(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録データで記録クロックを変調する変調手段と、
前記記録クロックの周期が逓倍された周期を有する基準クロックが低域遮断特性を有する信号伝送路を介して供給され、前記基準クロックに基づいて、信号処理時の基準電圧及び基準電流を設定する基準レベル設定手段と、
前記変調手段からの変調信号が前記低域遮断特性を有する信号伝送路を介して供給され、前記変調信号より復調信号を得る復調手段と、
前記復調信号より記録信号を生成する記録信号生成手段と、
前記記録信号を記録媒体に記録する記録手段と、
前記復調信号に対して、記録のデータレートに対応した高域強調波形を生成する高域強調波形生成手段とを有し、
前記復調手段は、前記変調信号から変調信号及び反転変調信号を得る信号形成手段と、前記基準レベル設定手段より前記基準電流が供給されると共に前記変調信号及び前記反転変調信号より第１及び第２の鋸歯状波信号を得る第１及び第２の鋸歯状波発生器と、前記第１及び第２の鋸歯状波信号を混合する混合器とを有し、前記混合器の出力信号と前記基準レベル設定手段の前記基準電圧とより前記復調信号を得るようにし、且つ、
前記記録信号生成手段は、前記復調信号に前記高域強調波形を重畳して記録信号を生成するようにした
デジタルデータ記録装置。
【請求項２】
請求項１記載のデジタルデータ記録装置において、
変調信号のエンベロープレベルを検出するエンベロープ検出手段を設け、
前記エンベロープ検出手段に得られるエンベロープレベルに応じて前記復調信号の増幅度を制御するようにした
デジタルデータ記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルデータ記録装置に係り、特に、回転ヘッドを用いて記録データを磁気テープに記録するデジタルデータ記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル情報を、磁気記録装置を介して取り扱う場合には、論理値が“１”と論理値が“０”の２値情報を誤りなく磁気媒体に記録し、磁気媒体から記録された２値情報を誤りなく再生することが要求される。
【０００３】
この場合、２値情報の論理値が“１”と論理値が“０”のパルス列を、符号器で記録データに変換し、記録データに対応する方形波電流を記録ヘッドに流すことにより、磁気媒体上での磁化反転の有無に対応付けて、論理値“１”と論理値“０”のパルス列の記録信号が記録される。
【０００４】
また、再生時には、同期信号に基づき、所定の時間帯での再生パルス信号の有無が検出され、検出されたパルス列に基づき、復号器によって記録信号が再生される。
【０００５】
この場合、記録時に符号器で変換されて得られる記録データの論理値“１”の最小継続長Ｔｍｉｎは、記録・再生過程で生じるパルス間干渉により制限を受け、所定値以下とすることはできない。また、記録データの論理値“１”の最大継続長Ｔｍａｘは、記録データの論理値“１”で生じる再生検出パルスで逐次自己修正される同期能力に影響を及ぼし、ロータリートランスでの信号の伝送時には、所謂低域遮断を生じる。
【０００６】
また、この種のデジタルデータ記録装置では、高転送レート時に、記録ヘッドの透磁率や記録アンプの周波数特性によって、記録電流の波形パターンのエッジ部分が鈍化して高域成分が低下することが原因で、磁気テープに記録される磁化パターンの長波長側に対して短波長側の位相が遅れ、所謂ピークシフトが生じることが知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来のデジタルデータ記録装置のロータリートランスでの低域遮断に対して、記録データを記録クロックで変調し、直流成分のない状態でロータリートランスで伝送し、データレートに対応させた遅延線を利用して復調する方式が提案されている。しかし、この方式では、データレートが大きく変化する場合には、構成が複雑になると共に、高精度の復調動作を行わせることはできない。
また、ピークシフトを最小限に抑えるために、記録ヘッドの共振を利用したり、ＨＰＦを利用することにより、記録データの高域成分を強調させる方式が提案されているが、この方式では、データレートの変化に適確に対応することができない。
【０００８】
本発明は、前述したようなこの種のデジタルデータ記録装置の現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、記録のデータレートの影響を受けずに、記録データを低域遮断なしにロータリートランスを伝送させ、且つ記録のデータレートに対応して記録データの高域成分を適確に強調することが可能で簡単な構成のデジタルデータ記録装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明デジタルデータ記録装置は、記録データで記録クロックを変調する変調手段と、この記録クロックの周期が逓倍された周期を有する基準クロックが低域遮断特性を有する信号伝送路を介して供給され、この基準クロックに基づいて、信号処理時の基準電圧及び基準電流を設定する基準レベル設定手段と、この変調手段からの変調信号がこの低域遮断特性を有する伝送路を介して供給され、この変調信号より復調信号を得る復調手段と、この復調信号より記録信号を生成する記録信号生成手段と、この記録信号を記録媒体に記録する記録手段と、この復調信号に対して、記録のデータレートに対応した高域強調波形を生成する高域強調波形生成手段とを有し、この復調手段は、この変調信号から変調信号及び反転変調信号を得る信号形成手段と、この基準レベル設定手段より基準電流が供給されると共にこの変調信号及び反転変調信号より第１及び第２の鋸歯状波信号を得る第１及び第２の鋸歯状波発生器と、この第１及び第２の鋸歯状波信号を混合する混合器とを有し、この混合器の出力信号とこの基準レベル設定手段の基準電圧とよりこの復調信号を得るようにし、且つ、この記録信号生成手段は、この復調信号にこの高域強調波形を重畳して記録信号を生成するようにしたものである。
【００１１】
また、本発明デジタルデータ記録装置は、上述において、変調信号のエンベロープレベルを検出するエンベロープ検出手段を設け、このエンベロープ検出手段に得られるエンベロープレベルに応じてこの復調信号の増幅度を制御するようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態の例を、図１ないし図６を参照して説明する。
【００１３】
図１は本実施の形態の例の構成を示す回路図、図２は本実施の形態の例の各部の信号波形を示すタイミングチャート、図３は本実施の形態の例の記録データの変調動作を示すタイミングチャート、図４は本実施の形態の例の高域強調波形の生成動作を示すタイミングチャート、図５は本実施の形態の例の基準電圧レベル設定の説明図、図６は低域成分を含む記録信号の検波の説明図である。
【００１４】
本実施の形態の例では、図１に示すように、記録データＦｄで記録クロックＦｃを変調し、変調データＦｍ１を出力する変調信号出力回路２と、記録クロックＦｃから基準クロックＦｃｏを作成して出力する基準クロック出力回路１とが設けられ、基準クロック出力回路１には、ロータリートランス８ａを介して、基準クロックＦｃｏに基づいて、基準信号を設定する基準信号設定回路３が接続されている。
【００１５】
また、変調信号出力回路２には、ロータリートランス８ｂを介して、変調信号Ｆｍ１を復調して出力する復調信号出力回路５が接続され、この復調信号出力回路５には、基準信号設定回路３が接続されている。
【００１６】
さらに、復調信号出力回路５には、高域強調波形を生成する高域強調波形生成回路６が接続され、復調信号出力回路５の出力端子が、ミキサー７の一方の入力端子に接続され、高域強調波形生成回路６の出力端子が、ミキサー７の他方の入力端子に接続され、ミキサー７からは記録データＦｒが出力され、記録媒体１１に近接対向して配置される記録ヘッド１０に入力されている。
【００１７】
本実施の形態の例では、変調信号出力回路２において、排他的ＯＲ回路１４によって、記録データＦｄと記録クロックＦｃとの排他的論理和の演算が行われ、排他的ＯＲ回路１４の出力信号が、排他的ＯＲ回路１４の出力端子に接続された電圧制御増幅器１５によって、所定の電圧レベルに設定され、電圧制御増幅器１５からは、図２（３）に示すような変調データＦｍ１が出力される。
【００１８】
この変調データＦｍ１の論理値“１”の継続長は、記録データＦｄの論理値“１”の最小の継続長Ｔｏと、Ｔｏの１／２の継続長（１／２）Ｔｏとであり、記録データＦｄの論理値“１”の継続長３Ｔｏに比して充分に小さく、変調データＦｍ１は、ロータリートランス８ｂにより低域遮断を生じることなく、復調信号出力回路５に伝送される。
【００１９】
一方、基準クロック出力回路１では、フリップフロップ１２によって、記録クロックＦｃの周期が２逓倍され、フリップフロップ１２に接続された増幅器１３により増幅され、増幅器１３からは、図２（４）に示す基準クロックＦｃｏが出力され、ロータリートランス８ａを介して、基準信号設定回路３に入力される。
【００２０】
基準信号設定回路３では、基準クロックＦｃｏは増幅器１６で増幅され、増幅器１６に接続された鋸歯状波発生器１７に入力され、鋸歯状波発生器１７からは、基準電圧レベルの設定を行う鋸歯状波信号Ｆｓ１が出力され、この鋸歯状波信号Ｆｓ１は、鋸歯状波発生器１７に接続されるエンベロープ検出器１９に入力される。
【００２１】
このエンベロープ検出器１９には、差動増幅器２０が接続されており、この差動増幅器２０の非反転入力端子には、バッテリー２２から基準電圧Ｖｏが印加されている。
【００２２】
このために、エンベロープ検出器１９で検出される鋸歯状波Ｆｓ１の頂縁部の電圧値が、基準電圧Ｖｏに達すると、差動増幅器２０の出力信号の論理値が“１”となり、差動増幅器２０に接続された電圧・電流変換器１８から基準電流Ｉｏが出力され、この基準電流Ｉｏは鋸歯状波発生器１７に入力され、基準信号設定回路３は、基準電圧Ｖｏと基準電流Ｉｏとを設定した状態でサーボ制御される。
【００２３】
ところで、復調信号出力回路５に入力される変調データＦｍ１は、増幅器２３に入力され、増幅器２３からは変調データＦｍ１と反転変調データ〔−Ｆｍ１〕とが出力され、変調データＦｍ１は、増幅器２３に接続された鋸歯状波発生器２４に、反転変調データ〔−Ｆｍ１〕は、増幅器２３に接続された鋸歯状波発生器２５に入力される。
【００２４】
そして、基準信号設定回路３から基準電流Ｉｏが供給される鋸歯状波発生器２４からは、図２（６）に示す鋸歯状波信号Ｆｍｓ１が出力され、同様に鋸歯状波発生器２５からは、図２（７）に示す鋸歯状波信号Ｆｍｓ２が出力される。
【００２５】
これらの鋸歯状波発生器２４，２５には、ミキサー２６の一方の入力端子と他方の入力端子とがそれぞれ接続されており、ミキサー２６により、鋸歯状波信号Ｆｍｓ１と鋸歯状波信号Ｆｍｓ２とが混合され、この混合信号は、ミキサー２６に接続された差動増幅器２７の非反転入力端子に入力され、差動増幅器２７の反転入力端子には、基準信号設定回路３の差動増幅器２０の非反転入力端子に接続された減衰器２１から、基準電圧Ｖｏの３／４の電圧値（３／４）Ｖｏが印加されている。
【００２６】
このために、差動増幅器２７からは、ミキサー２６から出力される混合信号の電圧値が（３／４）Ｖｏを越えると、図２（８）に示すような検出パルスＦｄ１が出力され、この検出パルスＦｄ１は、差動増幅器２７に接続されるフリップフロップ２８のクロック端子に入力され、フリップフロップ２８からは、図２（９）に示すような復調データＦｄｍが出力される。
【００２７】
そして、この復調データＦｄｍは、フリップフロップ２８に接続される電圧制御増幅器２９で、所定の信号レベルに設定される。なお、電圧制御増幅器２９は、エンベロープ検出器３０によって検出された変調データＦｍ１のエンベロープレベルに応じて増幅度が制御される。
【００２８】
一方、高域強調波形生成回路６においては、排他的ＯＲ回路３１において、復調信号出力回路５の増幅器２３からの変調データＦｍ１と、フリップフロップ２８からの復調データＦｄｍとの排他的論理和の演算によって、図２（１１）に示すような復調信号Ｆｍ３が求められる。
【００２９】
また、排他的ＯＲ回路３３において、フリップフロップ２８からの復調データＦｄｍが、遅延回路３２で遅延された信号と、復調データＦｄｍとの排他的論理和の演算によって、図２（１０）に示すようなエッジパルスＦｅが求められる。
【００３０】
高域強調波形生成回路６において、排他的ＯＲ回路３１の後段には、フリップフロップ３４〜３７が直列に接続されたラッチ回路が設けられ、排他的ＯＲ回路３１の出力端子は、フリップフロップ３４〜３７のクロック端子にそれぞれ接続され、排他的ＯＲ回路３３の出力端子は、フリップフロップ３４〜３７のリセット端子にそれぞれ接続されている。
【００３１】
そして、エッジパルスＦｅでリセットを行いながら、変調信号Ｆｍ３によりラッチ回路でラッチ動作が行われ、フリップフロップ３４〜３７からは、図２（１２）〜（１５）に示すようなラッチデータＦ１１〜Ｆ１４が出力される。
【００３２】
ところで、高域強調波形生成回路６には、復調信号設定回路５のフリップフロップ２８の出力端子が一方の入力端子に接続され、他方の入力端子には、フリップフロップ３５，３７の出力端子がそれぞれ接続された排他的ＯＲ回路３８と排他的ＯＲ回路３９とが設けられている。
【００３３】
そして、排他的ＯＲ回路３８では、図２（９）に示す復調データＦｄｍと、図２（１３）に示すラッチデータＦ１２との排他的論理和の演算によって、図４（１６）に示す変調データＦｍ４が求められ、この変調データＦｍ４が、排他的ＯＲ回路３８に接続された電圧制御増幅器４０の一方の入力端子に入力される。
【００３４】
また、排他的ＯＲ回路３９では、図２（９）に示す復調データＦｄｍと、図２（１５）に示すラッチデータＦ１４との排他的論理和の演算によって、図４（１７）に示す変調データＦｍ５が求められ、この変調データＦｍ５が、排他的ＯＲ回路３９に接続された電圧制御増幅器４０の他方の入力端子に入力される。
【００３５】
本実施の形態の例では、電圧制御増幅器４０において、入力される変調データＦｍ４と変調データＦｍ５とに対して加算演算処理が施されて、データレートに対応した幅の高域強調波形Ｆｂが生成され、一方、フリップフロップ２８から出力される復調データＦｄｍが、電圧制御増幅器２９で信号レベルが調整制御され、信号レベルが調整された復調データＦｄｍが、ミキサー７の一方の入力端子に入力され、電圧制御増幅器４０からの高域強調波形Ｆｂが、ミキサー７の他方の入力端子に入力される。
【００３６】
そして、ミキサー７で信号レベルが調整された復調データＦｄｍと高域強調波形Ｆｂとにより、図４（１８）に示すように、記録条件に対応した適確な高域強調波Ｆｂが付加された記憶データＦｒが生成され、ミキサー７から出力される高品質の記録データ
Ｆｒが、記録ヘッド１０によって記録媒体１１上に記録される。
【００３７】
この場合、記録データＦｒに対して、電圧制御増幅器２９と電圧制御増幅器４０とによって、図４に示す記録データＦｒの基礎電流レベルＩｏと高域強調波形Ｆｂの電流レベルＩｂとが、それぞれ記録条件に対応して最適値に設定されるので、記録条件に適確に対応して高域強調が行われた高品質のデジタル記録を行うことが可能になる。
【００３８】
一般に、記録データの振幅を検波する場合、図６に示すように、高域成分から直流成分に近い低域成分を含んだ記録データを安定に記録するには、検波の時定数を大きくする必要があるが、検波の時定数を大きくすると、記録開始や記録終了に追従することが困難になる。
【００３９】
本実施の形態の例では、図２（３）に示すように変調データＦｍ１の信号の論理値“１”の継続長は、記録データＦｄの信号の論理値“１”の最小の継続長Ｔｏとその１／２の継続長（１／２）Ｔｏのみであり、検波の時定数は、継続長Ｔｏに追従性のよい小さい値に設定され、記録開始や記録終了に最適に追従することが可能である。
【００４０】
以上説明したように、本実施の形態の例によると、変調信号出力回路２によって、記録データＦｄで記録クロックＦｃが変調され、基準信号設定回路３によって、記録クロックＦｃの周期が２逓倍された周期を有する基準クロックＦｃｏに基づいて基準信号レベルが設定され、復調信号出力回路５によって、変調信号出力回路２で得られる変調信号Ｆｍ１に対応する鋸歯状波信号Ｆｍｓ１と、変調信号の反転信号に対応する反転鋸歯状波信号Ｆｍｓ２とに基づいて、変調信号Ｆｍ１が復調されて復調データＦｄｍが得られ、高域強調波形生成回路６によって、復調データＦｄｍに対する高域強調波形Ｆｂが生成され、ミキサー７によって、復調データＦｄｍに高域強調波形Ｆｂが重畳されて記録信号Ｆｒが生成される。
【００４１】
このために、本実施の形態の例によると、特殊な回路素子を使用しない簡単な構成によって、記録のデータレートの影響を受けずに、記録データＦｄの変調データＦｍ１を、低域遮断なしにロータリートランス８ｂを伝送させ、伝送後に復調することが可能になり、さらに、記録のデータレートに対応して復調データＦｄｍの高域成分を適確に強調して、記録磁化パターンに対してピークシフトを防止し、高品質のデジタル記録を行うことが可能になる。
【００４２】
なお、以上に説明した実施の形態の例では、図４（１８）に示すように、高域強調波形Ｆｂ１と高域強調波形Ｆｂ２との２個の高域強調波形を設ける場合を説明したが、本発明は、この実施の形態の例に限定されるものではなく、その数を増減することは可能であり、電流レベルも実施の形態の例のように共通に制御せずに、それぞれ独立に制御する方式にすることも可能である。
【００４３】
また、実施の形態では、記録クロックを変調した記録データを復調するに際して、基準クロックを記録クロックの周期が２逓倍された周期を有するクロックとし、鋸歯状波の検出レベルを（３／４）Ｖｏとした場合を説明したが、他の逓倍値の周期や検出レベルでもよい。この場合、基準クロックをｎ＝１とした場合は、検出レベルは０．７５ｎとなるので、記録クロックを利用した場合には、ｎ＝２となり基準電圧Ｖｏの１．５倍の電圧を検出レベルとすればよい。さらに、係数の０．７５も正確に判別が可能であれば、０．５から１．０の間の任意の値でよい。
【００４４】
本発明によると、変調手段によって、記録データで記録クロックが変調され、基準信号レベル設定手段によって、記録クロックの周期が逓倍された周期を有する基準クロックに基づいて、信号処理時の基準信号レベルが設定され、復調手段によって、変調手段で得られる変調信号に対応する鋸歯状波信号と、変調信号の反転信号に対応する反転鋸歯状波信号とに基づいて、変調信号が復調されて復調信号が得られ、高域強調波形生成手段によって、復調信号に対する高域強調波形が生成され、記録信号生成手段によって、復調信号に高域強調波形が重畳されて記録信号が生成されるので、簡単な構成にもかかわらず、記録のデータレートの影響を受けずに、記録データの変調信号を、低域遮断なしにロータリートランスを伝送させることが可能になり、さらに、ロータリートランスを伝送後の変調信号が復調された復調信号の高域成分が、記録のデータレートに対応して適確に強調され、記録磁化パターンに対してピークシフトを防止して高品質のデジタル記録を行うことが可能になる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば簡単な構成によって、記録のデータレートの影響を受けずに、記録データの変調信号が、低域遮断なしに低域遮断特性を有する伝送路例えばロータリートランスにより伝送され、この低域遮断特性を有する伝送路を伝送後の変調信号が復調され、復調信号の高域成分が、記録のデータレートに対応して適確に強調され、記録磁化パターンに対してピークシフトを防止して高品質のデジタル記録が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明デジタルデータ記録装置の実施の形態の例の構成を示す回路図である。
【図２】  図１の各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図３】  図１の記録データの変調動作を示すタイミングチャートである。
【図４】  図１の高域強調波形の生成動作を示すタイミングチャートである。
【図５】  図１の基準電圧レベル設定の説明図である。
【図６】  低域成分を含む記録信号の検波の説明図である。
【符号の説明】
１‥‥基準クロック出力回路
２‥‥変調信号出力回路
３‥‥基準信号設定回路
５‥‥復調信号出力回路
６‥‥高域強調波形作成回路
７，２６‥‥ミキサー
８ａ，８ｂ‥‥ロータリートランス
１０‥‥記録ヘッド
１１‥‥記録媒体
１２，２８，３４〜３７‥‥フリップフロップ
１４，３３，３８，３９‥‥排他的ＯＲ回路
１５，１８，２９，４０‥‥電圧制御増幅器
１７，２４，２５‥‥鋸歯状波発生器
１９，３０‥‥エンベロープ検出器
２０，２７‥‥差動増幅器
２１‥‥減衰器
【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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