(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のトラックによりデータ再生のための信号処理の一単位であるユニットが構成され、前記各トラックに、該トラックの進行する方向に互いにずらして配置され、所属する前記ユニット及びこのユニット内でトラックを識別するための情報を含む識別パターンを有するプリアンブルが配置された記録媒体から、複数の前記トラックに跨って配置された再生ヘッドを用いて、前記ユニットに対して前記トラックの幅方向にてそれぞれ異なる位置関係で、前記ユニットを構成するトラックの数より多い複数の再生信号を得て、前記データを再生する装置であって、
前記ユニットを構成するトラックの数より多い複数の再生信号から、前記プリアンブルをもとに、前記データ再生の対象である前記ユニットを構成する全てのトラックの信号を満たす複数の再生信号を選択する再生信号選択部と、
前記再生信号選択部により選択された前記複数の再生信号から、トラックごとの再生信号を分離するための処理を行う演算部と
を具備するデータ再生装置。
【請求項２】
請求項１に記載のデータ再生装置であって、
前記再生信号選択部は、データ再生の対象である前記ユニット以外のユニットの信号を含む再生信号を除いた再生信号が、前記データ再生の対象である前記ユニットを構成する全てのトラックの再生信号を満たさない場合、前記データ再生の対象である前記ユニットを構成する全てのトラックの再生信号を満たすように、データ再生の対象である前記ユニット以外のユニットの信号を含む再生信号の一部を、再生信号の選択結果に加えるデータ再生装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のデータ再生装置であって、
前記再生信号選択部は、データ再生の対象である前記ユニット以外のユニットの信号を含む再生信号を除いた再生信号の数が、前記ユニットを構成するトラックの数より多い場合、前記各再生信号の出力レベルをもとに、前記ユニットを構成するトラックの数まで再生信号の選択結果を絞り込むデータ再生装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のデータ再生装置であって、
前記再生ヘッドは、前記トラックの幅よりも、トラックの幅方向において広い範囲を再生するデータ再生装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のデータ再生装置であって、
前記各トラックには、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンが配置され、
前記演算部は、
前記再生信号選択部により選択された前記複数の再生信号から前記分離パターンをそれぞれ検出して、この検出結果をもとに、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係に相当するチャネル行列を演算するチャネル推定演算部と、
前記チャネル推定演算部によって求められた前記チャネル行列をもとに、前記再生信号選択部によって選択された各再生信号から前記トラックごとの再生信号を分離する信号分離演算部とを具備するデータ再生装置。
【請求項６】
請求項５に記載のデータ再生装置であって、
前記信号分離演算部は、前記チャネル推定演算部により求められたチャネル行列の一般化逆行列を求め、この一般化逆行列と、前記再生信号選択部によって選択された各再生信号から前記トラックごとの再生信号を分離するデータ再生装置。
【請求項７】
請求項５に記載のデータ再生装置であって、
前記信号分離演算部は、前記チャネル推定演算部により求められたチャネル行列に対して、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Squared Error）法により、前記再生信号選択部によって選択された各再生信号から前記トラックごとの前記データの再生信号を分離するデータ再生装置。
【請求項８】
請求項５から７のいずれか１項に記載のデータ再生装置であって、
前記分離パターンが、前記トラックごとにユニークな位置に配置された、最小記録波長と同等あるいはそれ以上の記録波長の信号からなる分離パターンであるデータ再生装置。
【請求項９】
請求項５から７のいずれか１項に記載のデータ再生装置であって、
前記分離パターンが、トラッキングサーボ情報であるデータ再生装置。
【請求項１０】
請求項１から４のいずれか１項に記載のデータ再生装置であって、
前記各トラックには、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンが配置され、
前記演算部は、
前記再生信号選択部により選択された前記複数の再生信号から前記分離パターンをそれぞれ検出して、この検出結果をもとに、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係に相当するチャネル行列を演算するチャネル推定演算部と、
前記チャネル推定演算部にて求められたチャネル行列を用いて、前記データの区間内で可変のチャネル行列を推定するチャネル行列推定部と、
前記チャネル行列推定部により推定された可変のチャネル行列を用いて、前記個々の区間ごとに、前記再生信号選択部によって選択された各再生信号から前記トラックごとの再生信号を分離する信号分離演算部とを具備するデータ再生装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のデータ再生装置であって、
前記チャネル行列推定部は、前記トラックの進行する方向に連続して配置された複数の前記ユニット内の前記分離パターンをもとに前記チャネル推定演算部にてそれぞれ求められた複数のチャネル行列を用いて、前記データの区間内で可変のチャネル行列を推定するデータ再生装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載のデータ再生装置であって、
前記チャネル行列推定部は、連続する複数の前記ユニット内の前記分離パターンをもとに前記チャネル推定演算部によってそれぞれ求められた複数のチャネル行列から、直線補間によって、前記データの個々の区間にそれぞれ対応する複数のチャネル行列を推定するデータ再生装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載のデータ再生装置であって、
前記チャネル行列推定部は、連続する複数の前記ユニット内の前記分離パターンをもとに前記チャネル推定演算部によってそれぞれ求められた複数のチャネル行列から、前記複数の分離パターンの両方よりも後方に位置するデータの区間内で可変のチャネル行列を推定するデータ再生装置。
【請求項１４】
複数のトラックによりデータ再生のための信号処理の一単位であるユニットが構成され、前記各トラックに、該トラックの進行する方向に互いにずらして配置され、所属する前記ユニット及びこのユニット内でトラックを識別するための情報を含む識別パターンを有するプリアンブルが配置された記録媒体から、複数の前記トラックに跨って配置された再生ヘッドを用いて、前記ユニットに対して前記トラックの幅方向にてそれぞれ異なる位置関係で、前記ユニットを構成するトラックの数より多い複数の再生信号を得て、前記データを再生する方法であって、
前記ユニットを構成するトラックの数より多い複数の再生信号から、前記プリアンブルをもとに、前記データ再生の対象である前記ユニットを構成する全てのトラックの信号を満たす複数の再生信号を選択する再生信号選択ステップと、
前記再生信号選択ステップにより選択された前記複数の再生信号から、トラックごとの再生信号を分離するための処理を行う演算ステップと
を具備するデータ再生方法。
【請求項１５】
記録媒体に、記録ヘッドにより、データ再生のための信号処理の一単位であるユニットを構成し、トラックの進行する方向に互いにずらして配置され、所属する前記ユニット及びこのユニット内でトラックを識別するための情報を含む識別パターンを有するプリアンブルが配置された複数のトラックを記録するデータ記録装置と、このデータ記録装置によって前記ユニットが記録された前記記録媒体から、複数の前記トラックに跨って配置された再生ヘッドを用いて、前記ユニットに対して前記トラックの幅方向にてそれぞれ異なる位置関係で、前記ユニットを構成するトラックの数より多い複数の再生信号を得て、前記データを再生するデータ再生装置とを有するデータ記録再生装置であって、
前記データ記録装置は、
前記トラックごとに記録すべきデータを符号化する記録符号化部と、
前記記録符号化部により符号化された前記トラックごとの前記データにそれぞれ、再生時に前記再生ヘッドによって複数の前記トラックの前記プリアンブルが同時に再生されないように、少なくとも隣り合う各トラックの間で互いにトラックの進行する方向においてずれた位置関係で、前記データを再生する制御のために必要なプリアンブルを付加する独立プリアンブル付加部と、
前記トラックごとの前記プリアンブルが付加されたデータを、前記記録ヘッドにより前記記録媒体に記録するための処理を行うマルチトラック記録部とを具備し、
前記データ再生装置は、
前記ユニットを構成するトラックの数より多い複数の再生信号から、前記プリアンブルをもとに、前記データ再生の対象である前記ユニットを構成する全てのトラックの信号を満たす複数の再生信号を選択する再生信号選択部と、
前記再生信号選択部により選択された前記複数の再生信号から、トラックごとの再生信号を分離するための処理を行う演算部とを具備する
データ記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のトラックが一または複数の記録ヘッドにより記録された記録媒体から、
その複数のトラックを一または複数の再生ヘッドにより信号を再生するデータ再生装置、データ再生方法、及びデータ記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ヘッドにおいては、磁気記録メディアの大容量化を図るために、更なる高密度記録が求められ、トラックのトラック幅を狭くすること（以下、「狭幅化」という。）に適した磁気ヘッドが採用されるようになってきている。一般的には、トラックの狭幅化にはトラック・サーボの精度向上が鍵となる。
【０００３】
磁気テープ記録再生装置においては、狭幅化に伴い、サーボが困難になる対策案として、所謂ノントラッキング・システムが提唱され、実用化に至っている（たとえば特許文献１−５など）。このノントラッキング方式は、ヘリカル・スキャンにてダブルアジマス記録を行ったトラックに対し、識別のために、ブロックに分けてデータを記録することによって、目的のトラックを１回のトレースで再生できなくても、データを再構成できるものである。このノントラッキング方式によって、従来のトラック・サーボで必要とされる１トラック以内のトラッキング制御に対して、４倍以上のマージンが許容されるようになる。
【０００４】
また、ノントラッキング技術は、ヘリカル・スキャンに留まらずリニア記録で使用されるための可能性が検討されている（たとえば特許文献６，７など）。
【０００５】
ところで、磁気記録メディアの基板に、たとえばポリエステルフィルムのような伸縮性をもった非磁性支持体を使用した場合、ダブルアジマス記録を行ったとしても、許容できる変形量はトラック・サーボを併用して、例えばトラック幅の２倍程度までであり、これ以上の変形が発生する場合は、十分なＳＮ比をもって信号を再生することができなかった。また、ダブルアジマスを持たない記録の場合では、トラックをまたがない所謂ガードバンドの幅を、トラック・サーボを併用した状態でも、エラーレート等の信頼性を劣化させないために、テープの変形量以下に押さえ込む必要があった
【０００６】
このような問題は、これまで実現されていた信号再生方式においては、少なくとも１つの再生ヘッドが同時に複数のトラックから信号を読み込むことによって信号品質が著しく劣化することに起因する。それを回避するために、ガードバンドやダブルアジマス記録を行い、また再生ヘッドからは１つのトラックからの信号のみを拾うように工夫されてきた。
【０００７】
しかし、さらに高トラック密度化を行う場合においては、先ずガードバンドの設置はその妨げとなる。また、再生時において隣接するトラックからの干渉を少なくすることができるダブルアジマス記録は、狭幅化した場合その効果は減少してしまう。
【０００８】
このことは、ノントラッキング方式であっても同じであり、再生ヘッドは複数のトラックに跨って信号を再生するように見えるが、時間分割した場合、再生している信号は常に１つのトラックに対してだけであり、同一時間に複数のトラックを再生するということは行っていなかった。
【０００９】
また、ノントラッキング方式で高トラック密度化に対応しようとした際に、対象トラックの隣接するトラックからの信号を拾うことによってノイズが混入するようになるため、トラックの狭幅化対応が限界になってきている。
【００１０】
磁気ヘッド装置の背景技術としてこのほか、記録密度を向上させるために、１つのブロックに複数のヘッドを配置し、同一アジマスのブロックで形成する方式として、一度に複数のデータ・フレームを記録する技術がある（たとえば特許文献８及び特許文献９など）。
【００１１】
これらの公知技術は、再生ヘッド幅をトラックの幅の半分程度にしなければならなくなるため、再生信号の出力を大きくとることができないという制約が生じ、たとえばＳＮ比の確保の点で不利であり、更なる高密度記録化には必ずしも向いていなかった。
【００１２】
ＭＩＭＯ（Multi-Input/Multi-Output）技術は、無線通信に用いられるものとして広く知られている（たとえば特許文献１０など）。
【００１３】
また、ＭＩＭＯに関する技術を磁気記録に使用する技術も知られている（たとえば非特許文献１など）。しかし、たとえば記録したトラックよりも広幅の再生ヘッドを使用する場合など、実用化に際して発生する課題が解決されていなかった。
【００１４】
本発明においては、ＭＩＭＯを使用した磁気記録方法としては前項で紹介した論文をもって実現しえなかった、磁気記録再生方法へのＭＩＭＯ技術の実用化を実現するにあたり、公知技術からは予見しえなかった技術内容を明らかにするものである。
【特許文献１】特許１８４２０５７号公報
【特許文献２】特許１８４２０５８号公報
【特許文献３】特許１８４２０５９号公報
【特許文献４】特開平０４−３７０５８０号公報
【特許文献５】特開平０５−０２０７８８号公報
【特許文献６】特開平１０−２８３６２０号公報
【特許文献７】特開２００３−１３２５０４号公報
【特許文献８】特開２００３−３３８０１２号公報
【特許文献９】特開２００４−０７１０１４号公報
【特許文献１０】特許３６６４９９３号公報
【非特許文献１】論文IEEE Trans.Mag.Vol.30.No.6 Nov.1994 5100ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述したように従来の磁気記録再生方式では、記録密度を高めるに磁気記録メディアでのトラック幅を狭くする方法が採用されてきた。しかし、このまま高記録密度を追い求めてトラック幅を狭くしていくと、再生時にトラックを追いきれなくなるという問題が生じる。そこで、トラックに対する再生ヘッドの位置が多少とも外れていても、そのトラックから信号を読み取ることができるノントラッキング方式が提案されている。しかしながら、ノントラッキング方式で適切に再生信号を得るためには、再生ヘッドの設定に厳しい制約が伴う。この面からトラック幅の狭小化による高記録密度化には限界があった。
【００１６】
そこで、本発明者らは、磁気記録メディアに記録ヘッドにより、データ検出のための信号処理の一単位である複数のトラックを記録し、磁気記録メディアの複数のトラックに跨って信号を再生することが可能な再生ヘッドにより、複数のトラックに対する信号を、複数のトラックに対して異なる位置関係で複数再生し、これら再生信号を一単位にまとめ、信号処理を行うことで、トラックごとの再生信号を生成するという方式を提案した。これによると、再生ヘッドの幅を決める制約が軽減し、トラック幅の狭小化、高記録密度化が可能である。
【００１７】
図２６は、上記の磁気記録再生方式を採用した記録装置８００の構成を示す図である。
【００１８】
同図に示すように、この記録装置８００は、マルチトラック化部１１０、マルチトラック記録符号化部１２０、マルチトラックプリアンブル付加部１３０、マルチトラック記録部１４０、記録ヘッドアレイ１５０で構成される。
【００１９】
マルチトラック化部１１０は、マルチトラック化のために記録データ１を記録ヘッドアレイ１５０に設けられた記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，Ｗ−３の数（Ｍ＝３）分のデータに振り分けるデータ分配器１１１で構成される。
【００２０】
マルチトラック記録符号化部１２０は、データ分配器１１１にてＭ個に振り分けられた記録データを符号化するＭ個の記録符号化部１２１−１，１２１−２，１２１−３で構成される。
【００２１】
マルチトラックプリアンブル付加部１３０は、マルチトラック記録符号化部１２０によって符号化された各記録データに、トラックごとに特定のプリアンブルを付加するＭ個のプリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，１３１−３で構成される。
【００２２】
マルチトラック記録部１４０は、プリアンブルが付加された各トラックの記録符号列を記録媒体に記録する手段であり、より詳細には、プリアンブルが付加された記録符号列に所望のタイミングを与えるＭ個の出力タイミング設定部１４１−１，１４１−２，１４１−３と、記録補償処理を行うＭ個の記録補償部１４４−１，１４４−２，１４４−３と、記録補償処理後の記録符号列をもとに個々の記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，Ｗ−３を駆動するＭ個の記録アンプ１４７−１，１４７−２，１４７−３とで構成される。
【００２３】
図２７は、この記録装置８００によるユニット記録の動作を示すフローチャートである。この記録装置１００では、まず、入力された記録データ１がマルチトラック化部１１０にて、記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，Ｗ−３の数（Ｍ＝３）のデータ、すなわちユニットを構成するトラック数分のデータに分配される（ステップＳ８０１）。
【００２４】
分配された各データは、それぞれマルチトラック記録符号化部１２０の記録符号化部１２１−１，１２１−２，１２１−３にて、磁気記録メディア２の記録再生特性を考慮した符号列に符号化される。このときデータの符号列に、復調用同期パターンなどの、データ復調時に必要な情報も付加される（ステップＳ８０２）。
【００２５】
次に、符号化されたそれぞれの記録データの所定の位置に、マルチトラックプリアンブル付加部１３０のプリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，１３１−３にて、ユニット単位のデータを再生する制御のために必要なパターンがプリアンブルとして付加され、記録符号列が得られる（ステップＳ８０３）。
【００２６】
ここで、符号化されたそれぞれの記録データの所定の位置とは、連続して記録符号列が記録再生されることを考慮して決められた位置である。また、プリアンブルとしては、例えば、再生信号に対するゲイン制御のための学習に用いられるゲイン制御パターン、ビット同期処理などに用いられる同期パターン、及び、複数の再生ヘッドと１ユニット分の複数のトラックとのトラック幅方向の位置関係に相当するチャネル行列を演算するために必要な分離パターンなどがある。ここで、１ユニット分の複数のトラックとは、データを再生するための信号処理の一単位を構成する複数のトラックである。同期パターンはトラックごとの分離パターンやデータの開始位置を特定するための情報としても用いられる。これらのパターンは、マルチトラック記録符号化部１２０の記録符号化部１２１−１，１２１−２，１２１−３で生成される符号列の規則を考慮して作成されたものである。
【００２７】
それぞれのトラックごとの記録符号列は、マルチトラック記録部１４０の出力タイミング設定部１４１−１，１４１−２，１４１−３にて所望のタイミングが与えられた後、記録補償部１４４−１，１４４−２，１４４−３にて、磁気記録メディア２への記録に最適化するための記録補償処理が施される。
【００２８】
この後、トラックごとの記録符号列は、記録アンプ１４７−１，１４７−２，１４７−３において電圧から電流に変換されて記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，Ｗ−３に送られ、記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，Ｗ−３によって磁気記録メディア２に記録される（ステップＳ８０４）。
【００２９】
そして、以上の磁気記録メディア２へのユニット単位の記録動作は、トラックの進行する方向に複数のユニットが連続して配置されるように繰り返される。
【００３０】
次に、上記の磁気記録再生方式を採用した再生装置について説明する。
【００３１】
図２８は上記の磁気記録再生方式を採用した再生装置９００の構成を示す図である。
【００３２】
同図に示すように、この再生装置９００は、再生ヘッドアレイ２１０、チャネル再生部２２０、信号分離部２３０、マルチトラック復調部２４０、及び復元部２６０を備える。
【００３３】
再生ヘッドアレイ２１０は、磁気記録メディア２に記録された各トラックから信号を読み出すＮ（Ｎ＝３）個の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３を有する。それぞれの再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３は、磁気記録メディア２上で隣接する１以上のトラックから信号を再生することが可能なように、そのヘッド幅及び配置が決められている。
【００３４】
チャネル再生部２２０は、再生ヘッドアレイ２１０に搭載されたＮ個の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３によって再生された信号を増幅するＮ個の再生アンプ２２１−１，２２１−２，２２１−３と、Ｎ個の再生アンプ２２１−１，２２１−２，２２１−３の出力の振幅レベルが所定の値になるようにゲインを制御するゲイン調整部２２４−１，２２４−２，２２４−３と、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，２２４−３の出力を所定のビット幅のディジタル値に量子化するＡ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，２２５−３とを備える。
【００３５】
なお、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，２２５−３の直前には必要に応じて不要な高域成分を除去するローパス・フィルタが備えられていてもよい。
【００３６】
また、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，２２４−３は、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，２２５−３の前段ではなく後段に配置されてもよい。これは、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，２２５−３のビット幅をより有効に用いたり、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，２２４−３の構成を、プリアンプルに含まれる各パターンの検出を考慮した簡単なものとしたい場合に有効である。
【００３７】
信号分離部２３０は、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，２２５−３の出力から同期パターンの検出を行う同期信号検出器２３１と、同期信号検出器２３１によって検出された同期信号をもとに分離パターンの開始位置を特定して、その分離パターンを用いてチャネル推定演算および信号分離演算を行うことによって、複数の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３によってそれぞれ再生された１ユニット分の再生信号からトラックごとの再生信号を分離する信号分離処理部２３６とを備える。
【００３８】
マルチトラック復調部２４０は、信号分離処理部２３６にて分離されたトラックごとの再生信号に対して等化処理を行うＭ個の等化器２４１−１，２４１−２，２４１−３と、等化器２４１−１，２４１−２，２４１−３の出力からビット同期を行うＭ個のＰＬＬ２４２−１，２４２−２，２４２−３と、ＰＬＬ２４２−１，２４２−２，２４２−３で生成されたビット同期信号を用いてトラックごとの再生信号を二値化して符号列を生成する、たとえばビタビ検出器などＭ個の検出器２４３−１，２４３−２，２４３−３と、検出器２４３−１，２４３−２，２４３−３の出力である２値化された再生信号から符号列上の同期パターンを検出するＭ個の同期信号検出器２４４−１，２４４−２，２４４−３と、同期信号検出器２４４−１，２４４−２，２４４−３により検出された同期パターンをもとにデータの開始位置を特定して符号列からデータ列を復号するＭ個の復号器２４５−１，２４５−２，２４５−３とを備える。
【００３９】
復元部２６０は、マルチトラック復調部２４０内のＭ個の復号器２４５−１，２４５−２，２４５−３より出力された各トラックのデータを、記録時と逆の動作により連結して再生データ３を復元するデータ結合器２６１を備える。
【００４０】
図２９は、この再生装置９００のユニット再生の動作の流れを示すフローチャートである。この再生装置９００では、まず、それぞれ隣接する１以上のトラックから信号を再生することが可能なＮ個の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３によって、磁気記録メディア２の１ユニット分の複数のトラックから信号が再生される（ステップＳ９０１）。
【００４１】
次に、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，２２４−３にて、各再生アンプ２２１−１，２２１−２，２２１−３の出力の振幅レベルが調整された後、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，２２４−３の出力はＡ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，２２５−３にてディジタル値に変換されて同期信号検出器２３１に出力される（ステップＳ９０２）。
【００４２】
同期信号検出器２３１は、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，２２５−３の出力ごとに、プリアンブル内の分離パターンの開始位置などを知るための同期パターンの検出を行う（ステップＳ９０３）。
【００４３】
次に、信号分離処理部２３６は、同期信号検出器２３１によって検出された同期信号をもとに分離パターンの開始位置を特定して、その分離パターンを用いてチャネル推定演算によって各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３と１ユニット分の複数のトラックとのトラック幅方向の位置関係に相当するチャネル行列を求めた後（ステップＳ９０４）、このチャネル行列をもとに、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３によって再生された１ユニット分の再生信号から、トラックＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３ごとの再生信号を分離する（ステップＳ９０５）。
【００４４】
この後は、トラックごとの再生信号からマルチトラック復調部２４０にてデータ列の復号が行われ（ステップＳ９０６）、復元部２６０にて各トラックのデータが連結されて再生データ３が得られる（ステップＳ９０７）。
【００４５】
ところで、このような磁気記録再生方式を採用する場合における、より安定した再生信号を得るための技術的課題として、例えば、再生時にオフトラックが発生した場合での、再生信号の品質の低下があった。
【００４６】
すなわち、磁気記録メディアに、複数のトラックをデータ再生の単位であるユニットとして記録し、このようなユニットをトラックの幅方向に複数並べて記録する場合には、各ユニットの間に、隣り合う各ユニットのトラック間の干渉を低減するためにガードバンドが配置される。しかしながら、再生時に大きなオフトラック変動が発生して、トラック幅方向において両端の再生ヘッドによって、データ再生の対象となるユニットの隣のユニットのトラックまでも再生してしまった場合、隣のユニットの再生信号は、チャネル推定演算によって求められたチャネル行列を用いて行われる信号分離処理においてノイズ相当となり、信号分離処理によって得られたトラックごとの再生信号の品位が低下するという問題があった。
【００４７】
また、トラックの幅方向に１つのユニットしか記録されていない場合にも、再生時に大きなオフトラック変動が発生したとき、ユニット内の端のトラックの記録信号が再生ヘッドによる再生から漏れたり十分なレベルで再生されないおそれがあり、この場合にも、信号分離処理によって得られたトラックごとの再生信号の品位が低下するという問題があった。
【００４８】
本発明は、かかる事情を鑑み、比較的大きなオフトラック変動に対してもデータ再生を良好に行うことのできるデータ再生装置、データ再生方法、及びデータ記録再生装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００４９】
上記の課題を解決するために、本発明のデータ再生装置は、複数のトラックによりデータ再生のための信号処理の一単位であるユニットが構成された記録媒体から、再生ヘッドを用いて、前記ユニットに対して前記トラックの幅方向にてそれぞれ異なる位置関係で、前記ユニットを構成するトラックの数より多い複数の再生信号を得て、前記データを再生する装置であって、前記ユニットを構成するトラックの数より多い複数の再生信号から、前記データ再生の対象である前記ユニットを構成する全てのトラックの信号を満たす複数の再生信号を選択する再生信号選択部と、前記再生信号選択部により選択された前記複数の再生信号から、トラックごとの再生信号を分離するための処理を行う演算部とを具備する。
【００５０】
本発明では、データ再生時に、大きなオフトラック変動によって、例えば、隣ユニットのトラックの信号が再生されても、その隣ユニットのトラックを再生した再生ヘッド以外の再生ヘッドの再生信号を対象に、トラックごとの再生信号を分離するための演算処理を行うことによって、より安定してデータ再生を行うことができる。すなわち、隣ユニットのトラックの信号を再生しても、データ再生の品質への影響を少なくすることができるので、再生ヘッドによるメディア上の再生幅を広く設定することができる。したがって、再生時に大きなオフトラック変動が発生しても、ユニット内の端のトラックの信号が再生から漏れたり十分なレベルで再生されないような不具合を回避でき、オフトラック変動に対する耐性を高めることができる。
【００５１】
本発明のデータ再生装置において、前記各トラックには、所属する前記ユニット及びこのユニット内でトラックを識別するための情報を含む識別パターンが配置され、前記再生信号選択部は、前記識別パターンをもとに前記複数の再生信号を選択することとしてもよい。これにより、ユニット外の信号を含む再生信号を精度良く判別することができ、オフトラック変動に対する耐性をより確実に得ることができる。
【００５２】
本発明のデータ再生装置において、前記各トラックには、このデータを再生する制御のための情報を含むプリアンブルがトラックの進行する方向に互いにずらして配置され、前記再生信号選択部は、前記プリアンブルの位置をもとに、データ再生の対象である前記ユニット以外のユニットの信号を含む再生信号を選択対象から外すこととしてもよい。このようにプリアンブルの位置をもとに、ユニット外の信号を含む再生信号を判断することも可能であり、これにより、ユニット外の信号を含む再生信号を精度良く判別することができる。
【００５３】
本発明のデータ再生装置において、前記再生信号選択部は、データ再生の対象である前記ユニット以外のユニットの信号を含む再生信号を除いた再生信号が、前記データ再生の対象である前記ユニットを構成する全てのトラックの再生信号を満たさない場合、前記データ再生の対象である前記ユニットを構成する全てのトラックの再生信号を満たすように、データ再生の対象である前記ユニット以外のユニットの信号を含む再生信号の一部を、再生信号の選択結果に加えることとしてもよい。
【００５４】
また、本発明のデータ再生装置において、前記再生信号選択部は、データ再生の対象である前記ユニット以外のユニットの信号を含む再生信号を除いた再生信号の数が、前記ユニットを構成するトラックの数より多い場合、前記各再生信号の出力レベルをもとに、前記ユニットを構成するトラックの数まで再生信号の選択結果を絞り込むこととしてもよい。
【００５５】
本発明のデータ再生装置において、前記再生ヘッドは、前記トラックの幅よりも、トラックの幅方向において広い範囲を再生するものとしてもよい。
【００５６】
また、本発明のデータ再生装置において、前記各トラックには、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンが配置され、前記演算部は、前記再生信号選択部により選択された前記複数の再生信号から前記分離パターンをそれぞれ検出して、この検出結果をもとに、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係に相当するチャネル行列を演算するチャネル推定演算部と、前記チャネル推定演算部によって求められた前記チャネル行列をもとに、前記再生信号選択部によって選択された各再生信号から前記トラックごとの再生信号を分離する信号分離演算部とを具備することとしてもよい。
【００５７】
また、本発明のデータ再生装置において、前記信号分離演算部は、前記チャネル推定演算部により求められたチャネル行列の一般化逆行列を求め、この一般化逆行列と、前記再生信号選択部によって選択された各再生信号から前記トラックごとの再生信号を分離することとしてもよい。
【００５８】
さらに、本発明のデータ再生装置において、前記信号分離演算部は、前記チャネル推定演算部により求められたチャネル行列に対して、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Squared Error）法により、前記再生信号選択部によって選択された各再生信号から前記トラックごとの前記データの再生信号を分離することとしてもよい。
【００５９】
また、本発明のデータ再生装置において、前記分離パターンには、前記トラックごとにユニークな位置に配置された、最小記録波長と同等あるいはそれ以上の記録波長の信号からなる分離パターンを用いることができる。また、トラッキングサーボ情報を分離パターンとして用いてもよい。
【００６０】
また、本発明のデータ再生装置において、前記各トラックには、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンが配置され、前記演算部は、前記再生信号選択部により選択された前記複数の再生信号から前記分離パターンをそれぞれ検出して、この検出結果をもとに、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係に相当するチャネル行列を演算するチャネル推定演算部と、前記チャネル推定演算部にて求められたチャネル行列を用いて、前記データの区間内で可変のチャネル行列を推定するチャネル行列推定部と、前記チャネル行列推定部により推定された可変のチャネル行列を用いて、前記個々の区間ごとに、前記再生信号選択部によって選択された各再生信号から前記トラックごとの再生信号を分離する信号分離演算部とを具備することとしてもよい。
【００６１】
この発明によれば、データの区間内で、再生ヘッドと複数のトラックとのトラック幅方向の位置関係に相当するチャネル行列をオフトラック変動の状況に応じて可変にすることによって、オフトラック変動に対してもデータ再生を良好に行うことができる。
【００６２】
また、本発明のデータ再生装置において、前記チャネル行列推定部は、前記トラックの進行する方向に連続して配置された複数の前記ユニット内の前記分離パターンをもとに前記チャネル推定演算部にてそれぞれ求められた複数のチャネル行列を用いて、前記データの区間内で可変のチャネル行列を推定することとしてもよい。これにより、オフトラック変動に対して、より適切なチャネル行列を得ることができ、データ再生の安定化を図ることができる。
【００６３】
また、本発明のデータ再生装置において、前記チャネル行列推定部は、連続する複数の前記ユニット内の前記分離パターンをもとに前記チャネル推定演算部によってそれぞれ求められた複数のチャネル行列から、直線補間によって、前記データの個々の区間にそれぞれ対応する複数のチャネル行列を推定することとしてもよい。このようにして直線補間を用いることで、データの区間を分割した個々の区間ごとに、トラックずれの状況に応じた適切なチャネル行列を得ることができ、トラックずれに対するデータ再生の安定化を図ることができる。
【００６４】
さらに、本発明のデータ再生装置において、前記チャネル行列推定部は、連続する複数の前記ユニット内の前記分離パターンをもとに前記チャネル推定演算部によってそれぞれ求められた複数のチャネル行列から、前記複数の分離パターンの両方よりも後方に位置するデータの区間内で可変のチャネル行列を推定することとしてもよい。
【００６５】
本発明の別の観点に基づくデータ再生方法は、複数のトラックによりデータ再生のための信号処理の一単位であるユニットが構成された記録媒体から、再生ヘッドを用いて、前記ユニットに対して前記トラックの幅方向にてそれぞれ異なる位置関係で、前記ユニットを構成するトラックの数より多い複数の再生信号を得て、前記データを再生する方法であって、前記ユニットを構成するトラックの数より多い複数の再生信号から、前記データ再生の対象である前記ユニットを構成する全てのトラックの信号を満たす複数の再生信号を選択する再生信号選択ステップと、前記再生信号選択ステップにより選択された前記複数の再生信号から、トラックごとの再生信号を分離するための処理を行う演算ステップとを具備する。
【００６６】
本発明では、データ再生時に、大きなオフトラック変動によって、例えば、隣ユニットのトラックの信号が再生されても、その隣ユニットのトラックを再生した再生ヘッド以外の再生ヘッドの再生信号を対象に、トラックごとの再生信号を分離するための演算処理を行うことによって、より安定してデータ再生を行うことができる。すなわち、隣ユニットのトラックの信号を再生しても、データ再生の品質への影響を少なくすることができるので、再生ヘッドによるメディア上の再生幅を広く設定することができる。したがって、再生時に大きなオフトラック変動が発生しても、ユニット内の端のトラックの信号が再生から漏れたり十分なレベルで再生されないような不具合を回避でき、オフトラック変動に対する耐性を高めることができる。
【００６７】
本発明のデータ再生方法において、前記各トラックには、所属する前記ユニット及びこのユニット内でトラックを識別するための情報を含む識別パターンが配置され、前記再生信号選択ステップは、前記識別パターンをもとに前記複数の再生信号を選択することとしてもよい。これにより、ユニット外の信号を含む再生信号を精度良く判別することができ、オフトラック変動に対する耐性をより確実に得ることができる。
【００６８】
本発明のデータ再生方法において、前記各トラックには、このデータを再生する制御のための情報を含むプリアンブルがトラックの進行する方向に互いにずらして配置され、前記再生信号選択ステップは、前記プリアンブルの位置をもとに前記複数の再生信号を選択することとしてもよい。このようにプリアンブルの位置をもとに、ユニット外の信号を含む再生信号を判断することも可能であり、これにより、ユニット外の信号を含む再生信号を精度良く判別することができる。
【００６９】
本発明のデータ再生方法において、前記再生信号選択ステップは、データ再生の対象である前記ユニット以外のユニットの信号を含む再生信号を除いた再生信号が、前記データ再生の対象である前記ユニットを構成する全てのトラックの再生信号を満たさない場合、前記データ再生の対象である前記ユニットを構成する全てのトラックの再生信号を満たすように、データ再生の対象である前記ユニット以外のユニットの信号を含む再生信号の一部を、再生信号の選択結果に加えることとしてもよい。
【００７０】
本発明のデータ再生方法において、前記再生信号選択ステップは、データ再生の対象である前記ユニット以外のユニットの信号を含む再生信号を除いた再生信号の数が、前記ユニットを構成するトラックの数より多い場合、前記各再生信号の出力レベルをもとに、前記ユニットを構成するトラックの数まで再生信号の選択結果を絞り込むこととしてもよい。
【００７１】
本発明のデータ再生方法において、前記再生ヘッドは、前記トラックの幅よりも、トラックの幅方向において広い範囲を再生することとしてもよい。
【００７２】
本発明のデータ再生方法において、前記各トラックには、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンが配置され、前記信号分離ステップは、前記再生信号選択ステップにより選択された前記複数の再生信号から前記分離パターンをそれぞれ検出して、この検出結果をもとに、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係に相当するチャネル行列を演算するチャネル推定演算ステップと、前記チャネル推定演算ステップによって求められた前記チャネル行列をもとに、前記再生信号選択ステップによって選択された各再生信号から前記トラックごとの再生信号を分離する信号分離演算ステップとを具備することとしてもよい。
【００７３】
本発明のデータ再生方法において、前記信号分離演算ステップは、前記チャネル推定演算ステップにより求められたチャネル行列の一般化逆行列を求め、この一般化逆行列と、前記再生信号選択ステップによって選択された各再生信号から前記トラックごとの再生信号を分離することとしてもよい。
【００７４】
さらに本発明のデータ再生方法において、前記信号分離演算ステップは、前記チャネル推定演算ステップにより求められたチャネル行列に対して、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Squared Error）法により、前記再生信号選択ステップによって選択された各再生信号から前記トラックごとの前記データの再生信号を分離することとしてもよい。
【００７５】
本発明のデータ再生方法において、前記分離パターンには、前記トラックごとにユニークな位置に配置された、最小記録波長と同等あるいはそれ以上の記録波長の信号からなる分離パターンを用いることができる。また、トラッキングサーボ情報を分離パターンとして用いてもよい。
【００７６】
本発明のデータ再生方法において、前記各トラックには、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンが配置され、前記信号分離ステップは、前記再生信号選択ステップにより選択された前記複数の再生信号から前記分離パターンをそれぞれ検出して、この検出結果をもとに、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係に相当するチャネル行列を演算するチャネル推定演算ステップと、前記チャネル推定演算ステップにて求められたチャネル行列を用いて、前記データの区間内で可変のチャネル行列を推定するチャネル行列推定ステップと、前記チャネル行列推定ステップにより推定された可変のチャネル行列を用いて、前記個々の区間ごとに、前記再生信号選択ステップによって選択された各再生信号から前記トラックごとの再生信号を分離する信号分離演算ステップとを具備することとしてもよい。
【００７７】
この発明によれば、データの区間内で、再生ヘッドと複数のトラックとのトラック幅方向の位置関係に相当するチャネル行列をオフトラック変動の状況に応じて可変にすることによって、オフトラック変動に対してもデータ再生を良好に行うことができる。
【００７８】
本発明のデータ再生方法において、前記チャネル行列推定ステップは、前記トラックの進行する方向に連続して配置された複数の前記ユニット内の前記分離パターンをもとに前記チャネル推定演算ステップにてそれぞれ求められた複数のチャネル行列を用いて、前記データの区間内で可変のチャネル行列を推定することとしてもよい。これにより、オフトラック変動に対して、より適切なチャネル行列を得ることができ、データ再生の安定化を図ることができる。
【００７９】
本発明のデータ再生方法において、前記チャネル行列推定ステップは、連続する複数の前記ユニット内の前記分離パターンをもとに前記チャネル推定演算ステップによってそれぞれ求められた複数のチャネル行列から、直線補間によって、前記データの個々の区間にそれぞれ対応する複数のチャネル行列を推定することとしてもよい。このようにして直線補間を用いることで、データの区間を分割した個々の区間ごとに、トラックずれの状況に応じた適切なチャネル行列を得ることができ、トラックずれに対するデータ再生の安定化を図ることができる。
【００８０】
本発明のデータ再生方法において、前記チャネル行列推定ステップは、連続する複数の前記ユニット内の前記分離パターンをもとに前記チャネル推定演算ステップによってそれぞれ求められた複数のチャネル行列から、前記複数の分離パターンの両方よりも後方に位置するデータの区間内で可変のチャネル行列を推定することとしてもよい。
【００８１】
本発明の別の観点に基づくデータ記録再生装置は、構成する複数のトラックを記録するデータ記録装置と、このデータ記録装置によって前記ユニットが記録された前記記録媒体から、再生ヘッドを用いて、前記ユニットに対して前記トラックの幅方向にてそれぞれ異なる位置関係で、前記ユニットを構成するトラックの数より多い複数の再生信号を得て、前記データを再生するデータ再生装置とを有するデータ記録再生装置であって、前記データ記録装置は、前記トラックごとに記録すべきデータを符号化する記録符号化部と、前記記録符号化部により符号化された前記トラックごとの前記データにそれぞれ、再生時に前記再生ヘッドによって複数の前記トラックの前記プリアンブルが同時に再生されないように、少なくとも隣り合う各トラックの間で互いにトラックの進行する方向においてずれた位置関係で、前記データを再生する制御のために必要なプリアンブルを付加する独立プリアンブル付加部と、前記トラックごとの前記プリアンブルが付加されたデータを、前記記録ヘッドにより前記記録媒体に記録するための処理を行うマルチトラック記録部とを具備し、前記データ再生装置は、前記ユニットを構成するトラックの数より多い複数の再生信号から、前記データ再生の対象である前記ユニットを構成する全てのトラックの信号を満たす複数の再生信号を選択する再生信号選択部と、前記再生信号選択部により選択された前記複数の再生信号から、トラックごとの再生信号を分離するための処理を行う演算部とを具備する。
【００８２】
本発明のデータ記録再生装置によれば、データ再生時に、大きなオフトラック変動によって、例えば、隣ユニットのトラックの信号が再生されても、その隣ユニットのトラックを再生した再生ヘッド以外の再生ヘッドの再生信号を対象に、トラックごとの再生信号を分離するための演算処理を行うことによって、より安定してデータ再生を行うことができる。すなわち、隣ユニットのトラックの信号を再生しても、データ再生の品質への影響を少なくすることができるので、再生ヘッドによるメディア上の再生幅を広く設定することができる。したがって、再生時に大きなオフトラック変動が発生しても、ユニット内の端のトラックの信号が再生から漏れたり十分なレベルで再生されないような不具合を回避でき、オフトラック変動に対する耐性を高めることができる。
【発明の効果】
【００８３】
本発明によれば、比較的大きなオフトラック変動に対してもデータ再生を良好に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００８５】
（第１の実施形態）
【００８６】
本発明の第１の実施形態として、マルチヘッドを用いた磁気記録再生方式における記録装置と再生装置について説明する。この実施形態の記録装置は、テープ状の磁気記録メディアにトラックごとに記録位置を揃えることなく信号を記録する装置であり、再生装置は、その磁気記録メディアからトラックごとに再生位置を揃えることなく信号を再生する装置である。記録ヘッドの数をＭ、再生ヘッドの数をＮとする。この実施形態では、Ｍ<Ｎとする。
【００８７】
図１は、本発明の第１の実施形態の磁気記録再生方式における記録装置１００の構成を示す図である。
【００８８】
同図に示すように、この記録装置１００は、マルチトラック化部１１０、マルチトラック記録符号化部１２０、マルチトラックプリアンブル付加部１３０、マルチトラック記録部１４０、記録ヘッドアレイ１５０、及びガードバンド記録部１６０で構成される。
【００８９】
マルチトラック化部１１０は、マルチトラック化のために記録データ１をＭ個分のデータに振り分けるデータ分配器１１１で構成される。
【００９０】
マルチトラック記録符号化部１２０は、データ分配器１１１にてＭ個に振り分けられた記録データを符号化するＭ個の記録符号化部１２１−１，１２１−２，・・・，１２１−Ｍで構成される。
【００９１】
マルチトラックプリアンブル付加部１３０は、マルチトラック記録符号化部１２０によって符号化された各記録データに、データ再生の制御に必要なプリアンブルを付加するＭ個のプリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，・・・，１３１−Ｍで構成される。
【００９２】
マルチトラック記録部１４０は、プリアンブルが付加された各トラックの記録符号列を記録媒体に記録する手段であり、より詳細には、プリアンブルが付加された記録符号列に所望のタイミングを与えるＭ個の出力タイミング設定部１４１−１，１４１−２，・・・，１４１−Ｍと、記録補償処理を行うＭ個の記録補償部１４４−１，１４４−２，・・・，１４４−Ｍと、記録補償処理後の記録符号列をもとに個々の記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−Ｍを駆動するＭ個の記録アンプ１４７−１，１４７−２，・・・，１４７−Ｍとで構成される。
【００９３】
記録ヘッドアレイ１５０は、磁気記録メディア２にデータを含むトラックを記録するために用いられるＭ個の記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−Ｍと、データを含まないトラックをガードバンドとして記録するために用いられる１個の記録ヘッドＷ−０とを有している。
【００９４】
ガードバンド記録部１６０は、ガードバンド記録用の記録ヘッドＷ−０を使って、同期パターン及び識別パターンなどを含むプリアンブルが付加されたガードバンドを磁気記録メディア２に記録する手段である。
【００９５】
このガードバンド記録部１６０は、消去信号発生部１６１、プリアンブル付加部１３１−０、出力タイミング設定部１４１−０、記録補償部１４４−０、及び記録アンプ１４７−０を有している。
【００９６】
消去信号発生部１６１は、ガードバンドに記録する消去信号を発生する手段である。消去信号には、例えば、最短記録波長以下の記録波長の繰り返し信号や、直流信号など、データの符号列に用いられない符号列が用いられる。
【００９７】
プリアンブル付加部１３１−０は、消去信号発生部１６１より出力された消去信号の符号列に、同期パターン及び識別パターンなどを含むガードバンド用のプリアンブルを付加する。
【００９８】
出力タイミング設定部１４１−０は、プリアンブルが付加された消去信号の記録符号列に所望のタイミングを与える。記録補償部１４４−０は、出力タイミング設定部１４１−０の出力に対する記録補償処理を行う。記録アンプ１４７−０は、記録補償処理後のガードバンド用の記録符号列をもとに記録ヘッドＷ−０を駆動する。
【００９９】
図２は、この記録装置１００によるユニット及びガードバンド記録の動作を示すフローチャートである。この記録装置１００では、データを含むＭ本のトラックを記録する動作と１本のガードバンドを記録する動作とが切り替えて実行される。まず、これから行う記録の対象がガードバンドかトラックかを判断する（ステップＳ１０１）。
【０１００】
これから行う記録の対象がトラックである場合には、次のように動作を行うように制御する。まず、入力された記録データ１をマルチトラック化部１１０にて、トラック記録用の記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−Ｍの数のデータ、すなわちユニットを構成するトラック数分のデータに分配する（ステップＳ１０２）。
【０１０１】
分配された各データは、それぞれマルチトラック記録符号化部１２０の記録符号化部１２１−１，１２１−２，・・・，１２１−Ｍにて、磁気記録メディア２の記録再生特性を考慮した符号列に符号化される。このときデータの符号列に、復調用同期パターンなどの、データ復調時に必要な情報も付加される（ステップＳ１０３）。
【０１０２】
次に、符号化されたそれぞれの記録データに、マルチトラックプリアンブル付加部１３０のプリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，・・・，１３１−Ｍによって、再生時に再生ヘッドによって複数のトラックのプリアンブルが同時に再生されないように、少なくとも隣り合う各トラックの間で互いにトラックの進行する方向にずれた位置関係で、データ再生の制御のために必要なプリアンブルが付加され、記録符号列が得られる（ステップＳ１０４）。
【０１０３】
ここで、データを再生する制御のために必要なプリアンブルのパターンとしては、例えば、再生信号に対するゲイン制御のための学習に用いられるゲイン制御パターン、ビット同期処理などのための同期検出に用いられる同期パターン、トラックを識別するための識別パターン、及び、複数の再生ヘッドと１ユニット分の複数のトラックとのトラック幅方向の位置関係に相当するチャネル行列を演算するために必要な分離パターンなどがある。１ユニット分の複数のトラックとは、データ再生のための信号処理の一単位であるユニットを構成する複数のトラックである。同期パターンはトラックごとの分離パターンやデータの先頭位置を特定するための情報としても用いられる。これらのパターンは、マルチトラック記録符号化部１２０の記録符号化部１２１−１，１２１−２，・・・，１２１−Ｍで生成される符号列の規則を考慮して作成されたものである。
【０１０４】
トラックごとの記録符号列は、マルチトラック記録部１４０の出力タイミング設定部１４１−１，１４１−２，・・・，１４１−Ｍにてそれぞれ所望のタイミングが与えられた後、記録補償部１４４−１，１４４−２，・・・，１４４−Ｍにて、磁気記録メディア２への記録に最適化するための記録補償処理が施される。記録補償処理が施されたトラックごとの記録符号列は、記録アンプ１４７−１，１４７−２，・・・，１４７−Ｍにおいて電圧から電流に変換されて記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−Ｍに送られ、記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−Ｍによって磁気記録メディア２に記録される（ステップＳ１０５）。
【０１０５】
一方、ステップＳ１０１で、これから行う記録の対象がガードバンドである場合には次のように動作を行うように制御する。まず、ガードバンド記録部１６０の消去信号発生部１６１から所定の単位分の消去信号が出力される（ステップＳ１０６）。次に、プリアンブル付加部１３１−０にて、消去信号の符号列にガードバンド用のプリアンブルが付加される（ステップＳ１０７）。
【０１０６】
プリアンブル付加部１３１−０より出力された消去信号の記録符号列は、ガードバンド記録部１６０内の出力タイミング設定部１４１−０にて所望のタイミングが与えられた後、ガードバンド記録部１６０内の記録補償部１４４−０にて、磁気記録メディア２への記録に最適化するための記録補償処理が施される。記録補償処理が施された消去信号の記録符号列は、ガードバンド記録部１６０内の記録アンプ１４７−０において電圧から電流に変換されて記録ヘッドＷ−０に送られ、記録ヘッドＷ−０によって磁気記録メディア２に記録される（ステップＳ１０８）。
【０１０７】
記録装置１００は、以上のように、ユニットを構成するＭ本のトラックと１本のガードバンドを記録した後、記録ヘッドアレイ１５０を磁気記録メディア２のテープ幅方向に一定量移動して、同様に、次のユニットを構成するＭ本のトラックと１本のガードバンドを記録し、これを一定回数（ｓ回）繰り返す。最終的には、例えば、図６に示すように、個々のユニット５１の両側にガードバンド５２が配置されてユニット５１間にガードバンド５２が介在するように、ガードバンド５２の記録がユニット５１の記録より一回多く実行される。すなわち、図６の例では、磁気記録メディア２の幅方向における一端からガードバンド＃１、ユニット＃１、ガードバンド＃２、ユニット＃２、ガードバンド＃３、・・・、ガードバンド＃ｓ、ユニット＃ｓ、ガードバンド＃ｓ＋１の順に記録が行われる。ここで、ガードバンド＃ｓ＋１は、記録ヘッドアレイ１５０をトラック幅方向へ最後に移動した位置で、ガードバンド記録部１６０によってガードバンド５２の記録のみを行うことによって作成されたものである。
【０１０８】
次に、本発明の第１の実施形態である磁気記録再生方式における再生装置について説明する。
【０１０９】
図３は、この再生装置２００の構成を示す図である。
【０１１０】
同図に示すように、この再生装置２００は、再生ヘッドアレイ２１０、チャネル再生部２２０、信号分離処理部２３０、マルチトラック復調部２４０、復元部２６０、トラッキング制御部２７０を備える。
【０１１１】
再生ヘッドアレイ２１０は、磁気記録メディア２に記録された各トラックから信号を読み出すＮ個の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎを有する。それぞれの再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎは、磁気記録メディア２上で隣接する１以上のトラックから信号を再生することが可能なように、そのヘッド幅及び配置が決められている。
【０１１２】
チャネル再生部２２０は、再生ヘッドアレイ２１０に搭載されたＮ個の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎによって再生された信号を増幅するＮ個の再生アンプ２２１−１，２２１−２，・・・，２２１−Ｎと、Ｎ個の再生アンプ２２１−１，２２１−２，・・・，２２１−Ｎの出力の振幅レベルが所定の値になるようにゲインを制御するゲイン調整部２２４−１，２２４−２，・・・，２２４−Ｎと、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，・・・，２２４−Ｎの出力を所定のビット幅のディジタル値に量子化するＡ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−Ｎとを備える。
【０１１３】
なお、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−Ｎの直前に、必要に応じて不要な高域成分を除去するローパス・フィルタが備えられていてもよい。
【０１１４】
また、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，・・・，２２４−Ｎは、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−Ｎの前段ではなく後段に配置されてもよい。これは、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−Ｎのビット幅をより有効に用いたり、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，・・・，２２４−Ｎの構成を、プリアンプルに含まれる各パターンの検出を考慮した簡単なものとしたい場合に有効である。
【０１１５】
信号分離処理部２３０は、同期信号検出部２３１、識別情報検出部２３２、再生信号ゲイン制御処理部２３３、チャネル推定演算部２３４、再生位置制御処理部２３５、信号分離演算部２３６、及び再生信号選択部２３８を有している。
【０１１６】
同期信号検出部２３１は、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−Ｎより出力された再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎごとの再生信号からプリアンブル内の同期パターンを検出し、その情報を出力する。
【０１１７】
識別情報検出部２３２は、同期信号検出部２３１により得られた情報を用いて、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎの再生信号における識別パターンの先頭位置を特定して識別パターンの検出を行い、検出した識別パターンに対応する識別情報を出力する。
【０１１８】
再生信号ゲイン制御処理部２３３は、識別情報検出部２３２を通過した各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎの再生信号からプリアンブル内のゲイン制御パターンを検出して、このゲイン制御パターンをもとに、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎの再生信号に対するゲインを演算して、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎの再生信号のレベルを制御する。
【０１１９】
再生信号選択部２３８は、識別情報検出部２３２により検出された識別情報をもとに、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎの再生信号から、所定の選択条件に従って、少なくともユニットを構成するトラック数の再生信号を選択して、チャネル推定演算部２３４及び信号分離演算部２３６にその選択結果の情報を通知する。
【０１２０】
チャネル推定演算部２３４は、再生信号選択部２３８からの情報と、同期信号検出部２３１により得られた情報と、識別情報検出部２３２により得られた識別情報とを用いて、再生信号選択部２３８によって選択された各再生信号のプリアンブル内に含まれる分離パターンの先頭位置を特定し、これらの分離パターンを用いてチャネル推定演算によってチャネル行列を演算する。
【０１２１】
再生位置制御処理部２３５は、同期信号検出部２３１により得られた情報をもとに、再生信号ゲイン制御処理部２３３を通過した各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎの再生信号の再生位置を合わせる処理を行う。
【０１２２】
信号分離演算部２３６は、再生信号選択部２３８からの情報と、チャネル推定演算部２３４によって求められたチャネル行列とをもとに、所定の演算処理によって、再生位置制御処理部２３５を通過し、再生信号選択部２３８によって選択された各再生信号からトラックごとの再生信号を分離する処理を行う。
【０１２３】
なお、信号分離処理部２３０は、処理を行うために必要な情報を記憶する図示しない記憶部を持っている。信号分離処理部２３０は、この記憶部に、例えば、プリアンブルとデータからなる所定のユニット分の情報を記憶して処理を行う。
【０１２４】
マルチトラック復調部２４０は、図４に示すように、信号分離演算部２３６にて分離されたトラックごとの再生信号に対して等化処理を行うＭ個の等化器２４１−１，２４１−２，・・・，２４１−Ｍと、等化器２４１−１，２４１−２，・・・，２４１−Ｍの出力からビット同期を行うＭ個のＰＬＬ２４２−１，２４２−２，・・・，２４２−Ｍと、ＰＬＬ２４２−１，２４２−２，・・・，２４２−Ｍで生成されたビット同期信号を用いて各トラックの再生信号を二値化して符号列を生成する、たとえばビタビ検出部などＭ個の検出部２４３−１，２４３−２，・・・，２４３−Ｍと、検出部２４３−１，２４３−２，・・・，２４３−Ｍの出力である２値化された再生信号から符号列上の同期信号を検出するＭ個の同期信号検出部２４４−１，２４４−２，・・・，２４４−Ｍと、同期信号検出部２４４−１，２４４−２，・・・，２４４−Ｍにより検出された同期パターンをもとにデータの先頭位置を特定して符号列からデータ列を復号するＭ個の復号器２４５−１，２４５−２，・・・，２４５−Ｍとを備える。なお、マルチトラック復調部２４０は、上記の処理を行うために必要なデータ等の情報を記憶する、図示しない記憶部を有している。
【０１２５】
図３に戻って、復元部２６０は、マルチトラック復調部２４０内のＭ個の復号器２４５−１，２４５−２，・・・，２４５−Ｍより出力された各トラックのデータを、記録時と逆の動作により連結して再生データ３を復元するデータ結合器２６１を備える。
【０１２６】
図５は、この再生装置２００のユニット再生の動作の流れを示すフローチャートである。
【０１２７】
この再生装置２００では、まず、それぞれ隣接する１以上のトラックから信号を再生することが可能なＮ個の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎによって、磁気記録メディア２の１ユニット分のＭ本のトラックから信号を再生する（ステップＳ２０１）。
【０１２８】
次に、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，・・・，２２４−Ｎにて、各再生アンプ２２１−１，２２１−２，・・・，２２１−Ｎの出力の振幅レベルが調整された後、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−Ｎにてディジタル値に変換されて同期信号検出部２３１に出力される（ステップＳ２０２）。
【０１２９】
次に、同期信号検出部２３１により、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−Ｎより出力された各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎの再生信号のプリアンブル内の同期パターンが検出される（ステップＳ２０３）。
【０１３０】
次に、識別情報検出部２３２により、同期信号検出部２３１により検出された同期パターンを用いて、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎの再生信号における識別パターンの先頭位置を特定して識別パターンの検出を行い、検出した識別パターンに対応する識別情報を出力する（ステップＳ２０４）。
【０１３１】
次に、再生信号ゲイン制御処理部２３３により、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎの再生信号からプリアンブル内のゲイン制御パターンを検出し、このゲイン制御パターンを用いて、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎの再生信号に対するゲインを演算して、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎの再生信号のレベルを制御する（ステップＳ２０５）。
【０１３２】
次に、再生信号選択部２３８により、識別情報検出部２３２により検出された識別情報をもとに、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎの再生信号から、所定の選択条件に従って、少なくともユニットを構成するトラック数の再生信号を選択して、チャネル推定演算部２３４及び信号分離演算部２３６にその選択結果の情報を通知する（ステップＳ２０６）。
【０１３３】
次に、チャネル推定演算部２３４にて、再生信号選択部２３８からの情報と、同期信号検出部２３１により検出された同期パターンと、識別情報検出部２３２により検出された識別情報とを用いて、再生信号選択部２３８によって選択された各再生信号のプリアンブル内に含まれる分離パターンの先頭位置を特定し、これらの分離パターンを用いてチャネル推定演算によってチャネル行列を演算する（ステップＳ２０７）。
【０１３４】
次に、再生位置制御処理部２３５により、同期信号検出部２３１により検出された同期パターンを用いて、再生信号ゲイン制御処理部２３３を通過した各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎの再生信号の再生位置が合わせられる（ステップＳ２０８）。
【０１３５】
次に、信号分離演算部２３６により、再生信号選択部２３８からの情報と、チャネル推定演算部２３４によって求められたチャネル行列とをもとに、所定の演算処理によって、再生位置制御処理部２３５を通過し、再生信号選択部２３８によって選択された各再生信号からトラックごとの再生信号を分離する処理が行われる（ステップＳ２０９）。
【０１３６】
この後は、トラックごとに分離された再生信号からマルチトラック復調部２４０にてデータ列の復号が行われ（ステップＳ２１０）、復元部２６０にて各トラックのデータが連結されて再生データ３が得られる（ステップＳ２１１）。
【０１３７】
図６は、上記の記録装置１００によって記録が行われた磁気記録メディア２上のデータフォーマットの概念図である。なお、トラック数であるＭは６とする。
【０１３８】
ここで、Ｍ個の記録ヘッドによって磁気記録メディア２に記録されたＭ本のトラック＃１，＃２，・・・，＃６が１つのユニット５１である。磁気記録メディア２には、このようなユニット５１が、磁気記録メディア２のテープ幅方向に複数（s個）並べて記録されている。個々のユニット５１の両側には、データが記録されていない領域であるガードバンド５２が配置されている。ガードバンド５２の目的は、再生中のユニットの隣のユニットからデータが再生されないようにすることにある。
【０１３９】
各トラック＃１，＃２，・・・，＃６にはそれぞれ、データ２２を再生する制御のために必要な情報であるプリアンブル２１と、その再生対象であるデータ２２が配置されている。ガードバンド５２にはデータは記録されていないが、同期パターン及び識別パターンなどを含むプリアンブルがトラックの進行する方向における所定の位置に記録されている。
【０１４０】
図７は図６のデータフォーマットの詳細と再生ヘッドアレイ１５０の各再生ヘッドの配置を示す図であり、図６の全体のデータフォーマットから一つのユニット５１とこのユニット５１の両側に配置された２つのガードバンド５２の部分をとりだして示したものである。なお、再生ヘッド数であるＮは７とする。
【０１４１】
同図に示すように、各トラック＃１，＃２，・・・，＃６それぞれのプリアンブル２１は第１のプリアンブル２３と第２のプリアンブル２４からなる。各トラック＃１，＃２，・・・，＃６それぞれの第１のプリアンブル２３は、ゲイン制御パターン４１−１，４１−２，・・・，４１−６、同期パターン４２−１，４２−２，・・・，４２−６、及び識別パターン４３−１，４３−２，・・・，４３−６からなる。第２のプリアンブル２４は分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６で構成されている。各々のトラック＃１，＃２，・・・，＃６には、先頭側より、ゲイン制御パターン４１−１，４１−２，・・・，４１−６、同期パターン４２−１，４２−２，・・・，４２−６、識別パターン４３−１，４３−２，・・・，４３−６の順に配置される。そして第２のプリアンブル２４の後には再生対象であるデータ２２が配置されている。
【０１４２】
一方、ガードバンド５２にはプリアンブルとして、第１のプリアンブル２３の要素であるゲイン制御パターン４１−０，４１−７、同期パターン４２−０，４１−７、識別パターン４３−０，４３−７のみが記録されている。
【０１４３】
トラック＃１，＃２，・・・，＃６に記録された第１のプリアンブル２３のパターンはそれぞれ、同一ユニット内の他のトラックのプリアンブル２１のパターンに対してトラックの進行する方向での位置が重ならないように、互いにずらせて配置されている。すなわち、トラック＃１のプリアンブル２１のパターン（ゲイン制御パターン４１−１，同期パターン４２−１，識別パターン４３−１）はｔ１区間に、トラック＃２の第１のプリアンブル２３のパターン（ゲイン制御パターン４１−２，同期パターン４２−２，識別パターン４３−２）はｔ２区間に、トラック＃３の第１のプリアンブル２３のパターン（ゲイン制御パターン４１−３，同期パターン４２−３，識別パターン４３−３）はｔ３区間に、トラック＃４の第１のプリアンブル２３のパターン（ゲイン制御パターン４１−４，同期パターン４２−４，識別パターン４３−４）はｔ４区間に、トラック＃５の第１のプリアンブル２３のパターン（ゲイン制御パターン４１−５，同期パターン４２−５，識別パターン４３−５）はｔ５区間に、トラック＃６の第１のプリアンブル２３のパターン（ゲイン制御パターン４１−６，同期パターン４２−６，識別パターン４３−６）はｔ６区間に、それぞれ配置されている。これらのパターンの記録区間の間には、マージンのための隙間４０が設けられている。
【０１４４】
一方、各ガードバンド５２に記録された第１のプリアンブル２３のパターンであるゲイン制御パターン４１−０，４１−７、同期パターン４２−０，４２−７、識別パターン４３−０，４３−７もそれぞれ、トラック＃１，＃２，・・・，＃６に記録されたプリアンブル２１のパターンに対してトラックの進行する方向での位置が重ならない位置、例えば、トラック＃６のプリアンブル２１のパターンの後のｔ７区間に配置されている。
【０１４５】
このように第１のプリアンブル２３のパターンを配置したことによって、各トラック＃１，＃２，・・・，＃６及びガードバンド５２のチャネルクロック位置が合っていない場合でも、隣り合うトラック間や、トラックとガードバンド５２との間でのパターン同士による打ち消し合いによる再生信号のレベル低下が発生することがなく、第１のプリアンブル２３のパターンを用いた処理を良好に行うことができる。
【０１４６】
また、各トラック＃１，＃２，・・・，＃６の第２のプリアンブル２４である分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６も、他のトラックの分離パターンに対して、トラックの進行する方向での位置が互いに重ならないように配置されている。すなわち、トラック＃１の分離パターン４４−１はＴ１区間に、トラック＃２の分離パターン４４−２はＴ２区間に、トラック＃３の分離パターン４４−３はＴ３区間に、トラック＃４の分離パターン４４−４はＴ４区間に、トラック＃５の分離パターン４４−５はＴ５区間に、トラック＃６の分離パターン４４−６はＴ６区間にそれぞれ記録されている。これにより分離パターンの種類は、トラック数に対応する６種類となる。隣り合うトラックの分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６どうしの間には、マージンのための所定の時間分の隙間４０が設けられている。なお、ガードバンド５２には分離パターンは記録されていない。
【０１４７】
なお、分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６は、最小記録波長と同等か、あるいはそれ以上の所定の記録波長で記録されたものである。
【０１４８】
各トラック＃１，＃２，・・・，＃６とガードバンド５２の第１のプリアンブル２３に配置されているゲイン制御パターン４１−０，４１−１，・・・，４１−７は、再生時に、再生装置２００内のゲイン調整部２２４−１，２２４−２，・・・，２２４−Ｎによる再生アンプ２２１−１，２２１−２，・・・，２２１−Ｎのゲイン制御のための学習信号として使用されるとともに、再生信号ゲイン制御処理部２３３による制御に用いられる。また、ゲイン制御パターン４１−０，４１−１，・・・，４１−７は、必要に応じて、再生位置制御処理部２３５による制御のために使用される。さらにこのほか、ゲイン制御パターン４１−０，４１−１，・・・，４１−７は、必要に応じて、再生装置２００内の同期信号検出部２３１におけるビット同期検出の学習信号として使用される。
【０１４９】
各トラック＃１，＃２，・・・，＃６とガードバンド５２の第１のプリアンブル２３に配置されている同期パターン４２−０，４２−１，・・・，４２−７は、再生装置２００内の同期信号検出部２３１による同期信号の検出に使用され、再生信号からの識別パターン４３−０，４３−１，・・・，４３−７、分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６、及びデータ２２の先頭位置を知るための情報として使用される。さらには、同期パターン４２−０，４２−１，・・・，４２−７は、再生位置制御処理部２３５における各再生信号の再生位置の制御に使用される。
【０１５０】
各トラック＃１，＃２，・・・，＃６及びガードバンド５２の第１のプリアンブル２３に配置されている識別パターン４３−０，４３−１，・・・，４３−７は、再生装置２００内の識別情報検出部２３２によって検出されて、トラック及びガードバンドの識別情報を得るために使用されるとともに、チャネル推定演算部２３４におけるチャネル推定演算のために使用される。さらには、この識別情報は、再生位置制御処理部２３５における再生位置制御のために使用される。
【０１５１】
各トラック＃１，＃２，・・・，＃６に第２のプリアンブル２４として配置されている分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６は、チャネル推定演算部２３４でのチャネル行列を求めるためのチャネル推定演算のために使用される。このチャネル行列は、１ユニット内の各トラック＃１，＃２，・・・，＃６に対する個々の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−７のトラック幅方向での位置情報に相当するもので、言い換えると、個々の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−７がそれぞれ、ユニット内のどのトラックとどんな割合で位置的に重なるかを示した情報である。
【０１５２】
なお、図７の例では、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−７の幅はトラック幅の１．５倍とする。すなわち、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−７の幅は、記録ヘッドのヘッド幅の１．５倍とされ、個々の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−７はそれぞれ複数のトラックから信号を再生できるものとする。
【０１５３】
図８は、図６のデータフォーマットの詳細と再生ヘッドアレイ１５０の各再生ヘッドの配置の他の例を示す図である。ここでは、トラック数であるＭを６とし、再生ヘッド数であるＮを８としている。
【０１５４】
このデータフォーマットでは各トラック＃１，＃２，・・・，＃６の第1のプリアンブル２３がトラックの進行する方向において３つの区間ｔ１，ｔ２，ｔ３に分けて配置されている。すなわち、トラック＃１及びトラック＃４のプリアンブル２１のパターンはｔ１区間に、トラック＃２及びトラック＃５の第１のプリアンブル２３のパターンはｔ２区間に、トラック＃３及びトラック＃６の第１のプリアンブル２３のパターンはｔ３区間に、それぞれ配置されている。これらのパターンの記録区間の間には、マージンのための隙間４０が設けられている。なお、このように、同じ区間に複数のトラックの第１のプリアンブル２３を配置しても、１つの再生ヘッドによって、それら複数のトラックの第１のプリアンブル２３が同時に再生されなければ問題は無い。
【０１５５】
なお、第2のプリアンブル２４の分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６の配置は図7と同様である。また、ガードバンド５２における第1のプリアンブル２３の配置も図7と同様であり、ユニット５１を構成するトラック＃１，＃２，・・・，＃６に記録された第1のプリアンブル２３に対してトラックの進行する方向での位置が重ならない、例えば、トラック＃３，＃６の第1のプリアンブル２３のパターンの後のｔ４区間に配置されている。
【０１５６】
このようなデータフォーマットによれば、図７に示したデータフォーマットに比べ、第1のプリアンブル２３のパターンによる磁気記録メディア２のトラックの進行する方向の消費量を低減することができ、記録効率の向上を図れる。
【０１５７】
次に、図６に戻って、各トラック＃１，＃２，・・・，＃６とガードバンド５２の第１のプリアンブル２３に配置されている識別パターン４３−０，４３−１，・・・，４３−７の詳細を説明する。
【０１５８】
図６に示すように、識別情報は、例えば、ユニットを識別する例えば"１"から"ｓ"までの番号とユニット内のトラックを識別する例えば"１"から"６"までの番号との組み合わせによって表現されている。例えば、"１＿２"は、１番目のユニットの２番目のトラックであることを示す。なお、識別情報の表現上、ガードバンド５２は同時に記録が行われたユニットに属するトラックとして扱われ、このガードバンド５２のトラックを識別する番号には"０"が与えられている。したがって、例えば、"２＿０"なら、２番目のユニットのトラックと同時に記録が行われたガードバンドであることを示す。また、磁気記録メディア２のテープ幅方向における一方からガードバンド＃１、ユニット＃１、ガードバンド＃２、ユニット＃２、ガードバンド＃３、・・・、ガードバンド＃ｓ、ユニット＃ｓ、ガードバンド＃ｓ＋１の順に記録が行われるので、最後のガードバンド＃ｓ＋１は、ｓ＋１番目の実際には存在しないユニットに属するトラックとなるので、識別情報として（ｓ＋１）＿０が与えられる。
【０１５９】
次に、図３の再生装置２００における主要なブロックで行われる処理の詳細を説明する。
【０１６０】
（識別情報検出部２３２について）
【０１６１】
識別情報検出部２３２では、同期信号検出部２３１により検出された同期パターンをもとに、各再生ヘッドの再生信号における識別パターンの先頭位置を特定し、その識別パターンを検出して識別情報を出力する。
【０１６２】
一つの再生ヘッドが複数のトラックを跨ぐ場合、同期信号検出部２３１によって、その再生ヘッドにより得られた再生信号からそれぞれのトラックの同期パターンが異なるタイミングで検出される。識別情報検出部２３２は、それぞれのトラックの同期パターンを用いて、それぞれのトラックの識別パターンの先頭位置を特定して、それぞれの識別情報を得ることができる。
【０１６３】
（再生信号ゲイン制御処理部２３３について）
【０１６４】
再生信号ゲイン制御処理部２３３は、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎのゲイン制御パターン４１−０，４１−１，・・・，４１−Ｎの再生信号をもとに、例えば、以下のようにして、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎの再生信号に対するゲインを演算し、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎの再生信号のレベルを制御する。
【０１６５】
例えば、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、図７において、再生ヘッドＲ−１によってガードバンド＃１とトラック＃１よりそれぞれ再生されたゲイン制御パターン４１−０，４１−１の信号を加算し、同様に、再生ヘッドＲ−２によってガードバンド＃１とトラック＃１とトラック＃２よりそれぞれ再生されたゲイン制御パターン４１−０，４１−１，４１−２の信号を加算する。このように、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎごとに、再生されたゲイン制御パターンの信号を加算する。
【０１６６】
ゲイン制御パターンの再生信号の加算は、例えば、それぞれのトラックにおけるゲイン制御パターンの再生信号のピーク値を検出し、その平均値を求めることなどによって行われる。なお、この演算については、上記の方式に限らず、各再生信号の相関関係が成立つものであれば、別の方式でもかまわない。
【０１６７】
再生信号ゲイン制御処理部２３３は、以上のようにして得られた６つの演算結果の中から最大のものを選び出し、これを全ての再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎに対する基準出力とする。そして再生信号ゲイン制御処理部２３３は、入力された再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎごとの再生信号の値に１／（基準出力）を掛け合わせた値を制御結果として出力する。
【０１６８】
なお、基準出力は、チャネル推定演算部２３４におけるチャネル推定演算でも用いることができるし、信号分離演算部２３６においても用いることができる。
【０１６９】
（再生信号選択部２３８について）
再生信号選択部２３８は、識別情報検出部２３２により検出された識別情報をもとに、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎの再生信号からユニットを構成するトラック数の再生信号を選択して、信号分離演算部２３６にその選択結果の情報を通知する。
【０１７０】
すなわち、再生信号選択部２３８は、まず、識別情報検出部２３２により検出された識別情報をもとに、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎの再生信号ごとに、これがどのドラックあるいはどのガードバンドの再生信号を含んだものであるかを判定する。次に、再生信号選択部２３８は、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎごとの再生信号のなかで、所定の非選択条件を満足する再生信号を判定し、この非選択条件を満足する再生信号以外の再生信号を選択結果とする。所定の非選択条件としては、例えば、再生信号がガードバンドと再生対象であるユニット以外のユニットのトラックを含むこと、などが挙げられる。前述したように、識別情報は、ユニットを識別する番号とユニット内のトラック及びガードバンドを識別する番号との組み合わせにより表現されているので、識別情報をもとに上記の非選択条件を満足するかどうかの判断を行うことができる。
【０１７１】
例えば、図７では、再生ヘッドＲ−１の出力である再生信号は非選択条件を満足しているので、再生信号選択部２３８によって選択されない。また、図８では、再生ヘッドＲ−１と再生ヘッドＲ−８の出力である各再生信号はそれぞれ非選択条件を満足しているので、再生信号選択部２３８によって選択されない。なお、選択される再生信号の数は、ユニットを構成するトラック数（Ｎ）以上とする。したがって、図７では、ユニットを構成するトラック数が６で、再生ヘッドの数が７であるから、再生ヘッドＲ−１以外の再生ヘッドＲ−２，・・・，Ｒ−Ｎの再生信号が再生信号選択部２３８によって選択される。図８では、ユニットを構成するトラック数が６で、再生ヘッドの数が８であるから、再生ヘッドＲ−１及び再生ヘッドＲ−８以外の再生ヘッドＲ−２，・・・，Ｒ−７の再生信号が再生信号選択部２３８によって選択される。
【０１７２】
さらに、この再生信号選択部２３８の動作を図９乃至図１１を用いて詳しく説明する。
【０１７３】
図９は図８に示したデータフォーマットの構成をモデル化した図である。同図において、２３−０，２３−１，・・・，２３−７は、例えば、ゲイン制御パターン、同期パターン、及び識別パターンなどからなる第１のプリアンブル、４４−１，４４−２，・・・，４４−６は第２のプリアンブルつまり分離パターンである。
【０１７４】
図１０は、図９の記録データの再生信号を示した図であり、オフトラックが無い場合、つまり両端の再生ヘッド以外の各再生ヘッドＲ−２，Ｒ−３，・・・，Ｒ−８の中心が対応するトラックの中心と一致しているときの、各トラックＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−８の再生信号を示した図である。
【０１７５】
このとき、再生ヘッドＲ−１によって、ガードバンド＃１の第１のプリアンブルの再生信号１ａ、トラック＃１の第１のプリアンブルの小さい再生信号１ｂ、及び隣ユニットの第１のプリアンブルの小さい再生信号１ｃが得られる。
【０１７６】
再生ヘッドＲ−２によって、トラック＃１の第１のプリアンブルの再生信号２ａと、ガードバンド＃１の第１のプリアンブルの小さい再生信号２ｂと、トラック＃２の第１のプリアンブルの小さい再生信号２ｃが得られる。
【０１７７】
再生ヘッドＲ−３によって、トラック＃２の第１のプリアンブルの再生信号３ａと、トラック＃１の第１のプリアンブルの小さい再生信号３ｂと、トラック＃３の第１のプリアンブルの小さい再生信号３ｃが得られる。
【０１７８】
再生ヘッドＲ−４によって、トラック＃３の第１のプリアンブルの再生信号４ａと、トラック＃２の第１のプリアンブルの小さい再生信号４ｂと、トラック＃４の第１のプリアンブルの小さい再生信号４ｃが得られる。
【０１７９】
再生ヘッドＲ−５によって、トラック＃４の第１のプリアンブルの再生信号５ａと、トラック＃３の第１のプリアンブルの小さい再生信号５ｂと、トラック＃５の第１のプリアンブルの小さい再生信号５ｃが得られる。
【０１８０】
再生ヘッドＲ−６によって、トラック＃５の第１のプリアンブルの再生信号６ａと、トラック＃４の第１のプリアンブルの小さい再生信号６ｂと、トラック＃６の第１のプリアンブルの小さい再生信号６ｃが得られる。
【０１８１】
再生ヘッドＲ−７によって、トラック＃６の第１のプリアンブルの再生信号７ａと、トラック＃５の第１のプリアンブルの小さい再生信号７ｂと、ガードバンド＃２の第１のプリアンブルの小さい再生信号７ｃが得られる。
【０１８２】
再生ヘッドＲ−８によって、ガードバンド＃２の第１のプリアンブルの再生信号８ａと、トラック＃６の第１のプリアンブルの小さい再生信号８ｂと、隣ユニットの第１のプリアンブルの小さい再生信号８ｃが得られる。
【０１８３】
ところで、チャネル推定演算では、ユニットを構成する各トラックに配置された分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６を用いて行われるので、このチャネル推定演算によって求められたチャネル行列を用いて行われる信号分離処理において上記のような別のユニットの再生信号はノイズ相当となり、信号分離処理によって得られた再生信号の品質が低下する。そこで、この実施形態では、再生信号選択部２３８にて、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−８ごとの再生信号の中から、処理対象のユニット以外の再生信号を含まない再生信号のみを、信号分離処理の対象とすることを信号分離演算部２３６に通知する。例えば、図１０の場合では、再生ヘッドＲ−１と再生ヘッドＲ−８の再生信号は隣ユニットの再生信号１ｃ，８ｃを含むので、再生ヘッドＲ−２，Ｒ−３，Ｒ−４，Ｒ−５，Ｒ−６，Ｒ−７の各再生信号を信号分離処理の対象とすることが再生信号選択部２３８から信号分離演算部２３６に通知される。
【０１８４】
図１１は、再生ヘッドのオフトラック変動が発生しているときの各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−８の再生信号を示した図である。
【０１８５】
このとき、再生ヘッドＲ−１によって、隣ユニットの第１のプリアンブルの再生信号１ｃとトラック＃１の第１のプリアンブルの再生信号１ａが得られる。
【０１８６】
再生ヘッドＲ−２によって、ガードバンド＃１の第１のプリアンブルの再生信号２ｂとトラック＃１の第１のプリアンブルの再生信号２ａが得られる。
【０１８７】
再生ヘッドＲ−３によって、トラック＃１の第１のプリアンブルの再生信号３ｂとトラック＃２の第１のプリアンブルの再生信号３ａが得られる。
【０１８８】
再生ヘッドＲ−４によって、トラック＃２の第１のプリアンブルの再生信号４ｂとトラック＃３の第１のプリアンブルの再生信号４ａが得られる。
【０１８９】
再生ヘッドＲ−５によって、トラック＃３の第１のプリアンブルの再生信号５ｂとトラック＃４の第１のプリアンブルの再生信号５ａが得られる。
【０１９０】
再生ヘッドＲ−６によって、トラック＃４の第１のプリアンブルの再生信号６ｂとトラック＃５の第１のプリアンブルの再生信号６ａが得られる。
【０１９１】
再生ヘッドＲ−７によって、トラック＃５の第１のプリアンブルの再生信号７ｂとトラック＃６の第１のプリアンブルの再生信号７ａが得られる。
【０１９２】
再生ヘッドＲ−８によって、トラック＃６の第１のプリアンブルの再生信号８ｂとガードバンド＃２の第１のプリアンブルの再生信号８ａが得られる。
【０１９３】
この場合には、再生ヘッドＲ−１の再生信号が隣ユニットの再生信号１ｃを含むので、再生ヘッドＲ−１以外の再生ヘッドＲ−２，・・・，Ｒ−８の各再生信号を信号分離処理の対象とすることが再生信号選択部２３８から信号分離演算部２３６に通知される。
【０１９４】
再生信号選択部２３８による再生信号の選択は、ユニットを構成する全てのトラックの再生信号が選択されるように行われる。図１０の例では、ユニットを構成するトラック数より再生ヘッドの数が多い場合において、隣ユニットの再生信号を含むものを除いた再生信号の数がトラック数と一致する場合を説明したが、もし隣ユニットの再生信号を含むものを除いた再生信号の数がトラック数未満である場合には、隣ユニットの再生信号を含むものの中で、より外乱影響度の少ない再生信号、例えば出力レベルのより小さい再生信号を選択するなどして、トラック数を満たすようにすればよい。
【０１９５】
また、図１１の例では、７つの再生信号が選択されたが、別の選択条件を加えることで、トラック数である６つの再生信号まで絞り込んでもよい。例えば、再生信号が選択された再生ヘッドの中で両端の再生ヘッド、つまり再生ヘッドＲ−２と再生ヘッドＲ−８の各再生信号どうしを比較し、出力レベルが大きいほうの再生信号を選択する。あるいは、出力レベルが他と比べて著しく大きく異なった再生ヘッドの再生信号を非選択としてもよい。
【０１９６】
また、上記では、識別パターンをもとに隣ユニットの信号を含む再生信号を判断したが、識別パターンに拠らず、第１のプリアンブルの再生信号のトラックの進行する方向での位置をもとに、隣ユニットの信号を含む再生信号を判断するようにしてもよい。
【０１９７】
（チャネル推定演算部２３４について）
【０１９８】
チャネル推定演算部２３４は、同期信号検出部２３１によって検出された同期パターンをもとに分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６の先頭位置を特定して、これらの分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６の再生信号をもとにチャネル推定演算を行って、再生信号ゲイン制御処理部２３３にてレベルが制御された１ユニット分の再生信号からトラックごとの再生信号を分離するために必要となるチャネル行列を生成する。この際、チャネル推定演算部２３４は、識別情報検出部２３２によって検出されたトラックごとの識別情報をもとに、各トラックそれぞれの分離パターンの先頭がどの位置にあるかを知ることができるので、再生信号から分離パターンを精度良く判別することができ、チャネル推定演算を精度良く行うことができる。
【０１９９】
さらに、チャネル推定演算部２３４は、再生信号選択部２３８によって選択された再生信号を対象に分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６の検出を行うこととしている。これにより、大きなオフトラック変動の発生によって隣ユニットの分離パターンが再生されても、これによるチャネル推定演算への悪影響を回避することができ、より適切なチャネル行列を信号分離演算部２３６に提供することができる。
【０２００】
ここで、識別情報をもとに各トラックの分離パターンの先頭位置を得る方法の具体例を図１２を参照して説明する。なお、図１２では、説明の簡単のため、再生ヘッド幅がトラック幅と同等で、トラック数を３、再生ヘッド数を３とし、ガードバンドは無視することとする。
【０２０１】
図１２において、５１−１は再生ヘッドＲ−１によってトラック＃１から再生された第１のプリアンブルの再生信号、５１−２は再生ヘッドＲ−２によってトラック＃２から再生された第１のプリアンブルの再生信号、５１−３は再生ヘッドＲ−３によってトラック＃３から再生された第１のプリアンブルの再生信号である。また、５２−１は再生ヘッドＲ−１によってトラック＃１から再生された第２のプリアンブルの再生信号、５２−２は再生ヘッドＲ−２によってトラック＃２から再生された第２のプリアンブルの再生信号、５２−３は再生ヘッドＲ−３によってトラック＃３から再生された第２のプリアンブルの再生信号である。
【０２０２】
ここで、最初に、トラック＃１の第１のプリアンブルが再生される。トラック＃１の第１のプリアンブルに含まれる識別パターンから当該トラックの識別情報として、例えば、"１＿１"が得られたこととする。これは、１番目のユニットの１番目のトラック＃１を意味するので、この場合には、トラック＃１の第１のプリアンブルの検出終了位置から、トラック＃１に対して予め決められたデータ分後方の位置が、そのトラック＃１の第２のプリアンブルの先頭位置であることを判定する。図８の例では、トラック＃１の第１のプリアンブルの検出終了位置から９０（１０＋３０＋１０＋３０＋１０）データ分後方の位置がそのトラック＃１の第２のプリアンブルの先頭位置となる。
【０２０３】
次に、トラック＃２の第１のプリアンブルが再生される。トラック＃２の第１のプリアンブルに含まれる識別パターンから当該トラックの識別情報として、例えば、"１＿２"が得られたこととする。これは、１番目のユニットの２番目のトラック＃２を意味するので、この場合には、トラック＃２の第１のプリアンブルの検出終了位置から、トラック＃２に対して予め決められたデータ分後方の位置が、そのトラック＃２の第２のプリアンブルの先頭位置であることを判定する。図８の例では、トラック＃２の第１のプリアンブルの検出終了位置から１２０（１０＋３０＋１０＋６０＋１０）データ分後方の位置がそのトラック＃２の第２のプリアンブルの先頭位置となる。
【０２０４】
次に、トラック＃３の第１のプリアンブルが再生される。トラック＃３の第１のプリアンブルに含まれる識別パターンから当該トラックの識別情報として、例えば、"１＿３"が得られたこととする。これは、１番目のユニットの３番目のトラック＃３を意味するので、この場合には、トラック＃３の第１のプリアンブルの検出終了位置から、トラック＃３に対して予め決められたデータ分後方の位置が、そのトラック＃３の第２のプリアンブルの先頭位置であることを判定する。図８の例では、トラック＃３の第１のプリアンブルの検出終了位置から１５０（１０＋６０＋１０＋６０＋１０）データ分後方の位置がそのトラック＃２の第２のプリアンブルの先頭位置となる。
【０２０５】
このように、識別情報が得られれば、そのトラックあるいはガードバンドの第１のプリアンブルの後方に配置されている分離パターンの先頭位置を正確に特定することができ、後段の分離パターンの再生信号をもとにしたチャネル推定演算をより精度良く行うことが可能になる。
【０２０６】
（再生位置制御処理部２３５について）
【０２０７】
再生位置制御処理部２３５は、再生信号ゲイン制御処理部２３３にてレベル制御が行われた再生ヘッドごとの再生信号を入力し、同期信号検出部２３１によって検出された同期パターンをもとに、再生信号ゲイン制御処理部２３３を通過した再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎごとの再生信号の再生位置を合わせる処理を行う。これにより、各再生ヘッドより取り込まれた各再生信号のトラックの進行する方向における再生位置が一致していなくても、各再生信号の再生位置を揃えて信号分離演算部２３６に入力することができ、安定したデータ再生を行うことができる。
【０２０８】
（信号分離演算部２３６について）
【０２０９】
信号分離演算部２３６は、再生信号選択部２３８からの情報と、チャネル推定演算部２３４によって求められたチャネル行列とをもとに、所定の演算処理によって、再生位置制御処理部２３５を通過し、再生信号選択部２３８によって選択された各再生信号からトラックごとの再生信号を分離する処理を行う。これにより、大きなオフトラック変動の発生によって隣ユニットの記録データが再生されても、信号分離処理への影響を少なくすることができるので、データ再生の品質低下を少なくすることができる。
【０２１０】
信号分離演算部２３６による信号分離処理の演算方法としては、例えば、チャネル行列に対する一般化逆行列を求める方法などが挙げられる。このチャネル行列に対して一般化逆行列を求める方法は、一般に、ゼロ・フォーシング（Zero・Forcing）法と呼ばれる。但し、信号分離処理の方法はこれに限定されるものではなく、例えば、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Squared Error）法を用いることもできる。
【０２１１】
以上説明したように、この実施形態によれば、データ再生時に、大きなオフトラック変動によって、例えば、隣ユニットのトラックの信号が再生されても、その隣ユニットのトラックを再生した再生ヘッド以外の再生ヘッドの再生信号を対象に、チャネル推定演算や信号分離演算などの演算処理を行うことによって、より安定してデータ再生を行うことができる。
【０２１２】
また、この実施形態によれば、隣ユニットのトラックの信号を再生しても、データ再生の品質への影響を少なくすることができるので、再生ヘッドによるメディア上の再生幅を広く設定することができる。したがって、再生時に大きなオフトラック変動が発生しても、ユニット内の端のトラックの信号が再生から漏れたり十分なレベルで再生されないような不具合を回避でき、オフトラック変動に対する耐性を高めることができる。
【０２１３】
また、上記の実施形態においては、ガードバンドに第１のプリアンブルを配置することとしたが、隣ユニットのトラックが再生されていることを検出することができれば、ガードバンドに必ずとも第１のプリアンブルを配置する必要はない。隣ユニットのトラックが再生されていることは、例えば、隣ユニットのトラックの第１のプリアンブルに含まれている識別パターンを検出することなどによって可能である。
【０２１４】
また、上記の実施形態においては、第１のプリアンブルの識別パターンをもとにトラックを識別することとしたが、ゲイン制御パターン、同期パターンあるいは分離パターンの各トラック間での位置関係によってもユニット内のトラックを識別することが可能であるから、本発明の構成において、識別パターンは必ずしも必須ではない。また、ユニット内のトラックを識別できるように、同期パターンに複数の種類のパターンを用意しておき、この同期パターンの個々の種類に識別情報を対応付けておくようにしてもよい。
【０２１５】
また、第１のプリアンブル２３内に配置されているゲイン制御パターンを、同期パターンの後方に追加配置することによって、ゲイン制御のための情報量を増やしてもよい。
【０２１６】
第１のプリアンブル２３に配置されているゲイン制御パターンと、第２のプリアンブル２４に配置されている分離パターンには同一のパターンを採用してもかまわない。
【０２１７】
また、上記実施形態では、各再生ヘッドと１ユニット分の複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要なパターンとして、図７などに示した分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、トラッキングサーボ情報などを用いることも可能である。この場合には、トラッキングサーボ情報の各記録パターンと各再生ヘッドとの位置関係をユニット単位にまとめたものがチャネル推定情報として生成される。
【０２１８】
また、分離パターンを用いて上記の位置関係を検出する手段と、トラッキングサーボ情報を用いて位置関係を検出する手段の両方を併用して、チャネル推定演算を行ってもよい。
【０２１９】
さらに、上記の実施形態では６行６列のチャネル行列を算出する場合を説明したが、その他の正方行列であっても、その一般化逆行列を求めることによって信号分離処理を行うことが可能である。さらに、正方行列以外の行列でも、同様にしてその一般化逆行列を求めるようにすればよい。
【０２２０】
なお、行列の一般化逆行列を求められるようにするために、分離パターンの種類はトラック数に対応させておく必要がある。
【０２２１】
また、分離パターンは、互いに一次独立なトラック数のパターンとする。
【０２２２】
上記の実施形態では、時間軸上で直交する分離パターンを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、周波数軸上で直交するような分離パターン、あるいは、直交符号を用いた分離パターンなどを用いてもよい。
【０２２３】
上記の実施形態では、図１の記録装置では、ガードバンドとして記録するために1個の記録ヘッドＷ−０を有していたが、これを、記録ヘッドＷ−６のさらに外側に追加して、第2のガードバンドとして記録するための記録ヘッドを有するようにし、例えば図６のような記録において、ガードバンド＃ｓ＋１の記録をより効率良く行ってもよい。
【０２２４】
上記の実施形態では、磁気記録メディアにトラックごとに記録位置を揃えることなく信号を記録し、その磁気記録メディアからトラックごとに再生位置を揃えることなく信号を再生する磁気記録再生方式について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、トラックごとに記録位置を揃えることなく信号を記録し、その磁気記録メディアから、トラックごとの再生位置を揃えて再生を行う磁気記録再生方式にも同様に適用できる。また、トラックごとに記録位置を揃えて信号を記録し、その磁気記録メディアから、トラックごとの再生位置を揃えることなく再生を行う磁気記録再生方式にも同様に適用できる。
【０２２５】
（第２の実施形態）
【０２２６】
次に、本発明の第２の実施形態として、第１の実施形態の記録装置によって記録が行われた磁気記録メディア２からトラックごとに再生位置を揃えることなく信号を再生可能な他の再生装置について説明する。
【０２２７】
図１３は、この第２の実施形態の再生装置２０１の構成を示す図である。
【０２２８】
同図に示すように、この再生装置２０１では、信号分離処理部２３０の構成のみが図３に示した第１の実施形態の再生装置２００に対して異なる。
【０２２９】
信号分離処理部２３０は、同期信号検出部２３１、識別情報検出部２３２、再生信号ゲイン制御処理部２３３、チャネル推定演算部２３４、再生位置制御処理部２３５、信号分離演算部２３６、再生信号選択部２３８、及びチャネル行列推定部２３９を有している。
【０２３０】
チャネル行列推定部２３９は、再生信号選択部２３８からの情報と、トラック上でデータを挟んで連続する複数のプリアンブルを用いてチャネル推定演算によってそれぞれ求められた複数のチャネル行列とを用いて、そのデータの区間内で可変のチャネル行列を推定する。
【０２３１】
図１４は、この再生装置２０１のユニット再生の動作の流れを示すフローチャートである。
【０２３２】
この再生装置２０１では、まず、それぞれ隣接する１以上のトラックから信号を再生することが可能なＮ個の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎによって、磁気記録メディア２の１ユニット分のＭ本のトラックから信号を再生する（ステップＳ３０１）。
【０２３３】
次に、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，・・・，２２４−Ｎにて、各再生アンプ２２１−１，２２１−２，・・・，２２１−Ｎの出力の振幅レベルが調整された後、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−Ｎにてディジタル値に変換されて同期信号検出部２３１に出力される（ステップＳ３０２）。
【０２３４】
次に、同期信号検出部２３１により、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−Ｎより出力された再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎごとの再生信号のプリアンブル内の同期パターンが検出される（ステップＳ３０３）。
【０２３５】
次に、識別情報検出部２３２により、同期信号検出部２３１により検出された同期パターンを用いて、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎごとの再生信号における識別パターンの先頭位置を特定して識別パターンの検出を行い、検出した識別パターンに対応する識別情報を出力する（ステップＳ３０４）。
【０２３６】
次に、再生信号ゲイン制御処理部２３３により、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎごとの再生信号からプリアンブル内のゲイン制御パターンを検出し、このゲイン制御パターンを用いて、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎごとの再生信号に対するゲインを演算して、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎごとの再生信号のレベルを制御する（ステップＳ３０５）。
【０２３７】
次に、再生信号選択部２３８により、識別情報検出部２３２により検出された識別情報をもとに、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎごとの再生信号から、所定の選択条件に従って、少なくともユニットを構成するトラック数の再生信号を選択して、チャネル推定演算部２３４及び信号分離演算部２３６にその選択結果の情報を通知する（ステップＳ３０６）。
【０２３８】
次に、チャネル推定演算部２３４にて、再生信号選択部２３８からの情報と、同期信号検出部２３１により検出された同期パターンと、識別情報検出部２３２により検出された識別情報とを用いて、再生信号選択部２３８によって選択された各再生信号のプリアンブル内に含まれる分離パターンの先頭位置を特定し、これらの分離パターンを用いてチャネル推定演算によってチャネル行列を演算する（ステップＳ３０７）。
【０２３９】
次に、チャネル行列推定部２３９により、再生信号選択部２３８からの情報と、トラック上でデータを挟んで連続する複数のプリアンブル中の分離パターンを用いてチャネル推定演算によって求められた複数のチャネル行列とを用いて、そのデータの区間内で可変のチャネル行列を推定する（ステップＳ３０８）。
【０２４０】
次に、再生位置制御処理部２３５により、同期信号検出部２３１により検出された同期パターンを用いて、再生信号ゲイン制御処理部２３３を通過した再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎごとの再生信号の再生位置が合わせられる（ステップＳ３０９）。
【０２４１】
次に、信号分離演算部２３６により、再生信号選択部２３８からの情報と、チャネル行列推定部２３９によって求められたチャネル行列とを用いて、所定の演算処理によって、再生位置制御処理部２３５を通過し、再生信号選択部２３８によって選択された各再生信号からトラックごとの再生信号を分離する処理が行われる（ステップＳ３１０）。
【０２４２】
この後は、トラックごとに分離された再生信号からマルチトラック復調部２４０にてデータ列の復号が行われ（ステップＳ３１１、復元部２６０にて各トラックのデータが連結されて再生データ３が得られる（ステップＳ３１２）。
【０２４３】
図１５は、図１に示した上記の記録装置１００によって記録が行われた磁気記録メディア２上の他のデータフォーマットの概念図である。
【０２４４】
このデータフォーマットは、記録装置１００による磁気記録メディア２へのユニット単位の記録動作が、トラックの進行する方向に複数のユニットが連続して配置されるように繰り返されることによって得られたものである。なお、説明の簡単のため、１ユニットを構成するトラック数は３としてある。
【０２４５】
トラック＃１、トラック＃２、トラック＃３はそれぞれ、記録装置１００のＭ（Ｍ＝３）個の記録ヘッドによって磁気記録メディア２に記録されたトラックである。トラック＃１、トラック＃２、トラック＃３にはそれぞれ、プリアンブル２１（１），２１（２），・・・とデータ２２（１），２２（２），・・・が記録されている。プリアンブル２１（１）は、前述したように、データ２２（１）を再生する制御のために必要な情報として、ゲイン制御パターン、同期パターン、識別パターン、及び分離パターンを含むものであり、プリアンブル２１（２），・・・も同様である。
【０２４６】
ここでＭ個のトラック＃１、トラック＃２、トラック＃３それぞれの、Ｍ個のプリアンブル２１とＭ個のデータ２２とのまとまりが、データを再生するための信号処理の一単位としてのユニット５１（１），５１（２），・・・，５１（Ｅ）である。また、Ｍ個のトラック＃１、トラック＃２、トラック＃３のまとまりを、以降「ユニット構成トラック列」と呼び、符号として５４を与える。
【０２４７】
ユニット構成トラック列５４には、複数のユニット５１（１），５１（２），・・・，５１（Ｅ）がトラックの進行する方向に連続して配置されている。この実施形態では、トラック上でデータ２２を挟んで連続する複数のプリアンブル２１、例えば２つのプリアンブル２１内の分離パターンの再生信号をもとに、チャネル推定演算によってそれぞれ求められた例えば２つのチャネル行列から、そのデータ２２の区間内で可変のチャネル行列として、データ２２の区間を分割した各区間にそれぞれ対応する複数のチャネル行列を推定することとしている。このため、Ｍ個のトラック＃１、トラック＃２、トラック＃３それぞれの最後のデータ２２（Ｅ）の後にもプリアンブル２１（Ｅ＋１）が追加されている。
【０２４８】
また、磁気記録メディア２には、Ｓ個のユニット構成トラック列５４が互いに平行に配置され、隣接する各ユニット構成トラック列５４の間にはガードバンド５２と呼ばれる、何も記録されていない領域が設けられている。
【０２４９】
図１６は本発明における課題を説明するために、図１５に示すフォーマット上での各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−５のオフトラック変動の例を示す図である。
【０２５０】
再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−５の移動方向を符号１３の矢印方向とすると、各トラック＃１，＃２，＃３及びガードバンド＃１，＃２からプリアンブルは、プリアンブル２１（ｎ）、プリアンブル２１（ｎ＋１）の順で再生される。再生時に例えば外乱等によりトラッキングが不安定となった場合に、プリアンブル２１（ｎ）の位置では各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−５と各トラック＃１，＃２，＃３との位置関係が適正であったのが、プリアンブル２１（ｎ＋１）の位置では適正な位置関係から逸脱してしまうことが考えられる。図１６の例では、プリアンブル２１（ｎ＋１）の位置で、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−５と各トラック＃１，＃２，＃３との位置関係は適正な状態から図中下方にトラック幅の１００％分ずれた状態を示している。このような場合、プリアンブル２１（ｎ）内の分離パターンを用いて得られた分離信号は、データ２２（ｎ）区間の前半の限られた部分しか良好な品質が得られない。なお、ここでは再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−５が移動するものとして説明したが、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−５が固定で、磁気記録メディア２が符号１４の矢印方向に移動する場合も同様である。
【０２５１】
そこで本実施形態では、２つのプリアンブル２１（ｎ），２１（ｎ＋１）の間のデータ２２（ｎ）の区間をｋ分割する。この例ではｋ＝３とする。データ２２（ｎ）の区間の最も前方の分割区間とこれと同じ長さのプリアンブル２１（ｎ）より前方のデータ２２（ｎ−１）の区間とを合わせた区間をＴ１区間とする。同様に、データ２２（ｎ）の区間の最も後方の分割区間とこれと同じ長さのプリアンブル２１（ｎ＋１）より後方のデータ２２（ｎ＋１）の区間とを合わせた区間をＴ３区間とする。そして、データ２２（ｎ）の区間の残りをT２区間とする。
【０２５２】
チャネル行列推定部２３９は、２つのプリアンブル２１（ｎ），２１（ｎ＋１）内の分離パターンからチャネル推定演算によってそれぞれ得られた２つのチャネル行列を用いて、例えば、直線補間などによって、上記の各区間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３それぞれに対応するチャネル行列を推定する。
【０２５３】
この例において、チャネル行列を推定するための前提条件を示す。チャネル行列に用いられる値の最大値は１．０、最小値は０．０とする。例えば推定演算において、チャネル行列の値が０．０を下回る場合は０．０に固定し、１．０を上回る場合は１．０に固定する。また再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−５の幅はトラック幅の１．５倍とし、個々の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−５はそれぞれ複数のトラックから信号を再生できるものとする。
【０２５４】
チャネル行列推定部２３９は、プリアンブル２１（ｎ）の再生信号からチャネル推定演算によって求められたチャネル行列をそのままＴ１区間のチャネル行列３４の推定結果とする。また、チャネル行列推定部２３９は、プリアンブル２１（ｎ＋１）の再生信号からチャネル推定演算によって求められたチャネル行列をそのままＴ３区間のチャネル行列３５の推定結果とする。そして、チャネル行列推定部２３９は、Ｔ１区間のチャネル行列３４とＴ３区間のチャネル行列３５とから直線補間によってＴ２区間のチャネル行列３６を推定する。
【０２５５】
信号分離演算部２３４による信号分離処理は、区間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３ごとに行われる。この際、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のそれぞれ区間に対して推定された各々のチャネル行列において、再生信号選択部２３８によって選択された再生信号のみを有効することで、再生信号選択部２３８によって選択された各再生信号が各トラックに対してどのような位置関係にあるかを示すチャネル行列を生成し、このチャネル行列を用いて、再生信号選択部２３８によって選択された再生信号から、所定の演算処理によって、トラックごとの再生信号を分離する。
【０２５６】
例えば、図１６において、Ｔ１区間では、再生ヘッドＲ−３，Ｒ−４，Ｒ−５の再生信号が再生信号選択部２３８によって選択されて、これら再生ヘッドＲ−３，Ｒ−４，Ｒ−５の再生信号に対して信号分離処理が行われる。Ｔ２区間では、再生ヘッドＲ−２，Ｒ−３，Ｒ−４，Ｒ−５の再生信号が再生信号選択部２３８によって選択されて、これら再生ヘッドＲ−２，Ｒ−３，Ｒ−４，Ｒ−５の再生信号に対して信号分離処理が行われる。Ｔ３区間では、再生ヘッドＲ−２，Ｒ−３，Ｒ−４の再生信号が再生信号選択部２３８によって選択されて、これら再生ヘッドＲ−２，Ｒ−３，Ｒ−４の再生信号に対して信号分離処理が行われる。
【０２５７】
以上説明したように、本実施形態によれば、データを挟んで連続する複数のプリアンブルの再生信号からそれぞれチャネル推定演算の結果として求められた複数のチャネル行列をもとに、そのデータの区間内で可変のチャネル行列を推定し、この可変のチャネル行列を用いて、１ユニット分の各再生ヘッドの再生信号からトラックごとの再生信号を分離する処理を行うことによって、各再生ヘッドと１ユニット分の各トラックとのトラック幅方向での位置関係が、外乱等によるオフトラック変動によって適正な状態から外れた場合においても、データ再生を良好に行うことが可能になる。さらに、この際にも、隣ユニットの再生信号を信号分離処理の対象から外すことによって、より安定してデータ再生を行うことができ、高トラック密度化を実現できる。
【０２５８】
なお、上記では、連続する２つのユニット内のプリアンブル内の分離パターンの再生信号をもとにチャネル推定演算によって求められた２つのチャネル行列から、オフトラック変動の状況を反映した、データ区間で可変のチャネル行列を推定することとしたが、連続する３つ以上のユニット内のプリアンブル内の分離パターンの再生信号をもとにチャネル推定演算によって求められた３つ以上のチャネル行列から、各々のデータ区間ごとに可変のチャネル行列を推定して、信号分離処理に用いるようにしてもよい。また、チャネル行列推定部２３９によるチャネル行列の補間方法としては、直線補間以外の手法を用いても構わない。また、区間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の長さは必ずしも均等である必要はない。区間の数は必ずしも３である必要はない。さらに、複数の参照するプリアンブルは、必ずしも連続していなくても良く、チャネル推定演算が行うための情報が得られることが出来れば良い。
【０２５９】
さらに、２つのプリアンブル２１（ｎ），２１（ｎ＋１）間のデータ区間を２分割し、前方の区間ではプリアンブル２１（ｎ）内の分離パターンより得られたチャネル行列を用いて信号分離処理を行い、後方の区間ではプリアンブル２１（ｎ＋１）内の分離パターンより得られたチャネル行列を用いて信号分離処理を行うようにしてもよい。したがって、この方式では、チャネル行列推定部２３９によるチャネル行列の補間は不要である。
【０２６０】
さらに、２つのプリアンブル２１（ｎ），２１（ｎ＋１）間のデータ区間を分割せず、プリアンブル２１（ｎ）内の分離パターンの再生信号より得られたチャネル行列とプリアンブル２１（ｎ＋１）内の分離パターンの再生信号より得られたチャネル行列とを所定の条件で選択して分離処理を行うようにしても構わない。この場合も、チャネル行列推定部２３９によるチャネル行列の補間は不要である。
【０２６１】
本発明は、所定の複数のチャネル行列から、そのシステム及びその時の状況に適したチャネル行列を再生成し、これを用いることによって、よりデータ再生を良好に行うものである。
【０２６２】
なお、本発明において、プリアンブル２１の構成は図示したものに限定されるものではなく、チャネル行列の演算に使用できるものであれば何でもよい。
【０２６３】
図１７は、図１５のデータフォーマットの変形例を示す図である。先に説明した図１５のデータフォーマットでは、データ２２（ｎ）を挟んで連続する２つのプリアンブル２１（ｎ），２１（ｎ＋１）内の分離パターンからチャネル推定演算によってそれぞれ得られた２のチャネル行列を用いて、データ２２（ｎ）の区間内で可変のチャネル行列を推定することとしたが、例えば、データ２２（ｎ＋１）よりも前方に配置された複数のプリアンブル、すなわちプリアンブル２１（ｎ），２１（ｎ＋１）内の分離パターンの再生信号からチャネル推定演算によって得られた２つのチャネル行列を用いて、データ２２（ｎ＋１）の区間内で可変のチャネル行列を推定することによっても同様の効果を期待できる。このような場合には、図１５における最後のデータ２２（Ｅ）の後のプリアンブル２１（Ｅ＋１）は不要である。なお、この場合には、プリアンブル２１とデータ２２の再生信号を信号分離処理部２３０の記憶部内に記憶していなくても信号分離処理を行うことが可能である。
（第３の実施形態）
【０２６４】
次に、本発明の第３の実施形態として、シングルヘッドを用いた磁気記録再生方式を説明する。
【０２６５】
この実施形態の磁気記録再生方式は、１個、又はユニット当たりのトラック数より少ない個数の記録ヘッド及び再生ヘッドを有し、トラックごとに記録位置を揃えることなく記録されている記録媒体を、トラックごとに再生位置を揃えることなく再生する方式である。
【０２６６】
図１８は、この第３の実施形態の磁気記録再生方式における記録装置３００の構成を示す図である。
【０２６７】
この記録装置３００は、シングルヘッドでユニットの記録を行うものである。ここで、一つの記録ヘッドによってユニットの記録を行う所定の回数をＭとし、また一つの再生ヘッドによってユニットの再生を行う所定の回数をＮとする。この実施形態では、Ｍ<Ｎとする。
【０２６８】
同図に示すように、この記録装置３００は、マルチトラック化部１１０、マルチトラック記録符号化部１２０、マルチトラックプリアンブル付加部１３０、マルチトラック記録部１４０、記録ヘッドアレイ１５０、及びガードバンド記録部１９０で構成される。
【０２６９】
マルチトラック記録符号化部１２０は、データ分配器１１１にてＭ個に振り分けられた記録データを符号化するＭ個の記録符号化部１２１−１，１２１−２，・・・，１２１−Ｍで構成される。
【０２７０】
マルチトラックプリアンブル付加部１３０は、マルチトラック記録符号化部１２０によって符号化された各記録データに、データ再生の制御に必要なプリアンブルを付加するＭ個のプリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，・・・，１３１−Ｍと、トラックごとのプリアンブルが付加された記録データの符号列が記憶される記憶部１３２とで構成される。
【０２７１】
ガードバンド記録部１９０は、消去信号を発生する消去信号発生部１６１と、消去信号発生部１６１より出力された消去信号の符号列に、同期パターン及び識別パターンを含むガードバンド用のプリアンブルを付加するプリアンブル付加部１３１−０と、ガードバンド用のプリアンブルが付加された消去信号を記憶する記憶部１６２とで構成される。
【０２７２】
マルチトラック記録部１４０は、記憶部１３２及び記憶部１６２から読み出す記録符号列を選択する切替部１４８と、切替部１４８によって選択された記録符号列に所望のタイミングを与える１個の出力タイミング設定部１４１と、記録補償処理を行う１個の記録補償部１４４と、記録補償処理後の記録符号列をもとに記録ヘッドＷ−１を駆動する１個の記録アンプ１４７とで構成される。
【０２７３】
図１９は、この記録装置３００のユニット及びガードバンク記録時の動作の流れを示すフローチャートである。
【０２７４】
この記録装置３００では、まず、トラック用の記録符号列の生成か、ガードバンド用の記録符号列の生成かによって処理を分岐させる（ステップＳ３０１）。これから行う処理がトラック用の記録符号列の生成である場合、入力された記録データ１をマルチトラック化部１１０にて、１ユニット分のトラック数のデータに分配する（ステップＳ３０２）。
【０２７５】
分配された各データは、それぞれマルチトラック記録符号化部１２０の記録符号化部１２１−１，１２１−２，・・・，１２１−Ｍにて、磁気記録メディア２の記録再生特性を考慮した符号列に符号化される。このとき符号列に、復調用同期パターンなどの、データ復調時に必要な情報も付加される（ステップＳ３０３）。
【０２７６】
次に、マルチトラックプリアンブル付加部１３０のプリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，・・・，１３１−Ｍにて、符号化されたそれぞれの記録データの所定の位置に、データ再生の制御に必要なプリアンブルのパターンが付加されて、トラック用の記録符号列が得られる（ステップＳ３０４）。このようにして生成されたトラック用の記録符号列は記憶部１３２に記憶される（ステップＳ３０５）。
【０２７７】
また、これから行う処理がガードバンド用の記録符号列の生成である場合、ガードバンド記録部１９０の消去信号発生部１６１より所定の単位分の消去信号が発生され（ステップＳ３０６）、プリアンブル付加部１３１−０によって、その消去信号に、同期パターン及び識別パターンを含むガードバンド用のプリアンブルが付加されて（ステップＳ３０７）、記憶部１６２にガードバンド用の記録符号列として記憶される（ステップＳ３０８）。
【０２７８】
この後、切替部１４８によって、記憶部１３２に記憶されたトラックごとのトラック用の記録符号列及び記憶部１６２に記憶されたガードバンド用の記録符号列から、所定の順番で一つの記録符号列が読み出される（ステップＳ３０９）。次に、読み出されたトラック用の記録符号列またはガードバンド用の記録符号列に対して出力タイミング設定部１４１によって所望のタイミングが与えられた後（ステップＳ３１０）、記録補償部１４４にて、磁気記録メディア２への記録に最適化するための記録補償処理が施され、記録アンプ１４７にて電圧から電流に変換されて、記録ヘッドＷ−１によって磁気記録メディア２に記録される（ステップＳ３１１）。
【０２７９】
この後、１ユニット分のトラックとガードバンドの記録が終了したかどうかを判定し（ステップＳ３１２）、終了していなければ（ステップＳ３１２のＮＯ）、記録ヘッドＷ−１を次の位置に移動させる（ステップＳ３１３）。次に、ステップＳ３０９に戻って記憶部１３２または記憶部１６２からトラック用の記録符号列またはガードバンド用の記録符号列が読み出されて、同様に磁気記録メディア２に記録する処理を繰り返す。以上の動作を、１ユニット分のトラックの記録が終了するまで繰り返す。
【０２８０】
例えば、図６に示したデータフォーマットを用いた場合には、はじめにガードバンド＃１の記録を行い、次に、トラック＃１の位置に移動してトラック＃１の記録を行い、この後、同様にトラック＃２，・・・，＃６の位置に移動してそのトラックの記録を行う。ガードバンド＃２の記録は次のユニットの記録サイクルにて記録されることになる。
【０２８１】
次に、この記録装置３００の変形例を説明する。
【０２８２】
図２０は、図１８の記録装置３００の変形例である記録装置３０１の構成を示す図である。
【０２８３】
同図に示すように、この記録装置３０１は、マルチトラック記録符号化部１２０及びマルチトラックプリアンブル付加部１３０の構成が、図１８の記録装置３００と異なる。マルチトラック記録符号化部１２０は、所定の単位の記録データ、例えば所定のトラック数分の記録データを記録符号化する一つの記録符号化部１２１で構成され、またマルチトラックプリアンブル付加部１３０は、トラックごとで符号化された記録データに、データ再生の制御のために必要なプリアンブルのパターンを付加する一つのプリアンブル付加部１３１と、プリアンブルが付加されたトラック用の記録符号列を記憶する記憶部１３２とで構成される。また、この記録装置３０１では、図１８に示す記録装置３００の構成から、マルチトラック化部１１０（データ分配器１１１）が省かれている。
【０２８４】
図２１は、この記録装置３０１のユニット及びガードバンド記録の動作の流れを示すフローチャートである。
【０２８５】
この記録装置３０１では、まず、これから行う処理がトラックとして記録する記録符号列の生成か、ガードバンドとして記録する記録符号列の生成かによって処理を分岐させる（ステップＳ３２１）。これから行う処理がトラックとして記録する記録符号列の生成である場合、記録符号化部１２１にて、所定の単位分の記録データ、例えば所定のトラック数分の記録データを磁気記録メディア２の記録再生特性を考慮した符号列にそれぞれ符号化する。このとき記録データの符号列に、復調用同期パターンなどの、データ復調時に必要な情報もそれぞれ付加される（ステップＳ３２２）。
【０２８６】
次に、符号化されたそれぞれの記録データの所定の位置に、プリアンブル付加部１３１にて、データ再生の制御に必要なプリアンブルのパターンが付加されて、所定の単位分のトラック用の記録符号列が得られる（ステップＳ３２３）。このようにしてプリアンブルが付加された所定の単位分のトラック用の記録符号列は記憶部１３２に記憶される（ステップＳ３２４）。
【０２８７】
また、これから行う処理がガードバンドとして記録する記録符号列の生成である場合、ガードバンド記録部１９０の消去信号発生部１６１より所定の単位分の消去信号を発生させ（ステップＳ３２５）、プリアンブル付加部１３１−０によって、その消去信号の符号列に、同期パターン及び識別パターンを含むガードバンド用のプリアンブルが付加されて（ステップＳ３２６）、記憶部１６２にガードバンド用の記録符号列として記憶される（ステップＳ３２７）。
【０２８８】
この後、切替部１４８によって、記憶部１３２に記憶されたトラックごとのトラック用の記録符号列及び記憶部１６２に記憶されたガードバンド用の記録符号列から、所定の順番で一つの記録符号列が読み出される（ステップＳ３２８）。次に、読み出されたトラック用の記録符号列またはガードバンド用の記録符号列に対して出力タイミング設定部１４１によって所望のタイミングが与えられた後（ステップＳ３２９）、記録補償部１４４にて、磁気記録メディア２への記録に最適化するための記録補償処理が施され、記録アンプ１４７にて電圧から電流に変換されて、記録ヘッドＷ−１によって磁気記録メディア２に記録される（ステップＳ３３０）。
【０２８９】
この後、１ユニット分のトラックとガードバンドの記録が終了したかどうかを判定し（ステップＳ３３１）、終了していなければ（ステップＳ３３１のＮＯ）、記録ヘッドＷ−１を次の位置に移動させる（ステップＳ３３２）。この後、ステップＳ３２８に戻って記憶部１３２または記憶部１６２からトラック用の記録符号列またはガードバンド用の記録符号列が読み出されて、同様に磁気記録メディア２に記録する処理を繰り返す。以上の動作を、１ユニット分のトラックの記録が終了するまで繰り返す。
【０２９０】
例えば、図６に示すデータフォーマットを用いた場合には、はじめにガードバンド＃１の記録を行い、次に、トラック＃１の位置に移動してトラック＃１の記録を行い、この後、同様にトラック＃２，・・・，＃６の位置に移動してそのトラックの記録を行う。ガードバンド＃２の記録は次のユニットの記録サイクルにて記録されることになる。
【０２９１】
次に、本発明の第３の実施形態である磁気記録再生方式における再生装置について説明する。
【０２９２】
図２２は本発明の第３の実施形態である磁気記録再生方式における再生装置４００の構成を示す図である。
【０２９３】
同図に示すように、この再生装置４００は、再生ヘッドアレイ２１０、チャネル再生部２２０、信号分離処理部２３０、マルチトラック復調部２４０、復元部２６０、トラッキング制御部２７０を備える。
【０２９４】
再生ヘッドアレイ２１０は、磁気記録メディア２に記録された各トラックから信号を読み出す１個の再生ヘッドＲ−１を有する。
【０２９５】
チャネル再生部２２０は、再生ヘッドアレイ２１０に搭載された再生ヘッドＲ−１によって再生された信号を増幅する１個の再生アンプ２２１と、再生アンプ２２１の出力の振幅レベルが所定の値になるようにゲインを制御する１個のゲイン調整部２２４と、ゲイン調整部２２４の出力を所定のビット幅のディジタル値に量子化する１個のＡ／Ｄコンバータ２２５とを備える。
【０２９６】
信号分離処理部２３０は、同期信号検出部２３１、識別情報検出部２３２、再生信号ゲイン制御処理部２３３、チャネル推定演算部２３４、再生位置制御処理部２３５、信号分離演算部２３６、記憶部２３７、再生信号選択部２３８、及びチャネル行列推定部２３９を有している。
【０２９７】
同期信号検出部２３１は、Ａ／Ｄコンバータ２２５より出力された再生ヘッドＲ−１の再生信号からプリアンブル内の同期パターンを検出する。
【０２９８】
識別情報検出部２３２は、同期信号検出部２３１により得られた情報を用いて、再生ヘッドＲ−１の再生信号における識別パターンの先頭位置を特定して検出し、識別情報を出力する。
【０２９９】
再生信号ゲイン制御処理部２３３は、識別情報検出部２３２を通過したスキャンごとの再生ヘッドＲ−１の再生信号からプリアンブル内のゲイン制御パターンを検出して、このゲイン制御パターンをもとに、スキャンごとの再生ヘッドＲ−１の再生信号に対するゲインを演算して、スキャンごとの再生ヘッドＲ−１の再生信号のレベルを制御する。
【０３００】
再生信号選択部２３８は、識別情報検出部２３２により検出された識別情報をもとに、スキャンごとの再生ヘッドＲ−１の再生信号から、所定の選択条件に従って、少なくともユニットを構成するトラック数の再生信号を選択して、チャネル推定演算部２３４及び信号分離演算部２３６にその選択結果の情報を通知する。
【０３０１】
チャネル推定演算部２３４は、再生信号選択部２３８からの情報と、同期信号検出部２３１により検出された同期パターンと、識別情報検出部２３２により検出された識別情報とを用いて、再生信号選択部２３８によって選択されたスキャンごとの再生信号のプリアンブル内に含まれる分離パターンの先頭位置を特定し、これらの分離パターンを用いてチャネル推定演算によってチャネル行列を演算する。
【０３０２】
チャネル行列推定部２３９は、再生信号選択部２３８からの情報と、トラック上でデータを挟んで連続する複数のプリアンブルを用いてチャネル推定演算によってそれぞれ求められた複数のチャネル行列とを用いて、そのデータの区間内で可変のチャネル行列を推定する。
【０３０３】
再生位置制御処理部２３５は、同期信号検出部２３１により得られた情報をもとに、再生信号ゲイン制御処理部２３３を通過したスキャンごとの再生ヘッドＲ−１の再生信号の再生位置を合わせる処理を行う。
【０３０４】
信号分離演算部２３６は、再生信号選択部２３８からの情報と、チャネル行列推定部２３９によって求められたチャネル行列とをもとに、所定の演算処理によって、再生位置制御処理部２３５を通過し、再生信号選択部２３８によって選択された各再生信号からトラックごとの再生信号を分離する処理を行う。
【０３０５】
なお、信号分離処理部２３０は、処理を行うために必要な情報を記憶する図示しない記憶部を持っている。信号分離処理部２３０は、この記憶部に、例えば、プリアンブルとデータからなる所定のユニット分の情報を記憶して処理を行う。
【０３０６】
記憶部２３７は、識別情報検出部２３２と再生信号ゲイン制御処理部２３３との間に配置され、少なくとも１ユニット分の再生信号を記憶する。
【０３０７】
マルチトラック復調部２４０は、図４に示したように、信号分離演算部２３６にて分離された各トラックごとの再生信号に対して等化処理を行うＭ個の等化器２４１−１，２４１−２，・・・，２４１−Ｍと、等化器２４１−１，２４１−２，・・・，２４１−Ｍの出力からビット同期を行うＭ個のＰＬＬ２４２−１，２４２−２，・・・，２４２−Ｍと、ＰＬＬ２４２−１，２４２−２，・・・，２４２−Ｍで生成されたビット同期信号を用いて各トラックごとの再生信号を二値化して符号列を生成する、たとえばビタビ検出部などＭ個の検出部２４３−１，２４３−２，・・・，２４３−Ｍと、検出部２４３−１，２４３−２，・・・，２４３−Ｍの出力である２値化された再生信号から符号列上の同期信号を検出するＭ個の同期信号検出部２４４−１，２４４−２，・・・，２４４−Ｍと、同期信号検出部２４４−１，２４４−２，・・・，２４４−Ｍにより検出された同期パターンをもとにデータの先頭位置を特定して符号列からデータ列を復号するＭ個の復号器２４５−１，２４５−２，・・・，２４５−Ｍとを備える。なお、マルチトラック復調部２４０は、上記の処理を行うために必要なデータ等の情報を記憶する、図示しない記憶部を有している。
【０３０８】
図２２に戻って、復元部２６０は、マルチトラック復調部２４０内のＭ個の復号器２４５−１，２４５−２，・・・，２４５−Ｍより出力された各トラックのデータを、記録時と逆の動作により連結して再生データ３を復元するデータ結合器２６１を備える。
【０３０９】
なお、シングルヘッドによる再生時のトラックのトレースは、少なくとも１ユニットの記録トラック数の回数だけ繰り返される。すなわち、トラック数以上の回数トレースを繰り返してもよい。その際、１ユニット分の全てのトラックが少なくとも１回はトレースされるようにする。記憶部２３７には、再生ヘッドＲ−１が移動した各位置で再生したユニット分の信号、すなわち再生ヘッドＲ−１が各位置で複数のトラックからそれぞれ再生した信号が記憶される。
【０３１０】
図２３は、この再生装置４００のユニット再生の動作を示すフローチャートである。
【０３１１】
この再生装置４００では、まず、再生ヘッドＲ−１によって、最初の位置で１以上のトラックから信号が再生される（ステップＳ４０１）。次に、ゲイン調整部２２４にて、再生アンプ２２１の出力の振幅レベルが調整された後、その出力はＡ／Ｄコンバータ２２５にてディジタル値に変換されて同期信号検出部２３１に出力される（ステップＳ４０２）。
【０３１２】
次に、同期信号検出部２３１により、Ａ／Ｄコンバータ２２５より出力された再生信号に含まれる同期パターンの検出が行われた後（ステップＳ４０３）、識別情報検出部２３２にて、同期信号検出部２３１によって検出された同期パターンを用いて、再生ヘッドＲ−１の再生信号における識別パターンの先頭位置を特定して識別パターンの検出を行い、検出した識別パターンに対応する識別情報を出力する（ステップＳ４０４）。識別情報検出部２３２を通過した再生信号は記憶部２３７に記憶される（ステップＳ４０５）。
【０３１３】
次に、１ユニット分の再生信号が記憶部２３７に記憶されたかどうかを判断し（ステップＳ４０６）、１ユニット分の再生信号が記憶部２３７にまだ記憶されていない場合には、再生ヘッドＲ−１をトラック幅方向の次の位置にずらし（ステップＳ４０７）、ステップＳ４０１からステップＳ４０５までの動作を繰り返す。
【０３１４】
１ユニット分の再生信号が記憶部２３７に記憶された場合、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、記憶部２３７に記憶された１ユニット分のプリアンブル内のゲイン制御パターンの再生信号をもとに、スキャンごとの再生ヘッドＲ−１の再生信号に対するゲインを演算して、スキャンごとの再生ヘッドＲ−１の再生信号のレベルを制御する（ステップＳ４０８）。
【０３１５】
次に、再生信号選択部２３８により、識別情報検出部２３２により検出された識別情報をもとに、スキャンごとの再生ヘッドＲ−１の再生信号から、所定の選択条件に従って、少なくともユニットを構成するトラック数の再生信号を選択して、チャネル推定演算部２３４及び信号分離演算部２３６にその選択結果の情報を通知する（ステップＳ４０９）。
【０３１６】
次に、チャネル推定演算部２３４にて、再生信号選択部２３８からの情報と、同期信号検出部２３１により検出された同期パターンと、識別情報検出部２３２により検出された識別情報とを用いて、再生信号選択部２３８によって選択された各再生信号のプリアンブル内に含まれる分離パターンの先頭位置を特定し、これらの分離パターンを用いてチャネル推定演算によってチャネル行列を演算する（ステップＳ４１０）。
【０３１７】
次に、チャネル行列推定部２３９により、再生信号選択部２３８からの情報と、トラック上でデータを挟んで連続する複数のプリアンブル中の分離パターンを用いてチャネル推定演算によってそれぞれ求められた、複数のチャネル行列とを用いて、そのデータの区間内で可変のチャネル行列を推定する（ステップＳ４１１）。
【０３１８】
次に、再生位置制御処理部２３５にて、同期信号検出部２３１により検出された同期パターンをもとに、再生信号ゲイン制御処理部２３３を通過したスキャンごとの再生ヘッドＲ−１の再生信号の再生位置を合わせる処理を行う（ステップＳ４１２）。
【０３１９】
次に、信号分離演算部２３６により、再生信号選択部２３８からの情報と、チャネル行列推定部２３９によって求められたチャネル行列とを用いて、所定の演算処理によって、再生位置制御処理部２３５を通過し、再生信号選択部２３８によって選択された各再生信号からトラックごとの再生信号を分離する処理が行われる（ステップＳ４１３）。
【０３２０】
この後は、トラックごとに分離された再生信号からマルチトラック復調部２４０にてデータ列の復号が行われ（ステップＳ４１４）、復元部２６０にて各トラックごとのデータが連結されて再生データ３が得られる（ステップＳ４１５）。
【０３２１】
なお、Ａ／Ｄコンバータ２２５の直前には必要に応じて不要な高域成分を除去するローパス・フィルタが備えられていてもよい。また、ゲイン調整部２２４については、Ａ／Ｄコンバータ２２５の後段に接続して量子化後にゲインを制御するようにしてもよい。これは、Ａ／Ｄコンバータ２２５のビット幅をより有効に用いたり、ゲイン調整部２２４の構成を、プリアンプルに含まれる各パターンの検出を考慮した簡単なものとしたい場合に有効である。あるいは、同期信号検出部２３１において利得目標値との誤差をとった情報を用いてゲイン調整部２２４においてゲイン調整を行うようにしてもよい。
【０３２２】
また、マルチトラック復調部２４０にて、トラックごとの出力タイミングを制御しながら復調処理を行うようにすれば、復元部２６０でのデータの連結処理は不要となる。したがって、この場合には復元部２６０は不要である。
【０３２３】
本発明は、上記で説明したリニア記録方式、ノンアジマス記録方式の磁気記録再生に適用されることに限らず、ヘリカル記録方式、アジマス記録方式にも適用可能である。
【０３２４】
その具体例を以下に示す。
【０３２５】
図２４は、複数の記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，Ｗ−３を用いて、ノンアジマス方式とヘリカル・スキャン方式で磁気記録メディア２に記録されるデータフォーマットの概念図である。ヘリカル・スキャン方式においても、トラック＃１，トラック＃２，トラック＃３で構成されるユニット構成トラック列５４の間にはガードバンド５２が配置される。
【０３２６】
トラック＃１，トラック＃２，トラック＃３に記録されるプリアンブル２１は、例えば図７、図８に示したものと同様でよい。このようなヘリカル・スキャン方式の磁気記録再生方式においても、本発明は適用可能であり、第１の実施形態の磁気記録再生方式における記録装置１００及び再生装置２００の構成を採用することができる。
【０３２７】
図２５は、複数の記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−６を用いて、ダブルアジマス方式とヘリカル・スキャン方式により記録媒体に記録されるデータフォーマットの概念図である。
【０３２８】
本例では、記録用と再生用のそれぞれに６つの記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−６が用いられる。これらの記録ヘッドのうち、連続する３つの記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，Ｗ−３と、残る連続する３つの記録ヘッドＷ−４，Ｗ−５，Ｗ−６は、互いにトラックの磁化方向であるアジマス方向が異なるようにしてある。すなわち、トラック＃１−＃３とトラック＃４−＃６とはアジマス方向が異なる。これらのトラック＃１−＃６が、データを再生するための処理の一単位であるユニットを複数含むユニット構成トラック列５４となる。なお、このダブルアジマスの場合においては、ガードバンドは不要である。
【０３２９】
なお、この例では、トラック＃１−＃６のまとまりを、データ再生のための信号処理の一単位（ユニット）としているが、アジマス方向が同一である３つの連続するトラック（例えばトラック＃１−＃３、トラック＃４−＃６）を、それぞれ一つのユニットとして信号処理を行うようにしてもよい。
【０３３０】
各トラック＃１−＃６に記録されるプリアンブルは、例えば図７、図８に示したものと同様でよい。このようなダブルアジマス方式とヘリカル・スキャン方式の磁気記録再生方式においても、本発明は適用可能であり、第１の実施形態の磁気記録再生方式における記録装置１００及び再生装置２００の構成を採用することができる。
【０３３１】
なお、本発明は、上記実施の形態に示す構成のものに限定されるものではなく、請求項に記載した技術的範囲を逸脱しない範囲において種々に変更し変形することは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０３３２】
【図１】本発明の第１の実施形態の磁気記録再生方式における記録装置の構成を示す図である。
【図２】図１の記録装置によるユニット及びガードバンド記録の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態の磁気記録再生方式における再生装置の構成を示す図である。
【図４】図３の再生装置の中のマルチトラック復調部の構成を示す図である。
【図５】図３の再生装置によるユニット再生の動作を示すフローチャートである。
【図６】図１の記録装置によって記録が行われた磁気記録メディア上のデータフォーマットの概念図である。
【図７】は図６のデータフォーマットの詳細と再生ヘッドアレイの各再生ヘッドの配置を示す図である。
【図８】図６のデータフォーマットの詳細と再生ヘッドアレイ１５０の各再生ヘッドの配置の他の例を示す図である。
【図９】図８に示したデータフォーマットの構成をモデル化した図である。
【図１０】再生ヘッドのオフトラック変動が無いときの図９の記録データに対する再生信号の出力を示す図である。
【図１１】再生ヘッドのオフトラック変動が発生しているときの各再生ヘッドの再生信号を示す図である。
【図１２】識別情報をもとに各トラックの分離パターンの先頭位置を得る方法を説明するための図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態である再生装置の構成を示す図である。
【図１４】図１３の再生装置によるユニット再生の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１５】図１の記録装置によって記録が行われた磁気記録メディア上の別のデータフォーマットの概念図である。
【図１６】図１５に示すフォーマット上での各再生ヘッドのオフトラック変動の例を示す図である。
【図１７】図１５のデータフォーマットの変形例を示す図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態の磁気記録再生方式における記録装置の構成を示す図である。
【図１９】図１８の記録装置のユニット及びガードバンド記録の動作の流れを示すフローチャートである。
【図２０】図１８の記録装置の変形例の構成を示す図である。
【図２１】図２０の記録装置のユニット及びガードバンド記録の動作の流れを示すフローチャートである。
【図２２】本発明の第３の実施形態である磁気記録再生方式における再生装置の構成を示す図である。
【図２３】図２２の再生装置のユニット再生の動作を示すフローチャートである。
【図２４】複数の記録ヘッドを用いてノンアジマス方式とヘリカル・スキャン方式で磁気記録メディアに記録されるデータフォーマットの概念図である。
【図２５】複数の記録ヘッドを用いてダブルアジマス方式とヘリカル・スキャン方式により記録媒体に記録されるデータフォーマットの概念図である
【図２６】本発明者らが過去に提案した磁気記録再生方式を採用した記録装置の構成を示す図である。
【図２７】図２６の記録装置によるユニット記録の動作を示すフローチャートである。
【図２８】本発明者らが過去に提案した磁気記録再生方式を採用した再生装置の構成を示す図である。
【図２９】図２８の再生装置のユニット再生の動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０３３３】
１      記録データ
２      磁気記録メディア
３      再生データ
２１      プリアンブル
２２      データ
２３      第１のプリアンブル
２４      第２のプリアンブル
４１−０，４１−１，・・・，４１−７      ゲイン制御パターン
４２−０，４２−１，・・・，４２−７      同期パターン
４３−０，４３−１，・・・，４３−７      識別パターン
４４−１，４４−２，・・・，４４−６      分離パターン
５１      ユニット
５２      ガードバンド
１００      記録装置
１１０      マルチトラック化部
１１１      データ分配器
１２０      マルチトラック記録符号化部
１２１−１，１２１−２，・・・，１２１−Ｍ      記録符号化部
１３０      マルチトラックプリアンブル付加部
１３１−１，１３１−２，・・・，１３１−Ｍ      プリアンブル付加部
１４０      マルチトラック記録部
１４１−１，１４１−２，・・・，１４１−Ｍ      出力タイミング設定部
１４４−１，１４４−２，・・・，１４４−Ｍ      記録補償部
１４７−１，１４７−２，・・・，１４７−Ｍ      記録アンプ
１４８      切替部
１５０      記録ヘッドアレイ
１６０      ガードバンド記録部
１６１      消去信号発生部
１３１−０      プリアンブル付加部
１４１−０      出力タイミング設定部
１４４−０      記録補償部
１４７−０      記録アンプ
２００      再生装置
２１０      再生ヘッドアレイ
２２０      チャネル再生部
２２１−１，２２１−２，・・・，２２１−Ｎ      再生アンプ
２２４−１，２２４−２，・・・，２２４−Ｎ      ゲイン調整部
２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−Ｎ      Ａ／Ｄコンバータ
２３０      信号分離処理部
２３１      同期信号検出部
２３２      識別情報検出部
２３３      再生信号ゲイン制御処理部
２３４      チャネル推定演算部
２３５      再生位置制御処理部
２３６      信号分離演算部
２３７      記憶部
２３８      再生信号選択部
２３９      チャネル行列推定部
２４０      マルチトラック復調部
２６０      復元部
２６１      データ結合器
２７０      トラッキング制御部
Ｗ−０      ガードバンド記録用の記録ヘッド
Ｗ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−Ｍ      記録ヘッド
Ｒ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−Ｎ      再生ヘッド
【図１】
0004983460.tif 000002
【図２】
0004983460.tif 000003
【図３】
0004983460.tif 000004
【図４】
0004983460.tif 000005
【図５】
0004983460.tif 000006
【図６】
0004983460.tif 000007
【図７】
0004983460.tif 000008
【図８】
0004983460.tif 000009
【図９】
0004983460.tif 000010
【図１０】
0004983460.tif 000011
【図１１】
0004983460.tif 000012
【図１２】
0004983460.tif 000013
【図１３】
0004983460.tif 000014
【図１４】
0004983460.tif 000015
【図１５】
0004983460.tif 000016
【図１６】
0004983460.tif 000017
【図１７】
0004983460.tif 000018
【図１８】
0004983460.tif 000019
【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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