンは第２のビットパターンの１０ビット目と２５ビット目の孤立ビットの位相をぞれぞれ所定量だけシフトしたパターンで、前記各ビットパターンの再生波形の７次高調波成分を求めて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャをそれぞれ算出することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は磁気記録媒体の特性評価方法に関するものであり、特に高密度な記録においてビットが隣接して記録されることにより生ずる記録信号の非線形遷移シフトやパーシャルイレージャ等の非線形歪みを定量的に評価する方法に関する。本発明の特性評価方法は、固定磁気記録装置用の磁気ディスク媒体、磁気テープ等の磁気記録を行う磁気記録媒体の特性評価に用いることができる。

現在の磁気記録装置のリードチャネルの信号処理は、従来のピーク検出方式に変わり、ＰＲＭＬ（ＰａｒｔｉａｌＲｅｓｐｏｎｓｅＭａｘｉｍｕｍＬｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）方式が主流である。線記録密度上昇によりビット間隔が狭くなると、波形干渉により、ピーク検出方式ではビット検出性能の低下が顕著となるが、ＰＲＭＬ方式は波形干渉を前提とした検出を行うので、性能劣化をより少なくすることができる。

しかしビット間隔が狭くなると、隣接ビットの影響による非線形歪みも増大する。これらの非線形歪みには、磁化遷移位置が本来の形成されるべき位置に対して前後にシフトする、非線形遷移シフトや、再生パルス波形の振幅が、孤立波を線形的に重ね合わせた場合よりも低下するパーシャルイレージャがあるが、これらはいずれもＰＲＭＬ方式の検出性能を低下させ、エラーレートを悪化させる要因となる。そのため磁気記録装置では、これらの非線形歪みを極力少なくするために、何らかの手段により非線形歪みの量を推定し、その推定値に応じて前置補償を行うのが一般的である。

一方、磁気記録の高記録密度化が進んだ現在において、磁気記録媒体や磁気記録ヘッドの評価においても、非線形歪みの評価の重要性が高まっており、より高精度で、より効率的な測定法が求められている。

磁気記録媒体の非線形歪みの測定法としては、例えば擬似ランダム信号の周期性を利用した方法がある。この方法は、擬似ランダム信号を記録した場合、非線形遷移シフトがあると、その読出し波形の特定の位置に非線形遷移シフト量に応じた大きさの擬似ランダム信号のエコーが現われることを利用する。この種の測定法の内、例えば、非特許文献１に開示されている方法は、擬似ランダム信号の再生波形と記録ビット系列の逆畳み込みによりダイパルス応答波形を求め、このダイパルス応答波形の中からエコーパルスを取り出している。

また高調波除去法と呼ばれる別の方法は、特定のビットパターンを記録再生した場合、非線形遷移シフトが無い場合には特定の奇数次高調波成分がゼロとなり、非線形遷移シフトがある場合には、その量に比例した奇数次高調波成分が現われることを利用するものである。

例えば非特許文献２に開示されている方法も、この高調波除去法の一種である。本方法は、奇数次高調波を除去するビットパターンを構成する一般化された方法を開示している。この構成法の基になるのは次のような原理である。

時間間隔ｑＴだけ離れた同極性のパルス波形Ａ、Ａ’が周期ＮＴで繰り返す信号の基本周波数はｆ₀＝１／ＮＴであり、そのｋ次高調波の電圧は式（１）のように表される。

ここで、ｑは整数、Ｔはビット間隔、Ｎは整数、Ｐ（ｋｆ₀）は孤立波のフーリエ変換である。従って、パルス波形Ａ、Ａ’の時間間隔ｑＴのｑが式（２）の関係を満たす場合にｋ次高調波はゼロとなる。

ここで、ｍは整数である。今、パルス波形Ａ、Ａ’と反対極性のパルス波形Ｂ、Ｂ’の時間間隔ｑ’Ｔ（ｑ≠ｑ’）も上記関係を満足するとした場合、パルス波形Ａ、Ａ’とＢ、Ｂ’を重ね合わせた波形のｋ次高調波もゼロとなる。
従って例えば以下に示す３０ビットのパターン（ＮＲＺＩ表記である。）は、１ビット目と１０ビット目の間隔が９Ｔ、２ビット目と１７ビット目の間隔が１５Ｔであり、ｋ＝５とした場合、それぞれの間隔が上記条件を満足するので、その再生波形の５次高調波成分はゼロとなる。

110000000100000010000000000000

しかし非線形歪みがある場合は、５次高調波成分ははゼロにはならない。もし２ビット目が非線形遷移シフトによりΔだけ前方にシフトしたとすると、５次高調波電圧はΔがＴに対して極めて小さい場合は、近似的に式（３）のように表される。

ここでＰ（５ｆ₀）は、１５Ｔの孤立波パターンの再生信号の周波数スペクトラムから求めることができる。そのため５次高調波を測定することにより、非線形遷移シフトΔを求めることが出来る。

ところで以上の方法はいずれも非線形遷移シフトとパーシャルイレージャとを分離することができなかった。パーシャルイレージャがあると、非線形遷移シフト量が実際より大きく見積られてしまう問題があった。また上述の高調波除去法は、非線形遷移シフトがビット間隔Ｔより十分に小さいことを仮定していたため、本仮定が成り立たない場合には、測定誤差が増大する問題があった。

非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを分離して測定する方法として、例えば非特許文献３は、まず非線形遷移シフトの影響を受けない方形波信号を用いてパーシャルイレージャを単独で求め、次に高調波除去によりトータルの非線形歪みを求め、そしてそれらの結果から非線形遷移シフト量を求める方法を開示している。しかし本方法も非線形遷移シフトがビット間隔Ｔより十分に小さいことを仮定していたため、やはり同様の問題があった。

また別の方法として、特許文献１には、ダイビットと孤立ビットを含む３０ビットの測定パターンの内、ダイビットのビット間隔に対して前置補償を行い、孤立ビットのみを含む参照パターンとの５次高調波比率をが最小となる補償量からパーシャルイレージャを求め、さらに５次高調波比率とパーシャルイレージャ、及び非線形遷移シフトとを関係づける所定の式を用いて非線形遷移シフト量を求める方法を開示している。しかし本方法は、ダイビットの間隔を連続的に変化させる前置補償手段を必要とし、そのようなハードウェアは構造が複雑でかつ高い精度が要求されるので、実施が容易でなかった。

特開平１０−２６９５１１号公報

ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＭａｇｎｅｔｉｃｓ、１９８７年９月、Ｖｏｌ．ＭＡＧ-２３、Ｎｏ．５、ｐ．２３７７−２３７９ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＭａｇｎｅｔｉｃｓ、１９９４年１１月、Ｖｏｌ．３０、Ｎｏ．６、ｐ．４２３６−４２３８，ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＭａｇｎｅｔｉｃｓ、１９９５年１１月、Ｖｏｌ．３１、Ｎｏ．６．ｐ．３０２１−３０２６

上述したように、従来の非線形歪みの測定法は、非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを分離して測定することできないか、たとえできたとしても、非線形遷移シフトがビット間隔Ｔより十分に小さいという条件を必要としていたり、或いは複雑かつ高精度なハードウェアを必要とするために実施が容易でない等の問題があった。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、非線形遷移シフトがビット間隔Ｔに対して無視できない場合でも、測定精度の低下をもたらすことがなく非線形歪みを非線形遷移シフトとパーシャルイレージャとに分離して評価でき、かつ比較的容易に実施することができる磁気記録媒体の特性評価方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の磁気記録媒体の特性評価方法は、磁気記録ヘッドを用いて磁気記録媒体に複数のビットパターンを記録し、これを読み出して磁気記録媒体の特性を評価する方法において、前記複数のビットパターンは、２１ビット毎に孤立ビットを持つ４２ビット長の第１のビットパターンと、先頭にダイビット、１０ビット目、１７ビット目、２０ビット目、２５ビット目、２９ビット目、及び３４ビット目にそれぞれ孤立ビットを持つ４２ビット長の第２のビットパターンとを含み、さらに第２のビットパターンの１０ビット目と２５ビット目の孤立ビットの位相をぞれぞれ所定量だけシフトした複数の他のビットパターンを含み、前記各ビットパターンの再生波形の７次高調波成分を求めて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャをそれぞれ算出することを特徴とする。

前記他のビットパターンは、第３乃至第５のビットパターンであり、第３のビットパターンは、前記第２のビットパターンの、１０ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Ｂだけ進ませたパターンであり、第４のビットパターンは、前記第２のビットパターンの２５ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Ｂだけ遅らせたパターンであり、第５のビットパターンは、前記第２のビットパターンの１０ビット目の孤立ビットの位相を所定量Ｂだけ進ませて、２５ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Ｂだけ遅らせたパターンであり、前記第１乃至第５のビットパターンの再生波形の７次高調波成分を求めて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャをそれぞれ算出することが好ましい。

あるいは、前記他のビットパターンは、第３乃至第５のビットパターンであり、第３のビットパターンは、前記第２のビットパターンの、１０ビット目の孤立ビットの位相を所定量Ｂだけ遅らせたパターンであり、第４のビットパターンは、前記第２のビットパターンの２５ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Ｂだけ進ませたパターンであり、第５のビットパターンは、前記第２のビットパターンの１０ビット目の孤立ビットの位相を所定量Ｂだけ遅らせて、２５ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Ｂだけ進ませたパターンであり、前記第１乃至第５のビットパターンの再生波形の７次高調波成分を求めて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャをそれぞれ算出することを特徴とすることが好ましい。

さらに好ましくは、前記第２乃至第５のビットパターンの７次高調波成分を、前記第１のビットパターンの７次高調波成分の半分の値で割った値を用いて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを算出とすることである。

本発明の磁気記録媒体の特性評価方法によれば、非線形歪みが無い場合には７次高調波成分がゼロとなり、非線形歪みがある場合には、その量に応じた７次高調波成分が現われる。基本周期４２Ｔの第２のパターンと、２１Ｔ毎に磁化反転する第１のパターンを用い、さらに第２のパターンの所定ビットの位相補償を行うようにしたので、これらのパターンの再生波形の７次高調波成分を測定することにより、非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを分離して測定することができる。

また非線形遷移シフトがビット間隔Ｔに対して十分に小さいという仮定を行っていないので、非線形遷移シフトがビット間隔Ｔに比べ無視できない場合でも測定精度が低下することが無い。また位相補償量は固定値で良く、連続的に変化させる機構を必要としない。そのため複雑かつ高精度なハードウェアの追加は無く、比較的容易に実施できる。

本発明の特性評価を行うための磁気記録媒体の特性評価装置の構成例を示すブロック図である。本発明の磁気記録媒体の特性評価方法の手順の例を示したフローチャートである。本発明で用いる第２のビットパターンの再生波形の例を示す模式図である。本発明で用いるライト・アンプ１０４で作成される記録電流信号の例を示すチャート図である。本発明で用いる第１のビットパターンの再生波形の例を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の磁気記録ヘッドの特性評価方法の実施形態について説明する。
図１は、本発明による磁気記録媒体の特性評価方法を実施するための特性評価装置１００の概略構成を示したブロック図である。この特性評価装置１００は、特性評価対象の磁気記録媒体の特性を評価するために、次のように構成されている。すなわち、所定のデータ・パターンを発生するデータ・ジェネレータ１０３と、データ・パターンに応じた記録電流を磁気記録ヘッド１０１へ供給するライト・アンプ１０４と、回転する磁気記録媒体１０２の所定のトラックに対して記録を行いまた再生を行う磁気記録ヘッド１０１と、読み出した再生信号を増幅するためのリード・アンプ１０５と、増幅した信号波形を測定するための波形測定（Ｗａｖｅ−ＰｒｏｆｉｌｅＭｅａｓｕｒｉｎｇ）部１０６、および評価部１０８を備える。波形測定部１０６は、観測した波形を測定して、後述するような値を測定し、出力する。評価部１０８は、各測定値を入力して、最終的に、これらの各測定値に基づいて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを算出する。

図１中には磁気記録ヘッド１０１の詳細は図示していないが、記録素子として記録面に対して垂直方向に磁界を発生する単磁極ヘッド、又は面内方向に磁界を発生するリングヘッドを有しており、また再生素子として巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子、又はトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）素子等を有している。また磁気記録媒体１０２は、磁性膜の磁気異方性が記録面に垂直に調整された垂直記録媒体又は面内方向に調整された長手記録媒体を用いることができる。

また、図示するように、この特性評価装置１００は、さらに、波形測定部１０６からの信号を受けて再生波形を観測者が目視観測するためのオシロスコープ１０７、算出された非線形遷移シフトとパーシャルイレージャの値を表示するディスプレイ１０９、ディスク駆動部１１０、特性評価装置１００の全体を制御する制御部１１１なども備えている。ここで、オシロスコープ１０７は、外部接続とすることもできる。また、この特性評価装置１００には、算出された非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを含む測定結果を格納するＰＣ（ｐｅｒｓｏｎａｌｃｏｍｐｕｔｅｒ）１２０を外部に接続することが可能である。制御部１１１は、マイクロ・プロセッサ、メモリ、および入出力インターフェース等を備えた、基本的なコンピュータの構成を備えることができる。なお、特性評価装置１００は、図１に示していないが、装置に通常備えられる、入出力のユーザ・インターフェースを備えている。

上述した図１の構成とは別な構成でも、同様な機能を持たせることができる。たとえば、波形測定部１０６、オシロスコープ１０７および評価部１０８は、汎用の波形測定器（Ｗａｖｅ−ＰｒｏｆｉｌｅＭｅａｓｕｒｉｎｇＭａｃｈｉｎｅ）と、この波形測定器からのデータを入力して目的の測定値を算出して、算出した測定値から非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを算出するシフトプログラムを実装したＰＣとを含む構成とすることもできる。この構成の場合、ディスプレイ１０９やＰＣ１２０の機能も含むことになる。このようなＰＣが制御部１１１を外部機器として接続した場合、このＰＣが、本発明による手順を管理し、制御部１１１を制御すると同時に、この手順の一部については、直接実行する構成とすることが可能になる。

以下では、図１の構成に基づいて、特性評価方法について説明するが、細部の動作を除く基本的な動作を、上述した別の構成でも同様に実行するが可能である。
制御部１１１は、ユーザからの設定および開始指示にしたがって、内部メモリに内蔵したプログラムコードにより、特性評価装置１００内のそれぞれの構成要素を制御して、最終的に本発明の方法を実行する。実行結果は、ディスプレイ１０９に表示し、および／または、ＰＣ１２０に出力される。

図２は、本発明による特性評価方法を実施するための手順の例を示したフローチャートで、以下、図２に基づいて詳細に説明する。この説明では、第２のビットパターンの１０ビット目の位相を所定量Ｂだけ進ませ、２５ビット目の位相を所定量Ｂだけ遅らせる場合を例にとって示している。

まず、ステップ２００では、磁気記録媒体１０２に設けられた測定トラック（図示せず。）を磁気記録ヘッド１０１によりＡＣ消磁する動作を実行する。ここでＡＣ消磁を行う目的は、測定トラックが一方向に磁化されることによ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。

次にステップ２０１では、まずデータジェネレータ１０３から、第２のビットパターンをビット間隔Ｔで発生させる。ここで第２のビットパターンはＮＲＺＩで表した場合に、先頭にダイビット、１０ビット目、１７ビット目、２０ビット目、２５ビット目、２９ビット目及び、３４ビット目にそれぞれ孤立ビットを持つ、基本周期４２Ｔの次に示すパターンが繰り返すパターンである。

11000000010000001001000010001000100000000

ここで、本パターンは１ビット目と１０ビット目、２ビット目と１７ビット目、２０ビット目と２９ビット目、２５ビット目と３４ビット目がそれぞれ７次高調波を除去するようにビット間隔と極性が設定されている。そのため非線形歪が無い場合に本パターンの再生信号の７次高調波はゼロとなる。

そして本パターンはライトアンプ１０４により、記録電流信号に変換される。図４は記録電流波形の例を模式的に示すチャート図で、横軸が時間軸であり、３００乃至３０３が４種類の記録電流信号の波形を示している。第２のビットパターンに対応する記録電流信号は３００で示されている。そして磁気記録ヘッド１０１により、磁気記録媒体１０２の測定トラックに記録する。引き続き、磁気記録ヘッド１０１の再生ヘッドおよびリードアンプ１０５で再生する。図３は、第２のビットパターンの再生波形の例を示す模式図で、１周期分の再生波形の例を示している。次に、波形測定部１０６により、再生信号の周波数解析を行い、周波数スペクトラムを求め、基本周波数ｆ₀＝１／４２Ｔの７倍の高調波成分の電圧値Ｖ₁を求め、これを記憶する。

次にステップ２０２では、磁気記録ヘッド１０１により測定トラックを再びＡＣ消磁する動作を実行する。
次にステップ２０３では、まずデータジェネレータ１０３から、第３のビットパターンをビット間隔Ｔで発生させる。第３のビットパターンは、図４の３０１に示すように、データジェネレータ１０３の図示しない位相補償手段により、第２のビットパターンの１０ビット目に対して所定量Ｂ（Ｂ＜Ｔ）だけ、位相を進ませる操作が行われる。その結果、ライトアンプ１０４により、図４の３０１に示した記録電流信号が作成される。そして磁気記録ヘッド１０１により、磁気記録媒体１０２の測定トラックに記録・再生する。そして同様に再生信号の周波数解析を行い、７次高調波成分の電圧値Ｖ₂を求め、これを記憶する。

次にステップ２０４では、磁気記録ヘッド１０１により測定トラックを再びＡＣ消磁する動作を実行する。
次にステップ２０５では、まずデータジェネレータ１０３から、第４のビットパターンをビット間隔Ｔで発生させる。第４のビットパターンは、図４の３０２に示すように、データジェネレータ１０３の図示しない位相補償手段により、第２のビットパターンの２５ビット目に対して所定量Ｂ（Ｂ＜Ｔ）だけ、位相を遅らせる操作を行ったものである。その結果、ライトアンプ１０４により、図４の３０２に示した記録電流信号が作成される。そして磁気記録ヘッド１０１により、磁気記録媒体１０２の測定トラックに記録・再生する。そして同様に再生信号の周波数解析を行い、７次高調波成分の電圧値Ｖ₃を求め、これを記憶する。

次にステップ２０６では、磁気記録ヘッド１０１により測定トラックを再びＡＣ消磁する動作を実行する。
次にステップ２０７では、まずデータジェネレータ１０３から、第５のビットパターンをビット間隔Ｔで発生させる。第５のビットパターンは、図４の３０３に示すように、データジェネレータ１０３の図示しない位相補償手段により、第２のビットパターンの１０ビット目に対して所定量Ｂ（Ｂ＜Ｔ）だけ、位相を進ませ、２５ビット目に対して所定量Ｂだけ、位相を遅らせる操作が行われたものである。その結果、ライトアンプ１０４により、図４の３０３に示した記録電流信号が作成される。そして磁気記録ヘッド１０１により、磁気記録媒体１０２の測定トラックに記録・再生する。そして同様に再生信号の周波数解析を行い、７次高調波成分の電圧値Ｖ₄を求め、これを記憶する。

次にステップ２０８では、磁気記録ヘッド１０１により測定トラックを再びＡＣ消磁する動作を実行する。
次にステップ２０９では、まずデータジェネレータ１０３から、第１のビットパターンをビット間隔Ｔで発生させる。ここで第１のビットパターンはＮＲＺＩで表した場合に、２１Ｔ毎に孤立ビットが現われる基本周期４２Ｔの次に示すパターンが繰り返すパターンである。

100000000000000000000100000000000000000000

本パターンをライトアンプ１０４により、記録電流信号に変換し、磁気記録ヘッド１０１により、磁気記録媒体１０２の測定トラックに記録・再生する。図５は第１のビットパターンの１周期分の再生波形の例を示したものである。そして同様に再生信号の周波数解析を行い、７次高調波成分の電圧値Ｖ₅を求め、これを記憶する。

次にステップ２１０では、評価部１０８によりステップ２００〜２０７で求めた７次高調波電圧Ｖ₁〜Ｖ₄を、ステップ２０８〜２０９で求めた７次高調波電圧Ｖ₅を０．５倍した値で割り、その結果をそれぞれパラメータＹ₁〜Ｙ₄として記憶する。

次にステップ２１１では、後述する演算を行い、パーシャルイレージャαを算出する。また、ステップ２１２では、やはり後述する演算を行い、非線形遷移シフトΔを算出する。そして求めたパーシャルイレージャαと非線形遷移シフトΔをディスプレイ１０９に表示し、測定処理を終了する。

以下、パーシャルイレージャαと非線形遷移シフトΔを求める具体的な方法についてさらに詳細に説明する。
先頭にダイビット、１０ビット目、１７ビット目、２０ビット目、２５ビット目、２９ビット目及び、３４ビット目にそれぞれ孤立ビットを持つ、基本周期４２Ｔの第２のビットパターンの再生波形は式（４）のように表される。

式（４）において、ｐ（ｔ）は孤立波の再生波形であり、第１項と第２項は先頭のダイビットによるパルス波形、第３項〜第８項はそれぞれ１０ビット目、１７ビット目、２０ビット目、２５ビット目、２９ビット目及び、３４ビット目の孤立ビットによるパルス波形を表している。

ここで、先頭のダイビットに非線形歪みが生じた場合を考える。例えば、非線形遷移シフトによりダイビットの後方のパルス波形がΔだけ前方にシフトし、さらにパーシャルイレージャにより、ダイビットパルスの振幅が（１−α）（０≦α＜１）倍になった場合、その歪みを受けた再生信号は式（５）のように表される。

また、１０ビット目の孤立パルスの位相をｂ₁だけ進ませ、２５ビット目の孤立パルスの位相をｂ₂だけ進ませた場合の再生信号は式（６）のように表される。

さらに、周波数をωとして、周波数スペクトラムは式（７）のように表される。

ここで、Ｐ（ω）は孤立波のフーリエ変換である。

再生信号の基本周波数は、ω₀＝π／２１Ｔである。従って７次高調波成分は式（８）のように表される。

従って７次高調波成分の大きさは式（９）のように表される。

ここで、式（１０）、式（１１）で表されるＹとβを定義する。

Ｙは、式（１２）のように表せる。

ここで、１０ビット目と２５ビット目の位相補正量を共にゼロとした場合のＹの値Ｙ₁は、ｂ₁＝ｂ₂＝０と置くことにより、式（１３）のように表される。

１０ビット目の位相をＢ（Ｂ＜Ｔ）だけ進ませた場合のＹの値Ｙ₂は、ｂ₁＝Ｂ、ｂ₂＝０と置くことにより、式（１４）のように表される。

２５ビット目の位相をＢ（Ｂ＜Ｔ）だけ遅らせた場合のＹの値Ｙ₃は、ｂ₁＝０、ｂ₂＝−Ｂと置くことにより、式（１５）のように表される。

１０ビット目の位相をＢ（Ｂ＜Ｔ）だけ進ませ、２５ビット目の位相をＢ（Ｂ＜Ｔ）だけ遅らせた場合のＹの値Ｙ₄は、ｂ₁＝Ｂ、ｂ₂＝−Ｂと置くことにより、式（１６）のように表される。

ここで、φを式（１７）で定義する。

式（１３）、式（１６）より、

式（１４）、式（１５）より、

式（１８）より、

式（１９）より、

式（２０）、式（２１）と（ｃｏｓβ）²＋（ｓｉｎβ）²＝１の関係より、

式（２２）をαについて解くことにより、パーシャルイレージャαは式（２３）のように求められる。

また、式（１１）、式（２１）より、非線形遷移シフトΔは式（２４）のように求められる。

また、２１Ｔ間隔で孤立ビットが繰り返す第１のビットパターンの再生波形は式（２５）のように表される。

従って、その周波数スペクトラムは式（２６）のように表される。

ここで、Ｐ（ω）は孤立波のフーリエ変換である。従って、その７次高調波電圧は、式（２７）のように表される。

即ち、式（１３）〜式（１６）のＹ₁〜Ｙ₄はそれぞれ、第２のビットパターンをそのまま記録再生した場合、第２のビットパターンの１０ビット目の位相をＢ（Ｂ＜Ｔ）だけ進ませた第３のビットパターンを記録再生した場合、第２のビットパターンの２５ビット目の位相をＢ（Ｂ＜Ｔ）だけ遅らせた第４のビットパターンを記録再生した場合、及び第２のビットパターンの１０ビット目の位相をＢ（Ｂ＜Ｔ）だけ進ませ、２５ビット目の位相をＢ（Ｂ＜Ｔ）だけ遅らせた第５のビットパターンを記録再生した場合のそれぞれの７次高調波電圧を、第１のビットパターンを記録再生した場合の７次高調波電圧を０．５倍した値で割ることにより求めることができる。

そして求めたＹ₁〜Ｙ₄の値から、パーシャルイレージャαを式（２３）により求めることができる。さらにパーシャルイレージャαとＹ₂、Ｙ₃の値から、非線形遷移シフトΔを式（２４）から求めることができる。

なお、上述の例では、第２のビットパターンの１０ビット目の位相を所定量Ｂだけ進ませ、２５ビット目の位相を所定量Ｂだけ遅らせる場合について説明したが、逆に１０ビット目の位相を所定量Ｂだけ遅らせ、２５ビット目の位相を所定量Ｂだけ進ませても良い。その場合、式（２３）、式（２４）はＢ＝−Ｂと変えたものとすれば良い。

上述のように、本発明の磁気記録媒体の特性評価方法によれば、非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを分離して測定することができる。
また非線形遷移シフトがビット間隔Ｔに対して十分に小さいという仮定を行っていないので、非線形遷移シフトがビット間隔Ｔに比べ無視できない場合でも測定精度が低下することが無い。また位相補償量は固定値で実施できるため、位相補償量を変化させる機構を必要とせず、比較的簡便なハードウェアで特性評価を実施できる。

１００磁気記録媒体の特性評価装置
１０１磁気記録ヘッド
１０２磁気記録媒体
１０３データ・ジェネレータ
１０４ライト・アンプ
１０５リード・アンプ
１０６波形測定部
１０７オシロスコープ
１０８評価部
１０９ディスプレイ
１１０ディスク駆動部
１１１制御部
１２０ＰＣ（パーソナル・コンピュータ）
３００ステップ２０１における記録電流信号
３０１ステップ２０３における記録電流信号
３０２ステップ２０５における記録電流信号
３０３ステップ２０７における記録電流信号

Claims

磁気記録ヘッドを用いて磁気記録媒体に複数のビットパターンを記録し、これを読み出して磁気記録媒体の特性を評価する方法において、
前記複数のビットパターンは、２１ビット毎に孤立ビットを持つ４２ビット長の第１のビットパターンと、
先頭にダイビット、１０ビット目、１７ビット目、２０ビット目、２５ビット目、２９ビット目、及び３４ビット目にそれぞれ孤立ビットを持つ４２ビット長の第２のビットパターンとを含み、
さらに第２のビットパターンの１０ビット目と２５ビット目の孤立ビットの位相をぞれぞれ所定量だけシフトした複数の他のビットパターンを含み、
前記各ビットパターンの再生波形の７次高調波成分を求めて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャをそれぞれ算出することを特徴とする磁気記録媒体の特性評価方法。
前記他のビットパターンは、第３乃至第５のビットパターンであり、
第３のビットパターンは、前記第２のビットパターンの、１０ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Ｂだけ進ませたパターンであり、
第４のビットパターンは、前記第２のビットパターンの２５ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Ｂだけ遅らせたパターンであり、
第５のビットパターンは、前記第２のビットパターンの１０ビット目の孤立ビットの位相を所定量Ｂだけ進ませて、２５ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Ｂだけ遅らせたパターンであり、
前記第１乃至第５のビットパターンの再生波形の７次高調波成分を求めて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャをそれぞれ算出することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の特性評価方法。
前記他のビットパターンは、第３乃至第５のビットパターンであり、
第３のビットパターンは、前記第２のビットパターンの、１０ビット目の孤立ビットの位相を所定量Ｂだけ遅らせたパターンであり、
第４のビットパターンは、前記第２のビットパターンの２５ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Ｂだけ進ませたパターンであり、
第５のビットパターンは、前記第２のビットパターンの１０ビット目の孤立ビットの位相を所定量Ｂだけ遅らせて、２５ビット目の孤立ビットの位相を前記所定量Ｂだけ進ませたパターンであり、
前記第１乃至第５のビットパターンの再生波形の７次高調波成分を求めて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャをそれぞれ算出することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の特性評価方法。
前記第２乃至第５のビットパターンの７次高調波成分を、前記第１のビットパターンの７次高調波成分の半分の値で割った値を用いて非線形遷移シフトとパーシャルイレージャを算出とすることを特徴とする請求項２または３のいずれかに記載の磁気記録媒体の特性評価方法。