(57)【要約】【課題】高記録密度のヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置を得る。【解決手段】入力データを符号化しｎ系統（例ｎ＝４）の信号として記録ヘッドＷ１〜Ｗ４で記録し、２ｎ個の再生ヘッドＲ１〜Ｒ８で再生し、ノントラッキング処理し、復号するヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置において、記録ヘッドＷ１〜Ｗ４は、それぞれ下部磁極３１とその上にギャップ３２を介して設けられた上部磁極３３で４個のマルチギャップを持つ１つのヘッドとして構成する。Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４のコア幅ＣＷは、それぞれトラックピッチＴＰ＋α１としてＷ１〜Ｗ３のトラックピッチＴＰとα１重なるように形成して確実に所定の記録幅ＴＰを得ることができるようにし、Ｗ１のコア幅ＣＷは１周後のヘッド位置の揺らぎを考慮してトラック幅ＴＰ＋α２に形成し（α２＞α１）隙間のない記録パターンを得る。【選択図】  図２
2004246949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置の磁気記録ヘッドにおいて、
ｎ個のマルチギャップを持つ記録ヘッドを有し、
その記録ヘッドは隣接してトラックパターンを記録できるようなギャップ配置間隔を有し、
その最終トラックを記録する記録ヘッドは、他の記録ヘッドよりも記録幅が広く記録トラック幅が変動しても記録トラックパターン幅を一定以上確保するようなギャップ幅を有することを特徴とする磁気記録ヘッド。
【請求項２】
記録ヘッドと再生ヘッド、および記録信号、再生信号を伝送する手段を備えたヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置の回転ドラム装置において、
記録ヘッドはｎ個のマルチギャップを有し、
その記録ヘッドは隣接してトラックパターンを記録できるようなギャップ配置間隔を有し、
その最終トラックを記録する記録ヘッドは、記録トラックパターン幅を一定以上確保するような記録ヘッドのギャップ幅を有することを特徴とする回転ドラム装置。
【請求項３】
請求項２に記載の回転ドラム装置において、
ｎ個のマルチギャップを有する２個の再生ヘッドを回転ドラムの１８０°対向の位置に配置したことを特徴とする回転ドラム装置。
【請求項４】
請求項２に記載の回転ドラム装置において、
２ｎ個のマルチギャップを有する再生ヘッドを記録ヘッドの１８０°対向の位置に配置したことを特徴とする回転ドラム装置。
【請求項５】
１周でｎトラックのパターンを記録することができる回転ドラム装置において、
再生ヘッドトレースの揺らぎを考慮し、ｍ個のギャップを付加した（ｎ＋ｍ）個のマルチギャップを持つ再生ヘッドを２個又は（２ｎ＋ｍ）個のマルチギャップを持つ再生ヘッドを１個搭載したことを特徴とする回転ドラム装置。
【請求項６】
ヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置において、
ｎ個のマルチギャップを持つ記録ヘッドを有し、
その記録ヘッドは隣接してトラックパターンを記録できるようなギャップ配置間隔を有し、
その最終トラックを記録する記録ヘッドは、記録トラックパターン幅を一定以上確保するようなギャップ幅を有し、
その記録ヘッドで最終トラックとなる１周後に重ね書きをされる最低記録トラック幅を確保するように、テープ送り速度を決めたことを特徴とする磁気記録方法。
【請求項７】
請求項６に記載の磁気記録方法で記録された信号をトラック幅の１／２以下のヘッド幅を有するマルチギャップを持つ再生ヘッドで再生することを特徴とする磁気記録再生方法において、
上記再生ヘッドとしてｎ個のマルチギャップを持つ再生ヘッドを回転ドラムの１８０°度対向の位置に２個搭載し、
上記２個の再生ヘッドを回転ドラム上にて切り替えて再生ｎチャンネルと記録ｎチャンネルを有するロータリートランスで伝送することを特徴とする磁気記録再生方法。
【請求項８】
請求項６に記載の磁気記録方法で記録された信号を、トラック幅の１／２以下のヘッド幅を有するマルチギャップを持つ再生ヘッドで再生することを特徴とする磁気記録再生方法において、
上記再生ヘッドとして２ｎ個のマルチギャップギャップを持つ再生ヘッドを回転ドラムの記録ヘッド１８０°対向の位置に配置し、ｎチャンネルの記録ヘッドと再生ヘッドを回転ドラム上にて切り替え、記録ｎチャンネル＋再生ｎチャンネルのロータリートランスで伝送することを特徴とする磁気記録再生方法。
【請求項９】
請求項６に記載の磁気記録再生方法において、
上記再生ヘッドのヘッドトレースの揺らぎを考慮し、ｍ個のギャップを付加した（ｎ＋ｍ）個のマルチギャップを持つ再生ヘッドを２個又は（２ｎ＋ｍ）個のマルチギャップを持つ再生ヘッドを１個搭載したことを特徴とする磁気記録再生方法。
【請求項１０】
ヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置において、
ｎ個のマルチギャップを持つ記録ヘッドを有し、
その記録ヘッドは隣接してトラックパターンを記録できるようなギャップ配置間隔を有し、
その最終トラックを記録する記録ヘッドは、他の記録ヘッドよりも記録幅が広く記録トラック幅が変動しても記録トラックパターン幅を一定以上確保するような記録ヘッドのギャップ幅を有する記録ヘッドを使用し、狭トラック記録パターンを得ることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の磁気記録再生装置において、
ｎ個のマルチギャップを有する２個の再生ヘッドを回転ドラムの１８０°対向の位置に配置したことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の磁気記録再生装置において、
２ｎ個のマルチギャップを有する再生ヘッドを記録ヘッドの１８０°対向の位置に配置したことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項１３】
１周でｎトラックのパターンを記録することができる磁気記録装置において、
再生ヘッドトレースの揺らぎを考慮し、ｍ個のギャップを付加した（ｎ＋ｍ）個のマルチギャップを持つ再生ヘッドを２個又は（２ｎ＋ｍ）個のマルチギャップを持つ再生ヘッドを１個搭載したことを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録ヘッドと回転ドラム装置並びにこれを用いた磁気記録再生方法及び磁気記録再生装置に関する。具体的には、ヘリカルスキャンノートラッキング（ＮＴ）再生の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ヘリカルスキャンＮＴ方式の磁気記録再生装置としては、例えば、特許文献１．２などに記載されているように公知である。
【０００３】
【特許文献１】
特公平８−３４０２５号  （図３、図１０）
【０００４】
【特許文献２】
特許第２５１３２０４号  （図１）
従来、ヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置は、図１８のように、アジマス角（ギャップの延長方向の角度）が異なる１対の記録再生ヘッドＡ１．Ｂ１が回転ドラムＤ上の近接した位置に、所定の段差Ｄｓを有するように配置され、この１対の記録再生ヘッドＡ１，Ｂ１に対して回転ドラム１上の１８０°離れた位置には、アジマス角が異なる１対の記録再生ヘッドＡ２，Ｂ２が所定の段差Ｄｓを有するように配置されている。ここで、記録再生ヘッドＡ１とＡ２のアジマス角は等しく、記録再生ヘッドＢ１とＢ２のアジマス角は等しくなっている。
【０００５】
このようにヘッドが配置された回転ドラム１に対して磁気テープ（図示せず）が１８０°以上の角度に亘って巻付けられ、矢印Ｐ方向に回転する回転ドラム１の回転方向から僅かに傾斜した方向に走行する磁気テープに対して斜めのトラックが図２１のように形成される。図１９に示すように、記録／再生ヘッドＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２は、それぞれロータリートランスの１チャンネルＲＴ１〜４チャンネルＲＴ４介して記録／再生アンプ６１〜６４に接続されている。
【０００６】
そして図２０に示されているように、回転ドラム１の半回転ごとに記録／再生ヘッドＡ１，Ｂ１の対及び記録／再生ヘッドＡ２，Ｂ２の対を交互に同時にＯＮにする。この結果、図２１に示されているように、回転ドラムＤの最初の半回転で記録／再生ヘッドＡ１、Ｂ１の対によりトラックＴＡ１、ＴＢ１が形成され、次の半回転で記録／再生ヘッドＡ２、Ｂ２の対によりトラックＴＡ２、ＴＢ２が形成される。記録／再生ヘッドＡ１、Ｂ１及び記録再生ヘッドＡ２，Ｂ２のそれぞれの対に供給されるディジタル信号は、１系統の信号が２倍に時間軸伸張され、２系統の信号に変換され後、記録／再生アンプ６１〜６４に入力される。そして、記録／再生アンプ６１〜６４の出力は、それぞれロータリートランスのチャンネルＲＴ１〜ＲＴ４を通って記録再生ヘッドＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２に供給される。なお、記録と再生時の動作は信号の流れが逆になることを除けば、特に異なる点はない。再生はノンートラッキング再生を行なっている（例えば、特許文献３）。
【０００７】
【特許文献３】
特開２００１−２９１２０１号  （図１、図２）。
【０００８】
ノンートラッキング（ＮＴ）再生のためのＮＴ再生サーボについて説明する。再生時、システムとして必要とされる再生信号のレートはシステムで決められる。例えばドラムが６０００ｒｐｍ、つまり１００Ｈｚで回転する再生２ヘッドのシステムでは、１秒間に１００×２のトラックが再生されていれば正常な動作状態である。このとき、１秒間に再生されるトラックは、連続した１００本であることが期待されている。そのためには、テープ送りが１秒間に正確に１００トラック分である必要がある。その状態を保つために通常はトラックごとのサーボがかけられる。何らかの方法により再生ヘッドが期待された記録トラックの上をスキャンしているかを知り、もしずれていればテープ送りの速度を変えることで修正を行う。
【０００９】
通常のサーボは、１記録トラックに対して１再生スキャンなので、毎再生スキャン全て記録トラックの上をトレースする必要がある。そのため、テープ長手方向に対する記録トラック角と再生ヘッドスキャン角が一致しなくてはならないという制約もある。
【００１０】
ＮＴ再生方式は、トラックの本数に対し再生スキャンがそれより多い回数に設定される。２倍であることが多いため、以下２倍の再生スキャン密度ということで考える。２倍でスキャンするから、全てのスキャンがトラックの真上をスキャンするとは限らない。しかし、２回のうち１回トラックの真上をスキャンするか、２回とも真上からずれてはいるがそこそこの信号品質（ＳＮＲ）で２回スキャンされることで、記録トラックデータを全て再生できることが、ＮＴ再生方式の成り立つ条件である。
【００１１】
ＮＴ再生方式は、再生１スキャンで１トラック全てのデータが連続して読めることは期待していない。平均２スキャンのうち１回（以上）読めればいいが、有効データの再生がどのスキャンになるかは不問である。そのため、有効に再生されたデータは一旦バッファメモリに蓄えて順序が整えられる。このバッファメモリを大容量にすることで、再生スキャンが複数トラックにまたがって再生されても構わないという特長がある。
【００１２】
トラックのデータは多数のブロックに分かれており、ブロック単位でごとにデータの誤りが検出されバッファメモリに書き込まれる。ブロックにはトラックアドレスとブロックアドレスが書き込まれており、このアドレス情報がないとバッファメモリに書き込めないので、ブロックがデータの有効性を確認する最小の単位である。
【００１３】
ＮＴ再生サーボは、トラックずれの情報を再生信号データから得るタイプのサーボ方式の一つであり、多くのトラック本数分のバッファメモリを採用することで、一つの再生ヘッドがバッファメモリに蓄えられるトラック本数以下で記録トラックを横切ってスキャンしても、一時的にテープ送りがバッファメモリに蓄えられるトラック分速すぎたり遅すぎたりしても、再生可能なサーボ方式となっている。
【００１４】
基本的な考え方は、再生データを一旦バッファメモリに蓄え、バッファメモリには常にメモリ容量の半分のデータが蓄えられているようにするものである。バッファメモリ出力はシステムの要求する固定レートで出力される。そのため再生ヘッドからの入力データは、要求された出力データがまだ書き込まれないほど遅くなるか、メモリがあふれるほど早くならない限りエラーとならない。つまりバッファメモリ容量の±１／２の余裕がある。
【００１５】
バッファメモリに書き込まれて、まだ出力されてない蓄積データがバッファメモリの１／２より多くなったら、テープ送りが早過ぎることになるので、テープ送りを遅くするように制御する。逆にメモリ量が少なくなればテープ送りが遅すぎるので、テープ送りを速くするように制御する。
【００１６】
次に、ヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置の記録ヘッドには、薄膜素子を用いた記録マルチヘッド（マルチギャップを持つ記録素子）を用いたものがある（例えば、特許文献４）。この記録マルチヘッドは、図１６に示すように、下非磁性基板４１と、その上に絶縁層４２を介して積層された下部磁気シールド層４３とギャップ４４を形成する下部磁極４５とコイル（図示省略）が巻かれた上部磁極からなる一対の薄膜磁極（４５、４６）、保護層４７、中間磁気シールド層４８とにより構成された第１の薄膜磁気記録ヘッド４０ａと、この中間磁気シールド層４８とその上に積層されたギャップ４４を形成する下部磁極４５とコイルが巻かれた上部磁極４６からなる一対の薄膜磁極（４５、４６）、保護層４７、上部絶縁層４９とにより構成された第２の薄膜磁気記録ヘッド４０ｂにより構成されている。この記録ヘッド５０は、トラックＴｒ幅（ヘッド幅）Ｗ＝１．２μｍ、トラックピッチＴｐ＝１．４μｍ、ヘッド間隔＝０．２μｍに構成されている
また、再生ヘッドには、ＭＲ素子（磁気抵抗効果型薄膜素子）などを用いた再生マルチヘッド（マルチギャップを持つ再生素子）を用いたものがある（例えば、特許文献５）。この再生マルチヘッドは、図１７に示すように、非磁性基板５１と、その上に積層された下部シールド層（磁気シールド材）５２、中間分離膜５４とＭＲ膜５５中間分離膜５６からなるＭＲ素子（５４、５５、５６）が形成された中間磁気シールド層５３、中間シールド層５７からなる第１のＭＲヘッド５０ａと、この中間シールド層５７とその上に積層された中間分離膜５４とＭＲ膜５５中間分離膜５６からなるＭＲ素子（５４、５５、５６）が形成された中間磁気シールド層５３と上部シールド層５８とからなる第２のＭＲヘッド５０ｂと、上部非磁性板５８で形成されている。第１のＭＲヘッド５０ａと第２のＭＲヘッド５０ｂは横方向にヘッド幅Ｗ（＝１μｍ）ずれている。
【００１７】
【特許文献４】
特開２００２−２１６３１３号  （図１、図２）
【００１８】
【特許文献５】
特開２００２−１５７７１０号  （図１、図２）
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上記高記録密度のヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置を実現する場合、
（１）ヘッド取り付け精度（高さ）が厳しく、実現可能な密度に制約を受けていた。そのため製造に時間がかかっていた。
（２）ＲＲＯ、ＮＲＲＯ（Ｎｏｎ  Ｒｅｐｅａｔａｂｌｅ  ｒｕｎ  ｏｕｔ）、ヘッドの取り付け精度などにより、記録されたトラック幅が変動し、実現可能な最小トラック幅によってシステムの性能（エラーレート）を確保しなければならならないため、トラック密度方向に対するマージンが多く必要であった。
【００２０】
多くのヘッドを有する（多チャンネル）ヘリカルテープシステム即ち高転送レートの実現において
（１）１つのドラムに搭載可能なヘッド数に制約を受けていた。
（２）ノントラッキング方式での再生は、テープ送り速度の調整によりエラーレートの確保が可能であるが、読み出し速度の低下の可能性がある。また、リードアフターライト時に安定した性能（エラーレート）を確保することが困難になる場合が考えられる。
（３）ロータリートランスのチャンネル数の増加は実現の容積（形状の大きさ）、コスト、性能のあらゆる面で、多チャンネル化を阻む要因となっている。
【００２１】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、高記録密度のヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置の実現が可能な回転ドラム装置と磁気記録再生方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の磁気記録ヘッドは、ｎ個のマルチギャップを持つ記録ヘッドを有し、その記録ヘッドは隣接してトラックパターンを記録できるようなギャップ配置間隔を有し、その最終トラックを記録する記録ヘッドは、他の記録ヘッドよりも記録幅が広く記録トラック幅が変動しても記録トラックパターン幅を一定以上確保するような記録ヘッドのギャップ幅を有することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の回転ドラム装置は、記録ヘッドと再生ヘッド、および記録信号、再生信号を伝送する記録系チャンネルと再生系チャンネルを有するロータリートランスとを備えたヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置の回転ドラム装置において、記録ヘッドはｎ個のマルチギャップを有し、その記録ヘッドは隣接してトラックパターンを記録できるようなギャップ配置間隔を有し、その最終トラックを記録する記録ヘッドは、他の記録ヘッドよりも記録幅が広く記録トラック幅が変動しても記録トラックパターン幅を一定以上確保するような記録ヘッドのギャップ幅を有することを特徴とする。
【００２４】
そして、再生ヘッドは、ｎ個のマルチギャップを有する２個の再生ヘッドを回転ドラムの１８０°対向の位置に配置する。または、２ｎ個のマルチギャップを有する再生ヘッドを記録ヘッドの１８０°対向の位置に配置する。あるいは、
再生ヘッドトレースの揺らぎを考慮し、ｍ個のギャップを付加した（ｎ＋ｍ）個のマルチギャップを持つ再生ヘッドを２個又は（２ｎ＋ｍ）個のマルチギャップを持つ再生ヘッドを１個搭載する。
【００２５】
また、本発明の磁気記録再生方法は、ヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置において、ｎ個のマルチギャップを持つ記録ヘッドを有し、その記録ヘッドは隣接してトラックパターンを記録できるようなギャップ配置間隔を有し、その最終トラックを記録する記録ヘッドは、他の記録ヘッドよりも記録幅が広く記録トラック幅が変動しても記録トラックパターン幅を一定以上確保するようなギャップ幅を有し、その記録ヘッドで最終トラックとなる１周後に重ね書きをされる最低記録トラック幅を確保するように、テープ送り速度を決め、トラック幅の１／２以下のヘッド幅を有するマルチギャップを持つ再生ヘッドで再生することを特徴とする。
【００２６】
そして、上記再生ヘッドとしてｎ個のマルチギャップを持つ再生ヘッドを回転ドラムの１８０°度対向の位置に２個搭載し、上記２個の再生ヘッドを回転ドラム上にて切り替えて再生ｎチャンネルと記録ｎチャンネルを有するロータリートランスで伝送する。または、上記再生ヘッドとして２ｎ個のマルチギャップギャップを持つ再生ヘッドを回転ドラムの記録ヘッド１８０°対向の位置に配置し、ｎチャンネルの記録ヘッドと再生ヘッドを回転ドラム上にて切り替え、記録ｎチャンネル＋再生ｎチャンネルのロータリートランスで伝送する。あるいは、上記再生ヘッドのヘッドトレースの揺らぎを考慮し、ｍ個のギャップを付加した（ｎ＋ｍ）個のマルチギャップを持つ再生ヘッドを２個又は（２ｎ＋ｍ）個のマルチギャップを持つ再生ヘッドを１個搭載する。
【００２７】
また、本発明の磁気記録再生装置は、ヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置において、ｎ個のマルチギャップを持つ記録ヘッドを有し、その記録ヘッドは隣接してトラックパターンを記録できるようなギャップ配置間隔を有し、その最終トラックを記録する記録ヘッドは、他の記録ヘッドよりも記録幅が広く記録トラック幅が変動しても記録トラックパターン幅を一定以上確保するような記録ヘッドのギャップ幅を有する記録ヘッドを使用し、狭トラック記録パターンを得ることを特徴とする。
【００２８】
そして、ｎ個のマルチギャップを有する２個の再生ヘッドを回転ドラムの１８０°対向の位置に配置する。または、２ｎ個のマルチギャップを有する再生ヘッドを記録ヘッドの１８０°対向の位置に配置する。あるいは、再生ヘッドトレースの揺らぎを考慮し、ｍ個のギャップを付加した（ｎ＋ｍ）個のマルチギャップを持つ再生ヘッドを２個又は（２ｎ＋ｍ）個のマルチギャップを持つ再生ヘッドを１個搭載する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
本発明の実施形態に係るヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置を図面に基づいて説明する。図１にヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置の信号系ブロック構成例を示す。入力データＤｉは、エンコード回路２で符号化され、並列なｎ系統（図１ではｎ＝４）の信号としてそれぞれ記録アンプ３−１〜３−４で増幅され、それぞれロータリートランス（ＲＴ）４の記録系チャネルを介して記録ヘッドＷ１〜Ｗ４に伝送され磁気テープ９に記録される。この記録信号は２ｎ個の再生ヘッドＲ１〜Ｒ８で再生され、それぞれヘッドアンプ５−１〜５−８で増幅されロータリートランス４の再生系チャネルを介して再生アンプ６に伝送され、ノントラッキング処理・デコード回路７でノントラッキング処理されると共に復号される。
【００３０】
記録ヘッドＷ１〜４は、上記特許文献４の技術により薄膜ヘッドを積層して４個のマルチギャップを持つ１つのヘッドとして構成する。これにより狭トラック幅の記録パターンを精度良く記録することが可能となる。また、再生ヘッドＲ１〜Ｒ８は、上記特許文献５の技術によりＭＲ素子、ＧＭＲ素子などを採用して８個のマルチギャップを持つ１つのヘッドまたは４個のマルチギャップを持つ２個のヘッドとして構成する（図示省略）。これにより精度良く再生ヘッドがトレースする間隔を１／２トラック幅間隔で再生することが可能となる。
【００３１】
記録ヘッド及び記録トラックの形成に関しては、再生方法即ちノントラッキングを採用する、しないにかかわらず、有効である。この実施の形態では、後述のノントラッキングシステムを採用する。
【００３２】
図２に記録マルチヘッドの構造例を示す。この例は記録ギャップ幅が上部コア幅により決まる薄膜記録ヘッドを積層にして、記録マルチヘッド３０を構成した場合の例で、記録ヘッドＷ１〜Ｗ４は、それぞれ下部磁極３１と下部磁極３１に上にギャップ３２を介して設けられた上部磁極３３で構成されている。記録ヘッドＷ２、Ｗ３、Ｗ４のコア幅ＣＷは、それぞれトラック幅ＴＰ＋α１として記録ヘッドＷ１、Ｗ２、Ｗ３によって形成されるトラックとα１重なるように構成されている。また、記録ヘッドＷ１の上部磁極３３幅（コア幅）ＣＷは、トラック幅ＴＰ＋α２として記録ヘッドＷ１のトラックピッチＴＰの外方にα２出るように形成されている（α２＞α１）。なお、積層したものをさらに並列に並べた構成とすることも可能である。
【００３３】
図３に上記記録マルチヘッドＷ１〜Ｗ４により磁気テープ上に記録された磁気記録パターンの例を示す。上記記録マルチヘッドの記録ヘッドＷ２、Ｗ３、Ｗ４幅を、トラック幅ＴＰに対しα１大きくしたことにより、確実に所定の記録幅ＴＰを得ることが出来る。このα１は薄膜ヘッドを製造する上での、ばらつきによっても、記録パターンに間隔が空かない（重ね書き時に以前のデータを十分に消去しうる）値とする。
【００３４】
トラック幅ＴＰは、記録ヘッドＷ２、Ｗ３、Ｗ４の取り付け位置およびテープ送り速度により決定される。テープ送り速度は、後述のノントラッキングシステムのキャプスタンサーボ（図１２）により制御され、所望の送り速度を実現する。
【００３５】
上記記録マルチヘッドのように隣接して配置されたヘッドの場合は、そのヘッドの位置関係により、磁気テープ上のトラック幅ＴＰは形成されるが、１周後の記録ヘッドにより上書きされるトラックに関しては、磁気テープ送り速度のばらつきや、磁気テープの揺らぎなどにより、形成されるトラック幅ＴＰが変動してしまい、狭トラックピッチを精度良く形成するのには問題がある（ＮＲＲＯ：Ｎｏｎ  Ｒｅｐｅａｔａｂｌｅ  ｒｕｎ  ｏｕｔ）。
【００３６】
そこで、１周後に重ね書きされる記録ヘッドＷ１のヘッド幅は、１周後のヘッド位置の揺らぎを考慮して記録ヘッドＷ２、Ｗ３、Ｗ４の幅（ＴＰ＋α１）より大きい（ＴＰ＋α２）の記録幅とした。これにより、隙間のない記録パターンを得ることが可能となり、トラックパターン幅の確保および、重ね書き時に古いデータを十分に消去し、エラーレート劣化の原因を排除することが可能となる。
【００３７】
図４にトラックパターン上における再生ヘッドトレースイメージ図を示す。再生ヘッドＲ１〜Ｒ８は、上記のようにマルチギャップを持つＭＲ素子、ＧＭＲ素子などによりを採用することにより、磁気テープ上をトラックピッチＴＰの１／２間隔（ＴＰ／２）以下で再生できるようにマルチギャップをもつ再生マルチヘッドとして構成されている。再生ヘッド幅を１／２トラック幅（ＴＰ／２）以下とすると再生ヘッドのいずれかが、必ず隣接するトラックにまたがることなく１トラック上を再生し、信号品質（ＳＮＲ）、エラーレートの良好な信号を得ることが出来る。
【００３８】
次に、記録マルチヘッドと再生マルチヘッドの回転ドラム上の配置例について説明する。図５にｎ個のギャップを有する記録マルチヘッドとｎ個のギャップを有する再生マルチヘッド２個の回転ドラム上の配置例（記録ｎ＋再生ｎ×２）を、図６にｎ個のギャップを有する記録マルチヘッドと２ｎ個のギャップを有する再生マルチヘッドの回転ドラム上の配置例（記録ｎ＋再生２ｎ）を示す。図５、図６は共に、図４のように、ｎ個の記録ヘッドＷ１〜Ｗ４により書かれたトラックを２ｎ個のヘッドＲ１〜Ｒ８で再生する場合の再生ヘッドの構成および配置例である。
【００３９】
図５の場合、２ｎ個の再生ヘッドＲ１〜Ｒ８をｎ個のマルチギャップを持つ２個の再生マルチヘッドＡ（Ｒ１〜Ｒ４）、Ｂ（Ｒ５〜Ｒ８）として構成し、この２個の再生マルチヘッドＡ、Ｂを回転ドラム１に対抗位置に再生ヘッドトレースが図４のようになるように配置し、１トラックは１８０°以内の再生とし、再生ヘッドＡ（Ｒ１〜Ｒ４）とＢ（Ｒ５〜Ｒ８）の出力を回転ドラム１上で図７に示すようにスイッチＳＷ１により切り替えて、８つの再生ヘッド出力をロータリートランス４の記録系チャンネル４ｒでノントラッキング処理・デコード回路７に伝送する（再生アンプ図示省略）。この場合、ｎ個の記録ヘッドＷ１〜Ｗ４は１個のマルチヘッドとして構成し、図５のように回転ドラム１上の再生ヘッドＡ、Ｂと９０°異なる位置に配置する。再生ヘッド間の間隔を１／２トラックピッチとすることにより、２ｎ個の再生ヘッドで同時記録再生（ｒｅａｄ  ａｆｔｅｒ
ｗｒｉｔｅ）も可能となる。
【００４０】
また、図６の場合は、ｎ個の記録ヘッドＷ１〜Ｗ４と２ｎ個のヘッドＲ１〜Ｒ８を回転ドラム１の対向位置に再生ヘッドトレースが図４のようになるように配置し、図８に示すように、ロータリートランス４の記録用チャンネル出力側を記録ヘッドＷ１〜Ｗ４側又は再生ヘッドＲ１〜Ｒ４側に切換えるスイッチＳＷ２ａと、ロータリートランス４の記録用チャンネル入力側を記録アンプ３側とノントラッキング処理・デコード回路７側に切換えるスイッチＳＷ２ｂを設け、再生ヘッドＡ（Ｒ１〜Ｒ４）の出力をロータリートランス４の再生用チャンネルを利用してノントラッキング処理・デコード回路７に伝送する。このような構成とすることで、少ないロータリートランス４のチャンネル数で伝送が可能となる。
【００４１】
高記録密度を実現する際に、所望のトラック幅に対し、１周後のヘッドにより上書きされるトラックの記録トラック幅の揺らぎが大きい場合には、最終のトラック幅自体を広くし、最小トラック幅を確保するような、トラックパターン幅とすることで、ＮＲＲＯがあっても、記録密度を確保し、かつ良好なエラーレートを確保できるようなシステムとすることが可能である。
【００４２】
図９に最低トラック幅を確保する記録パターン例を示す。図９のように、記録ヘッドＷ２〜Ｗ４で記録されるトラック幅ＴＷ２〜ＴＷ４は、ヘッドの製造上ねらいの値およびヘッド製造上ばらつきのみにより確定されるが（ＴＷ２＝ＴＷ３＝ＴＷ４＝ＴＰ）、１周後のヘッドにより重ね書きされるヘッドＷ１による記録パターンＴＷ１はテープの送り速度のばらつきや、揺れなどにより変動する。そのためヘッドＷ１の幅が上記にように（Ｔｐ＋α２）としてあっても、このトラック幅ＴＷ１を最小トラック幅を確保するように、平均的には広めの幅（ＴＰ＋β）となるようなテープ送り速度とする。最小トラック幅ＴＰを確保することにより、トラック幅ＴＷ１だけ幅が狭いというリスクがなくなり、安定した再生を確保することが可能となる。なお図中、Ｌはドラム１回転の間に送られる磁気テープ長さを示す。
【００４３】
実施の形態２
上記図５の場合は、再生ヘッドＲ４とＲ５およびＲ８と次のヘッドＲ１の間隔は、記録ヘッドと同様に、また、再生ヘッドＡ（Ｒ１〜Ｒ４）、Ｂ（Ｒ５〜Ｒ８）の取り付け位置により、ばらつきや、経時変化、ＲＲＯ、ＮＲＲＯなどにより、図１０に示す再生ヘッドトレースＡ１又はＡ２のように、１周後のヘッドトレース間隔が正確な１／２ピッチ間隔での再生が困難となる場合がある。即ち、ＲＲＯにより、再生ヘッドＲ４とＲ５のトレース間隔が空いてしまった場合、記録ヘッドＷ２のトラック部分に再生において、再生ヘッドトレースＡ１、Ａ２のようにオントラックで読み出しが出来ない場合がでる可能性がある。
【００４４】
このようなリスクを回避するため、ノンアジマス記録時、ｎ個の記録ヘッドに対し、ｍ個の再生ヘッドが付加された（ｎ＋ｍ）個の再生へッドをもつ２個の再生マルチヘッドを用いる。図１１は再生ヘッドＡ（Ｒ１〜Ｒ４）＋付加ヘッド１個（ｍ＝１）とした場合の再生ヘッドトレースイメージ図を示すもので、再生ヘッドＲ１〜Ｒ４に付加ヘッドＲａ１を付加したことにより、上記図１０の再生ヘッドＲ１〜Ｒ４の場合における再生困難を回避でき、安定した再生が可能となる。ノントラッキング再生の場合、テープの送り速度を制御することにより、正しく再生することが可能であるが、読み出し速度を劣化させる可能性がある。この実施の形態によれば、安定した転送レートの確保と、コスト、回路規模の両立が可能である。
【００４５】
上記図６のように２ｎ個の再生ヘッドを用いた場合は、１周後の再生ヘッドがトレースする位置が変動することがある。このようなリスクを回避するためｎ個の記録ヘッドにｍ個の再生ヘッドが付加された（２ｎ＋ｍ）個の再生ヘッドをもつ再生マルチヘッド用いる。これにより、１周後の再生ヘッドがトレースする位置の変動やＮＲＲＯに対するリスクを回避でき、安定した再生が可能となる。
【００４６】
さらに、図９のようにトラック幅ＴＷ１を広く設定したようなテープパターンの場合で、１／２トラックピッチを超えない範囲での設定においては、再生ヘッド数を（２ｎ＋ｍ）個使用することで対応が可能である。
【００４７】
どちらの場合においても、ロータリートランスはｍチャンネル増加することになる。また、上記のように再生ヘッドを２ｎ個および２ｎ＋ｍ個のヘッドを配置するに当たり、記録ヘッドに対し、９０°位置および１８０°位置に振り分けて配置することも可能である。
【００４８】
次に、上記ノントラッキング（ＮＴ）システムについて説明する。図１２に同一アジマス再生が４チャンネルの場合のＮＴ再生サーボブロック図を示す。４ヘッドは互いに同じ記録トラックの読み込みを補完し合う関係なので、アジマス記録の場合は４ヘッドとも同アジマスヘッドである。以下、アジマスベタ記録における片方のアジマスチャネルだけについて説明する。
【００４９】
回転ドラム１の円周上に取り付けられた再生ヘッドＲ１〜Ｒ４で再生された再生信号は、再生系ロータリートランス４−１〜４−４を介し回転ドラム外の再生アンプ６−１〜６−４に伝送されで増幅され、等化復号回路８−１〜８−４で周波数特性の等化、タイミング再生、復号、復調され、デジタルデータが得られる。    さらに、トラックアドレス・ブロックアドレス・ブロックエラー検出回路１０−１〜１０−４で同期が取られ、トラックアドレス、ブロックアドレスが検出され、ブロック単位のデータエラーが検出される。ここからは、データＤと、データに同期したアドレス情報Ａが出力されるが、例えば、アドレスが検出され、かつブロックエラーのない（あるいは少ない）有効なデータＤのみにアドレス情報Ａを出すなどで、後段のバッファメモリ１３に書き込むデータか否かを、このアドレス情報で区別することもできる。
【００５０】
メモリ１１は、４チャネルのデータを書き込み、ＦＩＦＯ（ｆｉｒｓｔ−ｉｎｆｉｒｓｔ−ｏｕｔ）バッファメモリ１３のために１チャネルにスイッチングすることを目的とした４入力１出力バッファメモリである。この出力データはアドレス順番制御回路１２で選ばれたアドレスの順番で出力される。アドレス順番制御回路１２は、アドレスの順番を制御し、ＦＩＦＯバッファメモリ１３に書き込めるレートでバッファメモリ１１が出力するようにアドレスを制御する。
【００５１】
ＦＩＦＯバッファメモリ１３は、ここでは１６トラック分の容量を持つメモリとして考える。このデータ出力は記録されたトラックの順番どおり、規定のレートで次段の信号処理回路へ送られて行く。これを制御する出力アドレスは、基準クロック発生回路１４からの基準クロックを分周回路１５で分周して作られたブロックアドレス信号とトラックアドレス信号による。
【００５２】
ＦＩＦＯバッファメモリ１３の入力は、バッファメモリの蓄積データ容量が適正（１／２）に保たれるレートで入力されなくてはならない。ＦＩＦＯバッファメモリ１３は１６トラック分の容量だから、入力データのトラックアドレスが、出力しているデータのトラックアドレスの８トラック前になるように制御する。
【００５３】
そのため、出力データトラックアドレスに加算器１６で８を加え、それとアドレス順番制御回路１２からの再生信号最新トラックアドレスとの差を減算器１７で調べる。もし差が８トラックなら減算器１７の出力は０になるし、入力が早ければプラスの誤差として、遅ければマイナスの誤差として出力される。その誤差信号を０にするようにキャプスタンサーボ回路１８によりキャプスタンモータ２１が制御される。キャプスタンモータ２１の回転数でテープ９の送りスピードが制御される。
【００５４】
以下に、ＦＩＦＯバッファメモリ１３の動作を図１３ヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置〜図１５を用いて説明する。図１３は、記録／再生トラック曲がりがなく、再生ヘッドスキャン方向が記録トラック方向と一致している場合、図１４は再生ヘッドスキャン軌跡が記録トラックを５本またぐ場合、さらに図１５は再生ヘッドスキャン軌跡が記録トラックを７本またぐ場合である。なお、奇数トラックは、逆アジマスで、独立に図１３〜図１５と同様のことを行う。
【００５５】
図１３〜図１５の各（Ｃ）図の円形で表示したメモリマップは、１トラックを一つの扇形であらわしている。これが１６個集まって円になっている。メモリ容量は１６トラック分である。この場合トラックアドレスは１６の周期が適する。それ以上あってもメモリ上で区別できない。また、アジマス記録を考えており、偶数アドレストラックのアジマス角のみを考えている。また、図１２と同じ構成、つまり同一アジマスで４個の再生ヘッドが使用されていると考えている。
【００５６】
図１３〜図１５の各（Ａ）図のトラックパターンで、４個の再生ヘッドＲ１〜Ｒ４センターのスキャン軌跡ａ〜ｄがわかり、その時の再生信号エンベロープのイメージが各（Ｂ）図のエンベロープに示され、各ヘッドがどのトラックを再生しているかがわかる。その信号が復号され、メモリのどこに書き込まれるかは各（Ｃ）図のメモリマップに示されている。メモリマップの各扇形は、１トラック分のメモリで、中央の尖っている方がトラックの先頭、円弧の方がトラック後端として書かれている。
【００５７】
出力は、メモリマップではアドレス１０から読み出されているように書いてあるが、アドレス１０のデータが読み出されたら、次にアドレス１１の読み出しに移る。こうして読み出しアドレスはメモリマップの円上を一定速度で時計回りに回る。その出力時計回りの速度と同じ速度で円周の反対側に再生最新データが書き込まれるのが適正な状態である。
【００５８】
図１３で考えると、トラックアドレス２のトラックデータが書き込まれている。テープの進みが早すぎても、６トラック先のトラックアドレス８を書き込んでいる状態になっても読み出しに問題はない。しかしさらに２トラック進んでトラックアドレス１０に書き込む状態になると読み出しトラックと一致してしまうので、正しいデータを読み出す前に１６トラック先のデータで消されていることが起こりえる。逆にテープ送りが遅すぎた場合は、６トラック前のトラックアドレス１２に書き込む状態までは問題ないが、８トラック前のアドレス１０を書き込んでいる途中の場合は、読み出すデータがまだ書き込まれてないことが起こりえる。
【００５９】
図１４、図１５は、再生ヘッドが複数の記録トラックを横切る場合の例で、１再生スキャンがメモリマップ上の複数の扇形（トラック）に書き込まれる。この場合、テープ送りの早い遅いのブレのマージンが横切る同アジマストラック数分だけ少なくなる。例えば、図１４では最新再生スキャンは矢印で示すようにアドレス０と２、４の３つのトラックのメモリに書き込む。そのためテープ送りが４トラック早くなるとトラックアドレス８に書き込むし、４トラック遅くなるとトラック１２のエリアに書き込むことになる。図１３の場合より±２だけトラックマージンが減っている。
【００６０】
記録再生トラック角にずれがある場合は、最新書き込みアドレスの定義にバリエーションが生じる。最後の再生ヘッドがスキャンしたトラック範囲のセンターとするのが妥当と思われるが、トラック長の真中のブロックのアドレスと定義する方法も考えられる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明の磁気記録ヘッドは、ヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置の磁気記録ヘッドにおいて、ｎ個のマルチギャップを持つ記録ヘッドを有し、その記録ヘッドは隣接してトラックパターンを記録できるようなギャップ配置間隔を有し、その最終トラックを記録する記録ヘッドは、他の記録ヘッドよりも記録幅が広く記録トラック幅が変動しても記録トラックパターン幅を一定以上確保するようなギャップ幅を有することを特徴とする。
【００６２】
本発明の回転ドラム装置は、記録ヘッドと再生ヘッド、および記録信号、再生信号を伝送する記録系チャンネルと再生系チャンネルを有するロータリートランスとを備えたヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置の回転ドラム装置において、記録ヘッドはｎ個のマルチギャップを有し、その記録ヘッドは隣接してトラックパターンを記録できるようなギャップ配置間隔を有し、その最終トラックを記録する記録ヘッドは、他の記録ヘッドよりも記録幅が広く記録トラック幅が変動しても記録トラックパターン幅を一定以上確保するようなギャップ幅を有することを特徴とする
本発明の磁気記録再生方法は、ヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置において、ｎ個のマルチギャップを持つ記録ヘッドを有し、その記録ヘッドは隣接してトラックパターンを記録できるようなギャップ配置間隔を有し、その最終トラックを記録する記録ヘッドは、他の記録ヘッドよりも記録幅が広く記録トラック幅が変動しても記録トラックパターン幅を一定以上確保するようなギャップ幅を有し、その記録ヘッドで最終トラックとなる１周後に重ね書きをされる最低記録トラック幅を確保するように、テープ送り速度を決め、トラック幅の１／２以下のヘッド幅を有するマルチギャップを持つ再生ヘッドで再生することを特徴とする。
【００６３】
また、本発明の磁気記録再生装置は、ヘリカルスキャンタイプの磁気記録再生装置において、ｎ個のマルチギャップを持つ記録ヘッドを有し、その記録ヘッドは隣接してトラックパターンを記録できるようなギャップ配置間隔を有し、その最終トラックを記録する記録ヘッドは、他の記録ヘッドよりも記録幅が広く記録トラック幅が変動しても記録トラックパターン幅を一定以上確保するような記録ヘッドのギャップ幅を有する記録ヘッドを使用し、狭トラック記録パターンを得ることを特徴とする。
【００６４】
したがって、本発明にあっては、
１．多チャンネルの記録再生ヘッドを有するヘリカルスキャンタイプ磁気記録再生装置が実現できる。
（１）同時にｎ系列の信号を読み書きできるため、高転送レートのシステムの実現が可能である。
（２）高記録密度のシステムの実現が可能である。
【００６５】
ａ）メカニカルな変動による記録トラック幅の変動による制約を受けることが少ない。
【００６６】
ｂ）メカニカルな変動による記録トラック幅の変動を受けても、最小記録トラック幅を確保し、エラーレートの確保が可能となる。
【００６７】
ｃ）ＲＲＯ、ＮＲＲＯ、ヘッド取り付け精度などによる変動分を考慮した記録密度に比べ、より高記録密度のシステムを実現することが出来る。
【００６８】
ｄ）ヘッドの取り付け段差に対する制約を少なく、あるいはなくすことができ、生産性を上げ、製造コストを押さえられる。
【００６９】
ｅ）ヘッドの取り付け面積に対する制限が大幅に軽減される。
２．そして上記本発明の磁気記録再生方法および磁気記録再生装置によれば、ＲＲＯ、ＮＲＲＯ、ヘッド取り付け精度などによる、読み出し速度の低下をなくし、リードアフターライト時にも安定した性能（エラーレート）を確保することが出来る。
３．また、請求項７の発明は、再生ヘッドとしてｎ個のマルチギャップを持つ再生ヘッドを回転ドラムの１８０°度対向の位置に２個搭載し、上記２個の再生ヘッドを回転ドラム上にて切り替えて再生ｎチャンネルと記録ｎチャンネルを有するロータリートランスで伝送し、請求項８の発明では、再生ヘッドとして２ｎ個のマルチギャップギャップを持つ再生ヘッドを回転ドラムの記録ヘッド１８０°対向の位置に配置し、ｎチャンネルの記録ヘッドと再生ヘッドを回転ドラム上にて切り替え、記録ｎチャンネル＋再生ｎチャンネルのロータリートランスで伝送するので、ロータリートランスのチャンネル数が最小ですみ、コスト、性能（周波数特性、結合性）の両面で効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る磁気記録再生装置の信号系ブロック図。
【図２】記録マルチヘッドの構造例説明図。
【図３】記録パターン例説明図。
【図４】再生ヘッドトレースイメージ図。
【図５】ｎ個のマルチギャップを有する再生マルチヘッドを２個用いた場合の回転ドラム上のヘッド、ロータリートランス等の配置説明図。
【図６】２ｎ個のマルチギャップを有する再生マルチヘッドを用いた場合の回転ドラム上のヘッド、ロータリートランス等の配置例説明図。
【図７】図５の配置例における磁気記録再生装置信号系ブロック図。
【図８】図６の配置例における磁気記録再生装置信号系ブロック図。
【図９】最低トラック幅確保を説明する記録パターン例図
【図１０】ＲＲＯにより再生ヘッドのトレース間隔が開いてしまった場合の再生ヘッドトレースイメージ図。
【図１１】付加再生ヘッド持った場合の再生ヘッドトレースイメージ図。
【図１２】同一アジマス再生が４チャンネルの場合のノントラッキング再生サーボブロック図。
【図１３】ノントラッキング再生回路バッファメモリのアロケーション説明図（記録／再生トラック曲がりがない場合の例）。
【図１４】ノントラッキング再生回路バッファメモリのアロケーション説明図（再生が記録５トラックにかかる場合の例）。
【図１５】ノントラッキング再生回路バッファメモリのアロケーション説明図（再生が記録７トラックにかかる場合の例）
【図１６】従来例に係る記録マルチヘッドの構造説明図。
【図１７】従来例に係る再生マルチヘッドの構造説明図。
【図１８】従来記録再生装置のヘッドの配置及び構成説明図。
【図１９】従来記録再生装置の記録／再生アンプから記録／ヘッドまでの接続関係図。
【図２０】従来記録再生装置の記録時の動作タイミング図。
【図２１】従来記録再生装置のトラックパターンとヘッドとの関係説明図。
【符号の説明】
１…回転ドラム、  ２…エンコード回路、  ３…記録アンプ、
４…ロータリートランス、  ５…ヘッドアンプ、  ６…再生アンプ、
７…ノントラッキング・デコード回路、  ８…等化復号回路、
９…磁気テープ、
１０…トラックアドレス・ブロックアドレス・ブロックエラー検出回路、
１１…４入力１出力バッファメモリ、  １２…アドレス順番制御回路、
１３…１６トラックバッファメモリ、  １４…再生基準クロック発生回路、
１５…分周回路、    １６…加算器、  １７…減算器、
１８…キャプスタンサーボ回路、  １９…ドラムサーボ回路、
２０…ドラムモータ、  ２１…キャプスタンモータ、  ２２…キャプスタン、
３０…記録マルチヘッド、  ３１…下部磁極、  ３２…ギャップ、
３３…上部磁極、
Ｗ１〜Ｗ４…記録ヘッド、  Ｒ１〜Ｒ８…再生ヘッド、  Ｒａ１…付加ヘッド
【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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