(57)【要約】【課題】再生信号に含まれるノイズによるチャネル推定演算への影響を防止して、信号分離の演算処理を良好に行うことができ、再生データの品質向上を図ることのできる再生装置を提供する。【解決手段】分離パターン部分処理制御部２３８は、識別情報検出部２３２により得られた識別情報をもとに、ユニット分の分離パターンが配置された区間における個々の再生ヘッドの再生信号ごとに、その再生ヘッドによって再生される分離パターンの区間に対応する再生信号と、その再生ヘッドによって再生されない分離パターンの区間に対応する再生信号とを判別する。チャネル推定演算部２３４は、再生ヘッドによって再生される分離パターンの区間に対応する再生信号をそのまま使用し、再生ヘッドによって再生されない分離パターンの区間に対応する再生信号を所定の値に置き換えてチャネル推定演算を行う。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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を有し、前記複数のトラックにはそれぞれ、データと、再生時の再生ヘッドと前記複数のトラックと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を含むプリアンブルとが記録され、前記各トラックの前記分離パターンは再生時に前記再生ヘッドにより複数同時に再生されないように前記トラックの進行する方向において区間をずらして配置された記録媒体を再生する再生装置であって、
前記ユニット分の前記分離パターンが配置された区間における前記再生ヘッドの再生信号において、少なくとも、当該再生ヘッドによって再生されない前記分離パターンの区間に対応する再生信号を予め決められた値に置き換えて、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を具備することを特徴とする再生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の再生装置であって、
前記再生ヘッドによる再生信号をもとに、この再生信号がどのトラックの記録符号列を再生した信号であるかを判定し、この判定結果をもとに、前記ユニット分の前記分離パターンが配置された区間における前記再生ヘッドの再生信号において、当該再生ヘッドによって再生される前記分離パターンの区間に対応する再生信号と、当該再生ヘッドによって再生されない前記分離パターンの区間に対応する再生信号とをそれぞれ判別する判別手段をさらに具備することを特徴とする再生装置。
【請求項３】
請求項２に記載の再生装置であって、
前記プリアンブルは、トラックを識別するための識別パターンをさらに含み、
前記判別手段は、前記識別パターンをもとに、前記再生ヘッドの再生信号がどのトラックを再生した信号であるかを判定することを特徴とする再生装置。
【請求項４】
請求項２に記載の再生装置であって、
前記判別手段により判別された、当該再生ヘッドによって再生されない前記分離パターンの区間に対応する再生信号を予め決められた値に置き換えて前記チャネル推定演算部に出力する再生信号置換手段をさらに有し、
前記チャネル推定演算部は、当該再生ヘッドによって再生される前記分離パターンの区間に対応する再生信号と、前記再生信号置換手段によって置き換えられた再生信号を用いて、前記チャネル行列を演算することを特徴とする再生装置。
【請求項５】
請求項１に記載の再生装置であって、
前記再生ヘッドは、複数のトラックに跨って信号の再生が可能であることを特徴とする再生装置。
【請求項６】
請求項１に記載の再生装置であって、
前記チャネル推定演算部により得られたチャネル行列を用いて、前記再生ヘッドによって再生された前記１ユニット分の前記データの再生信号から、前記トラックごとの前記データの再生信号を分離する信号分離演算部をさらに具備することを特徴とする再生装置。
【請求項７】
請求項１に記載の再生装置であって、
前記１ユニット分の複数のトラックに対してそれぞれ異なる位置関係で信号を再生可能なように、前記再生ヘッドを複数備えることを特徴とする再生装置。
【請求項８】
請求項１に記載の再生装置であって、
複数の前記トラックの前記分離パターンが前記トラックの進行する方向において同一の区間に配置された記録媒体を再生する場合、前記チャネル推定演算部は、当該区間に対応する再生信号を、当該区間と仮想の区間の再生信号としてそれぞれ使用して、チャネル行列を演算することを特徴とする再生装置。
【請求項９】
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を有し、前記複数のトラックにはそれぞれ、データと、再生時の再生ヘッドと前記複数のトラックと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を含むプリアンブルとが記録され、前記各トラックの前記分離パターンは再生時に前記再生ヘッドにより複数同時に再生されないように前記トラックの進行する方向において区間をずらして配置された記録媒体を再生する方法であって、
前記ユニット分の前記分離パターンが配置された区間における前記再生ヘッドの再生信号において、少なくとも、当該再生ヘッドによって再生されない前記分離パターンの区間に対応する再生信号を予め決められた値に置き換えて、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ステップを有することを特徴とする再生方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の再生装置によって再生が可能なトラックフォーマットであって、
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を有し、前記複数のトラックにはそれぞれ、データと、再生時の再生ヘッドと前記複数のトラックと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を含むプリアンブルとが配置され、前記各トラックの前記分離パターンは再生時に前記再生ヘッドにより複数同時に再生されないように前記トラックの進行する方向において区間をずらして配置されかつ、少なくとも１つのトラックの前記分離パターンは、他のトラックの前記プリアンブル内のパターンに対して、前記トラックの進行する方向において重なる位置に配置されていることを特徴とするトラックフォーマット。
【請求項１１】
請求項１０に記載のトラックフォーマットであって、
前記他のトラックの前記プリアンブル内のパターンが、再生信号に対するゲイン制御用のパターン、または同期検出用のパターンであることを特徴とするトラックフォーマット。
【請求項１２】
請求項９に記載の再生装置によって再生が可能なトラックフォーマットであって、
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を有し、前記複数のトラックにはそれぞれ、データと、再生時の再生ヘッドと前記複数のトラックと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を含むプリアンブルとが配置され、前記各トラックの前記分離パターンは再生時に前記再生ヘッドにより複数同時に再生されないように前記トラックの進行する方向において区間をずらして配置されかつ、複数の前記トラックの前記分離パターンが前記トラックの進行する方向において同一の区間に配置されていることを特徴とするトラックフォーマット。
【請求項１３】
請求項１に記載の再生装置によって再生が可能な記録媒体であって、
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を有し、前記複数のトラックにはそれぞれ、データと、再生時の再生ヘッドと前記複数のトラックと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を含むプリアンブルとが記録され、前記各トラックの前記分離パターンは再生時に前記再生ヘッドにより複数同時に再生されないように前記トラックの進行する方向において区間をずらして記録されかつ、少なくとも１つのトラックの前記分離パターンは、他のトラックの前記プリアンブル内のパターンに対して、前記トラックの進行する方向において重なる位置に記録されていることを特徴とする記録媒体。
【請求項１４】
請求項１３に記載の記録媒体であって、
前記他のトラックの前記プリアンブル内のパターンが、再生信号に対するゲイン制御用のパターン、または同期検出用のパターンであることを特徴とする記録媒体。
【請求項１５】
請求項９に記載の再生装置によって再生が可能な記録媒体であって、
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を有し、前記複数のトラックにはそれぞれ、データと、再生時の再生ヘッドと前記複数のトラックと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を含むプリアンブルとが記録され、前記各トラックの前記分離パターンは再生時に前記再生ヘッドにより複数同時に再生されないように前記トラックの進行する方向において区間をずらして記録されかつ、複数の前記トラックの前記分離パターンが前記トラックの進行する方向において同一の区間に記録されていることを特徴とする記録媒体。
【請求項１６】
再生ヘッドを有する再生装置と、この再生装置によってデータ再生が可能となるように、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する複数のトラックを記録する記録装置とを有する記録再生装置であって、
前記記録装置は、
前記トラックごとに記録すべきデータを符号化するマルチトラック記録符号化部と、
前記マルチトラック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の符号列にそれぞれ、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を含むプリアンブルを付加するマルチトラックプリアンブル付加部と、
前記複数のトラックの前記プリアンブル及び前記データを、前記データを再生するための信号処理の一単位であるユニットとして配置されるように、前記マルチトラックプリアンブル付加部によって前記プリアンブルが付加された前記トラックごとのデータを記録ヘッドにより前記記録媒体に記録するマルチトラック記録部とを具備し、
前記再生装置は、
前記ユニット分の前記分離パターンが配置された区間における前記再生ヘッドの再生信号において、少なくとも、当該再生ヘッドによって再生されない前記分離パターンの区間に対応する再生信号を予め決められた値に置き換えて、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を具備することを特徴とする記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のトラックからデータを再生する再生装置、再生方法、トラックフォーマット、記録媒体、及び記録再生装置関する。
【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ク制御に対して、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、データを再生する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２５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２６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２７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２８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用いて、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Ｓ９０７）。
【００４５】
ところで上記の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の一つとしては、例えば、再生時における、安定した信号分離処理があった。
【００４６】
すなわち、上記の磁気記録再生方式では、再生時に、外乱やメディアノイズによって、再生信号の品質は劣化するおそれがある。これはデータ部分もプリアンブル部分も同様であり、したがって信号分離処理を行う際に用いられる、分離パターン部分の再生信号の品質も同様に劣化する。
【００４７】
分離パターン部分の再生信号の品質が劣化する結果として、信号分離演算を行うために必要なチャネル行列を求めるためのチャネル推定演算の品質が低下し、信号分離処理を良好に行うことができない可能性があった。そして信号分離演算の品質が悪い場合は、分離後のトラック毎の再生データを用いて行われる復調処理についても、品質が低下する可能性があった。
【００４８】
本発明は、かかる事情を鑑み、再生信号に含まれるノイズによるチャネル推定演算への影響を少なくして、信号分離の演算処理を良好に行うことができ、再生データの品質向上を図ることのできる再生装置、再生方法、トラックフォーマット、記録媒体、及び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、本発明の再生装置は、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を有し、前記複数のトラックにはそれぞれ、データと、再生時の再生ヘッドと前記複数のトラックと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を含むプリアンブルとが記録され、前記各トラックの前記分離パターンは再生時に前記再生ヘッドにより複数同時に再生されないように前記トラックの進行する方向において区間をずらして配置された記録媒体を再生する再生装置であって、前記ユニット分の前記分離パターンが配置された区間における前記再生ヘッドの再生信号において、少なくとも、当該再生ヘッドによって再生されない前記分離パターンの区間に対応する再生信号を予め決められた値に置き換えて、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を具備する。
【００５０】
この発明によれば、ユニット分の分離パターンが配置された区間における再生ヘッドの再生信号において、少なくとも、その再生ヘッドによって再生されない分離パターンの区間に対応する再生信号を予め決められた値に置き換えてチャネル推定演算を行うことによって、ユニット分の分離パターンの区間の再生信号に含まれるノイズによるチャネル推定演算への影響を少なくすることができる。この結果、信号分離の演算処理を良好に行うことができ、高トラック密度化を実現できる。
【００５１】
本発明の再生装置は、前記再生ヘッドによる再生信号をもとに、この再生信号がどのトラックの記録符号列を再生した信号であるかを判定し、この判定結果をもとに、前記ユニット分の前記分離パターンが配置された区間における前記再生ヘッドの再生信号において、当該再生ヘッドによって再生される前記分離パターンの区間に対応する再生信号と、当該再生ヘッドによって再生されない前記分離パターンの区間に対応する再生信号とをそれぞれ判別する判別手段をさらに具備するものであってもよい。
【００５２】
また、本発明の再生装置において、前記プリアンブルは、トラックを識別するための識別パターンをさらに含み、前記判別手段は、前記識別パターンをもとに、前記再生ヘッドの再生信号がどのトラックの記録符号列を再生した信号であるかを判定することとしてもよい。これにより、トラックの識別を容易に行うことができ、再生ヘッドによって再生される分離パターンの区間に対応する再生信号と、再生ヘッドによって再生されない分離パターンの区間に対応する再生信号との判別を良好に行うことができる。
【００５３】
また、本発明の再生装置は、前記判別手段により判別された、当該再生ヘッドによって再生されない前記分離パターンの区間に対応する再生信号を予め決められた値に置き換えて前記チャネル推定演算部に出力する再生信号置換手段をさらに有し、前記チャネル推定演算部は、当該再生ヘッドによって再生される前記分離パターンの区間に対応する再生信号と、前記再生信号置換手段によって置き換えられた再生信号を用いて、前記チャネル行列を演算することとしてもよい。
【００５４】
再生ヘッドは、複数のトラックに跨って信号の再生が可能なものであってもよい。このような再生ヘッドを用いて再生を行う場合にも、上記の効果を得ることができる。
【００５５】
本発明の再生装置は、前記チャネル推定演算部により得られたチャネル行列を用いて、前記再生ヘッドによって再生された前記１ユニット分の前記データの再生信号から、前記トラックごとの前記データの再生信号を分離する信号分離演算部をさらに具備するものであってもよい。本発明によれば、分離パターンの区間の再生信号に含まれるノイズによる影響が低減された良好なチャネル推定演算結果が得られるので、信号分離処理を良好に行うことができ、高トラック密度化を実現できる。
【００５６】
また、本発明の再生装置において、前記１ユニット分の複数のトラックに対してそれぞれ異なる位置関係で信号を再生可能なように、前記再生ヘッドを複数備えることとしてもよい。このように再生ヘッドを複数備えた再生装置においても、上記の効果を得ることができる。
【００５７】
さらに、本発明の再生装置において、複数の前記トラックの前記分離パターンが前記トラックの進行する方向において同一の区間に配置された記録媒体を再生する場合、前記チャネル推定演算部は、当該区間に対応する再生信号を、当該区間と仮想の区間の再生信号としてそれぞれ使用して、チャネル行列を演算するようにしてもよい。これにより、複数のトラックの分離パターンがトラックの進行する方向において同一の区間に配置された記録媒体であっても良好に再生することができる。
【００５８】
本発明の別の観点に基づく再生方法は、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を有し、前記複数のトラックにはそれぞれ、データと、再生時の再生ヘッドと前記複数のトラックと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を含むプリアンブルとが記録され、前記各トラックの前記分離パターンは再生時に前記再生ヘッドにより複数同時に再生されないように前記トラックの進行する方向において区間をずらして配置された記録媒体を再生する方法であって、前記ユニット分の前記分離パターンが配置された区間における前記再生ヘッドの再生信号において、少なくとも、当該再生ヘッドによって再生されない前記分離パターンの区間に対応する再生信号を予め決められた値に置き換えて、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ステップを有するものである。
【００５９】
この発明によれば、ユニット分の分離パターンが配置された区間における再生ヘッドの再生信号において、少なくとも、その再生ヘッドによって再生されない分離パターンの区間に対応する再生信号を予め決められた値に置き換えてチャネル推定演算を行うことによって、ユニット分の分離パターンの区間の再生信号に含まれるノイズによるチャネル推定演算への影響を少なくすることができる。この結果、信号分離の演算処理を良好に行うことができ、高トラック密度化を実現できる。
【００６０】
本発明の別の観点に基づくトラックフォーマットは、本発明の再生装置によって再生が可能なトラックフォーマットであって、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を有し、前記複数のトラックにはそれぞれ、データと、再生時の再生ヘッドと前記複数のトラックと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を含むプリアンブルとが配置され、前記各トラックの前記分離パターンは再生時に前記再生ヘッドにより複数同時に再生されないように前記トラックの進行する方向において区間をずらして配置されかつ、少なくとも１つのトラックの前記分離パターンは、他のトラックの前記プリアンブル内のパターンに対して、前記トラックの進行する方向において重なる位置に配置されていることを特徴とする。ここで、他のトラックのプリアンブル内のパターンは、再生信号に対するゲイン制御用のパターン、または同期検出用のパターンであってもよい。
【００６１】
さらに、本発明の別の観点に基づくトラックフォーマットは、本発明の再生装置によって再生が可能なトラックフォーマットであって、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を有し、前記複数のトラックにはそれぞれ、データと、再生時の再生ヘッドと前記複数のトラックと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を含むプリアンブルとが配置され、前記各トラックの前記分離パターンは再生時に前記再生ヘッドにより複数同時に再生されないように前記トラックの進行する方向において区間をずらして配置されかつ、複数の前記トラックの前記分離パターンが前記トラックの進行する方向において同一の区間に配置されていることを特徴とする。
【００６２】
本発明の別の観点に基づく記録媒体は、本発明の再生装置によって再生が可能な記録媒体であって、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を有し、前記複数のトラックにはそれぞれ、データと、再生時の再生ヘッドと前記複数のトラックと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を含むプリアンブルとが記録され、前記各トラックの前記分離パターンは再生時に前記再生ヘッドにより複数同時に再生されないように前記トラックの進行する方向において区間をずらして記録されかつ、少なくとも１つのトラックの前記分離パターンは、他のトラックの前記プリアンブル内のパターンに対して、前記トラックの進行する方向において重なる位置に記録されていることを特徴とする。ここで、他のトラックのプリアンブル内のパターンは、再生信号に対するゲイン制御用のパターン、または同期検出用のパターンであってもよい。
【００６３】
本発明のさらに別の観点に基づく記録媒体は、本発明の再生装置によって再生が可能な記録媒体であって、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を有し、前記複数のトラックにはそれぞれ、データと、再生時の再生ヘッドと前記複数のトラックと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を含むプリアンブルとが記録され、前記各トラックの前記分離パターンは再生時に前記再生ヘッドにより複数同時に再生されないように前記トラックの進行する方向において区間をずらして記録されかつ、複数の前記トラックの前記分離パターンが前記トラックの進行する方向において同一の区間に記録されていることを特徴とする。
【００６４】
本発明のさらに別の観点に基づく記録再生装置は、再生ヘッドを有する再生装置と、この再生装置によってデータ再生が可能となるように、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する複数のトラックを記録する記録装置とを有する記録再生装置であって、前記記録装置は、前記トラックごとに記録すべきデータを符号化するマルチトラック記録符号化部と、前記マルチトラック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の符号列にそれぞれ、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を含むプリアンブルを付加するマルチトラックプリアンブル付加部と、前記複数のトラックの前記プリアンブル及び前記データを、前記データを再生するための信号処理の一単位であるユニットとして配置されるように、前記マルチトラックプリアンブル付加部によって前記プリアンブルが付加された前記トラックごとのデータを記録ヘッドにより前記記録媒体に記録するマルチトラック記録部とを具備し、前記再生装置は、前記ユニット分の前記分離パターンが配置された区間における前記再生ヘッドの再生信号において、少なくとも、当該再生ヘッドによって再生されない前記分離パターンの区間に対応する再生信号を予め決められた値に置き換えて、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を具備する。
【００６５】
この発明によれば、再生装置にて、ユニット分の分離パターンが配置された区間における再生ヘッドの再生信号において、少なくとも、その再生ヘッドによって再生されない分離パターンの区間に対応する再生信号を予め決められた値に置き換えてチャネル推定演算を行うことによって、ユニット分の分離パターンの区間の再生信号に含まれるノイズによるチャネル推定演算への影響を少なくすることができる。この結果、信号分離の演算処理を良好に行うことができ、高トラック密度化を実現できる。
【発明の効果】
【００６６】
本発明によれば、再生信号に含まれるノイズによるチャネル推定演算への影響を少なくして、信号分離の演算処理を良好に行うことができ、再生データの品質向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００６８】
（第１の実施形態）
【００６９】
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。ここで、記録ヘッドの数をＭ、再生ヘッドの数をＮとし、この実施形態では、Ｍ＝４、Ｎ＝４とする。
【００７０】
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。
【００７１】
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で構成される。
【００７２】
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，Ｗ−４の数（Ｍ＝４）分のデータに振り分けるデータ分配器１１１で構成される。
【００７３】
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１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４で構成される。
【００７４】
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、ユニット単位のデータ再生の制御のために必要なプリアンブルを付加するＭ個の独立プリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，１３１−３，１３１−４で構成される。
【００７５】
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１４１−１，１４１−２，１４１−３，１４１−４と、記録補償処理を行うＭ個の記録補償部１４４−１，１４４−２，１４４−３，１４４−４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，Ｗ−４を駆動するＭ個の記録アンプ１４７−１，１４７−２，１４７−３，１４７−４とで構成される。
【００７６】
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−３，Ｗ−４を有している。
【００７７】
図２は、この記録装置１００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，Ｗ−４の数（Ｍ＝４）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Ｓ１０１）。
【００７８】
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１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４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Ｓ１０２）。
【００７９】
次に、マルチトラックプリアンブル付加部１３０の独立プリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，１３１−３，１３１−４により、記録符号化部１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４によって符号化されたそれぞれの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が付加され、記録符号列が得られる（ステップＳ１０３）。
【００８０】
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１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４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。
【００８１】
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１４１−１，１４１−２，１４１−３，１４１−４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１４４−１，１４４−２，１４４−３，１４４−４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１４７−１，１４７−２，１４７−３，１４７−４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，Ｗ−４に送られ、記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，Ｗ−３，Ｗ−４によって磁気記録メディア２に記録される（ステップＳ１０４）。
【００８２】
次に、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について説明する。
【００８３】
図３は第１の実施形態の磁気記録再生方式における再生装置２００の構成を示す図である。
【００８４】
同図に示すように、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、及び復元部２６０を備える。
【００８５】
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＝４）個の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４を有する。それぞれの再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４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。
【００８６】
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，Ｒ−４によって再生された信号を増幅するＮ個の再生アンプ２２１−１，２２１−２，２２１−３，２２１−４と、Ｎ個の再生アンプ２２１−１，２２１−２，２２１−３，２２１−４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２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４と、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４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２２５−１，２２５−２，２２５−３，２２５−４とを備える。
【００８７】
なお、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，２２５−３，２２５−４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。
【００８８】
また、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４は、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，２２５−３，２２５−４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２２５−１，２２５−２，２２５−３，２２５−４のビット幅をより有効に用いたり、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４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。
【００８９】
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、分離パターン部分処理制御部２３８、チャネル推定演算部２３４、再生位置制御処理部２３５、及び信号分離演算部２３６を有している。
【００９０】
同期信号検出部２３１は、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，２２５−３，２２５−４より出力された再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４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する。
【００９１】
識別情報検出部２３２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、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４の再生信号内の識別パターンの位置を特定し、この識別パターンを検出してトラックの識別情報を得る。
【００９２】
再生信号ゲイン制御処理部２３３は、同期信号検出部２３１を通過した各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４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の信号をもとに、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４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−３，Ｒ−４の再生信号のレベルを制御する。
【００９３】
分離パターン部分処理制御部２３８は、識別情報検出部２３２により検出されたトラックの識別情報をもとに、ユニット分の分離パターンが配置された区間における個々の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４の再生信号ごとに、その再生ヘッドによって再生される分離パターンの区間に対応する再生信号と、その再生ヘッドによって再生されない分離パターンの区間に対応する再生信号とをそれぞれ判別し、再生ヘッドによって再生される分離パターンの区間に対応する再生信号をそのまま使用し、かつ、再生ヘッドによって再生されない分離パターンの区間に対応する再生信号を所定の値に置き換えてチャネル推定演算を行うようにチャネル推定演算部２３４に対して必要な情報を出力する。
【００９４】
チャネル推定演算部２３４は、同期信号検出器２３１により検出された同期パターンと識別情報検出部２３２によって得られた識別情報とをもとに、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４の再生信号のプリアンブルに含まれる分離パターンの先頭位置を特定し、その分離パターン部分の再生信号と、分離パターン部分処理制御部２３８からの情報を用いて、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４と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を行う。
【００９５】
再生位置制御処理部２３５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、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−３，Ｒ−４の再生信号の再生位置を合わせる処理を行う。
【００９６】
信号分離演算部２３６は、再生位置制御処理部２３５により再生位置が揃えられた各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４の再生信号から、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を用いて、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処理を行う。
【００９７】
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。
【００９８】
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２４１−１，２４１−２，２４１−３，２４１−４と、等化器２４１−１，２４１−２，２４１−３，２４１−４の出力からビット同期を行うＭ個のＰＬＬ２４２−１，２４２−２，２４２−３，２４２−４と、ＰＬＬ２４２−１，２４２−２，２４２−３，２４２−４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器などＭ個の検出器２４３−１，２４３−２，２４３−３，２４３−４と、検出器２４３−１，２４３−２，２４３−３，２４３−４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２４４−１，２４４−２，２４４−３，２４４−４と、同期信号検出器２４４−１，２４４−２，２４４−３，２４４−４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２４５−１，２４５−２，２４５−３，２４５−４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。
【００９９】
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２４５−１，２４５−２，２４５−３，２４５−４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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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−３，Ｒ−４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を再生する（ステップＳ２０１）。
【０１０２】
次に、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４にて、各再生アンプ２２１−１，２２１−２，２２１−３，２２１−４の出力の振幅レベルが調整された後、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４の出力はＡ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，２２５−３，２２５−４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Ｓ２０２）。
【０１０３】
次に、同期信号検出器２３１にて、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，２２５−３，２２５−４より出力された、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４ごとの再生信号から同期パターンがそれぞれ検出される（ステップＳ２０３）。
【０１０４】
次に、識別情報検出部２３２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、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４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を検出し、識別情報を得る（ステップＳ２０４）。
【０１０５】
続いて、再生信号ゲイン制御処理部２３３にて、同期信号検出器２３１を通過した各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４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もとに、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４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−３，Ｒ−４の再生信号のレベルを個別に制御する（ステップＳ２０５）。
【０１０６】
次に、分離パターン部分処理制御部２３８にて、識別情報検出部２３２により検出されたトラックの識別情報をもとに、ユニット分の分離パターンが配置された区間における個々の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４の再生信号ごとに、その再生ヘッドによって再生される分離パターンの区間に対応する再生信号と、その再生ヘッドによって再生されない分離パターンの区間に対応する再生信号とをそれぞれ判別し、再生ヘッドによって再生される分離パターンの区間に対応する再生信号をそのまま使用し、かつ、再生ヘッドによって再生されない分離パターンの区間に対応する再生信号を所定の値に置き換えてチャネル推定演算を行うようにチャネル推定演算部２３４に対して必要な情報を出力する（ステップＳ２０６）。
【０１０７】
次に、チャネル推定演算部２３４にて、同期信号検出器２３１により検出された同期パターンと識別情報検出部２３２によって得られた識別情報とをもとに、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４の再生信号のプリアンブルに含まれる分離パターンの先頭位置を特定し、その分離パターン部分の再生信号と、分離パターン部分処理制御部２３８からの情報を用いて、所定のチャネル推定演算によりチャネル行列を求める（ステップＳ２０７）。このチャネル行列は、１ユニット内の各トラック＃１，＃２，＃３，＃４に対する個々の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４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−３，Ｒ−４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。
【０１０８】
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を通過した各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４の再生信号の再生位置を合わせる処理を行う（ステップＳ２０８）。
【０１０９】
次に、信号分離演算部２３６にて、再生位置制御処理部２３５によって再生位置が揃えられた各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４の再生信号から、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を用いて、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）。
【０１１０】
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）。
【０１１１】
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上のトラックフォーマットの概念図である。
【０１１２】
トラック＃１、トラック＃２、トラック＃３、トラック＃４はそれぞれ、記録装置１００のＭ（Ｍ＝４）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、トラック＃４にはそれぞれ、プリアンブル２１とデータ２２が記録されている。プリアンブル２１は、前述したように、データ２２を再生するために必要な情報として、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、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を含むものである。
【０１１３】
ここでＭ個のトラック＃１、トラック＃２、トラック＃３、トラック＃４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である。
【０１１４】
磁気記録メディア２には、このようなユニット５１がＳ個、互いに平行に配置され、隣接するユニット５１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。このガードバンド５２の目的は、隣のユニット５１のトラックが再生されないようにすることにある。
【０１１５】
図７は、図６のトラックフォーマットにおけるプリアンブル２１の構成を示す図である。
【０１１６】
第１のプリアンブル２３は、ゲイン制御パターン４１−１，４１−２，４１−３，４１−４と同期パターン４２−１，４２−２，４２−３，４２−４と識別パターン４３−１，４３−２，４３−３，４３−４で構成され、ゲイン制御パターン４１−１，４１−２，４１−３，４１−４と同期パターン４２−１，４２−２，４２−３，４２−４と識別パターン４３−１，４３−２，４３−３，４３−４は連続して配置されている。第２のプリアンブル２４は分離パターン４４−１，４４−２，４４−３，４４−４で構成されている。トラック＃１上では先頭より、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、分離パターン４４−１の順に配置され、トラック＃２上では先頭より、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、分離パターン４４−２の順に配置され、トラック＃３上では先頭より、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、分離パターン４４−３の順に配置され、トラック＃４上では先頭より、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、分離パターン４４−４の順に配置される。そして分離パターン４４−１，４４−２，４４−３，４４−４の後にはデータ２２が配置される。データ２２は、記録時に図１の記録装置１００の記録符号化部１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４で作成された記録符号列である。第１のプリアンブル２３及び第２のプリアンブル２４は、独立プリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，１３１−３，１３１−４によって記録符号列に対して付加されたものである。
【０１１７】
そして図７の例では、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４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−３，Ｒ−４の幅は、記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，Ｗ−３，Ｗ−４のヘッド幅の例えば１．５倍とされ、個々の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４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。すなわち、再生ヘッドＲ−１は、トラック＃１とトラック＃２とに跨って信号を再生し、再生ヘッドＲ−２は、３本のトラック＃１，＃２，＃３に跨って信号を再生し、再生ヘッドＲ−３は、３本のトラック＃２、＃３、＃４に跨って信号を再生し、再生ヘッドＲ−４はトラック＃３とトラック＃４とに跨って信号を再生する。
【０１１８】
第１のプリアンブル２３において、各トラック＃１，＃２，＃３，＃４のゲイン制御パターン４１−１，４１−２，４１−３，４１−４、同期パターン４２−１，４２−２，４２−３，４２−４及び識別パターン４３−１，４３−２，４３−３，４３−４は、それぞれが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、図７において、トラック＃１のゲイン制御パターン４１−１、同期パターン４２−１及び識別パターン４３−１はＴａ区間に、トラック＃２のゲイン制御パターン４１−２、同期パターン４２−２及び識別パターン４３−２はＴｂ区間に、トラック＃３のゲイン制御パターン４１−３、同期パターン４２−３及び識別パターン４３−３はＴｃ区間に、トラック＃４のゲイン制御パターン４１−４、同期パターン４２−４及び識別パターン４３−４はＴｄ区間にそれぞれ配置されている。そして隣り合うトラックのゲイン制御パターン４１−１，４１−２，４１−３，４１−４、同期パターン４２−１，４２−２，４２−３，４２−４、及び識別パターン４３−１，４３−２，４３−３，４３−４それぞれの記録区間の間には、マージンのための隙間２８が設けられている。
【０１１９】
再生時に、各トラック＃１，＃２，＃３，＃４のゲイン制御パターン４１−１，４１−２，４１−３，４１−４は、例えば、図３に示した再生装置２００の中のゲイン調整部２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４による再生アンプ２２１−１，２２１−２，２２１−３，２２１−４のゲイン制御のための学習信号として使用される。また、ゲイン制御パターン４１−１，４１−２，４１−３，４１−４は、必要に応じて、同期信号検出器２３１でのビット同期検出のための学習や、再生信号ゲイン制御処理部２３３での各再生信号のレベル制御にも用いられる。さらに、ゲイン制御パターン４１−１，４１−２，４１−３，４１−４は、必要に応じて、再生位置制御処理部２３５において各再生信号の再生位置制御のために使用される。
【０１２０】
また、再生時に、各トラック＃１，＃２，＃３，＃４の同期パターン４２−１，４２−２，４２−３，４２−４は、同期信号検出器２３１にて検出され、例えば、各トラック＃１，＃２，＃３，＃４の識別パターン４３−１，４３−２，４３−３，４３−４、各トラック＃１，＃２，＃３，＃４の分離パターン４４−１，４４−２，４４−３，４４−４の先頭位置及びデータ２２の先頭位置を知るための情報として使用される。また、同期パターン４２−１，４２−２，４２−３，４２−４は、再生位置制御処理部２３５での各再生信号の再生位置制御のために使用される。
【０１２１】
また、再生時に、各トラック＃１，＃２，＃３，＃４の識別パターン４３−１，４３−２，４３−３，４３−４は、同期信号検出器２３１にて検出された同期パターン４２−１，４２−２，４２−３，４２−４を用いて識別情報検出部２３２によって検出され、トラック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。また、その識別情報は、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。さらに、その識別情報は、分離パターン部分処理制御部２３８での分離パターン部分の再生信号の処理のために使用される。
【０１２２】
このトラックフォーマットでは、第１のプリアンブル２３において、各トラック＃１，＃２，＃３，＃４のゲイン制御パターン４１−１，４１−２，４１−３，４１−４、同期パターン４２−１，４２−２，４２−３，４２−４及び識別パターン４３−１，４３−２，４３−３，４３−４のそれぞれが、互いにトラックの進行する方向での位置が重ならないように配置されていることから、各トラック＃１，＃２，＃３，＃４のチャネルクロック位置が合っていない場合でも、個々の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４が複数のトラックを跨いで信号を再生するとき、各トラックの記録信号による打ち消し合いによる再生信号の出力低下が発生しない。これにより、ゲイン制御パターン４１−１，４１−２，４１−３，４１−４、同期パターン４２−１，４２−２，４２−３，４２−４、識別パターン４３−１，４３−２，４３−３，４３−４を用いた上記の制御を良好に行うことができる。
【０１２３】
一方、第２のプリアンブル２４において、各トラック＃１，＃２，＃３，＃４の分離パターン４４−１，４４−２，４４−３，４４−４は、再生時に、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４の再生信号からトラック＃１，＃２，＃３，＃４ごとの再生信号を分離するための演算に必要なチャネル行列を、チャネル推定演算部２３４にて求めるために使用されるパターンである。
【０１２４】
これらの分離パターン４４−１，４４−２，４４−３，４４−４も、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、図７において、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４種類となる。隣り合うトラックの分離パターン４４−１，４４−２，４４−３，４４−４の記録区間の間には、マージンのための所定の時間分の隙間２９が設けられている。
【０１２５】
ここで分離パターン４４−１，４４−２，４４−３，４４−４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。
【０１２６】
次に、図６に戻って、各トラック＃１，＃２，＃３，＃４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４３−１，４３−２，４３−３，４３−４の詳細を説明する。
【０１２７】
図６に示すように、識別パターンとして符号化される識別情報は、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。
【０１２８】
なお、ユニット数を最大８１９２とし、ユニット内のトラック数を最大８とした場合、識別情報を表現するビット数としては、ユニットを識別する番号に対して少なくとも１３ビット、トラックを識別する番号に対して少なくとも３ビットをそれぞれ割り当てればよく、合計１６ビットとなる。
【０１２９】
また、上記のように、ユニットに識別番号を与えるのではなく、ユニットを、例えばシステムフレームの単位としたり、エラー訂正フォーマットの単位としたりして、識別をするようにしてもよい。
【０１３０】
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。
【０１３１】
（識別情報検出部２３２について）
【０１３２】
識別情報検出部２３２では、同期信号検出部２３１によって検出された同期パターン４２−１，４２−２，４２−３，４２−４をもとに、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４ごとの再生信号における識別パターン４３−１，４３−２，４３−３，４３−４の先頭位置を特定し、その識別パターン４３−１，４３−２，４３−３，４３−４を検出してトラックの識別情報を出力する。
【０１３３】
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区間に検出される。識別情報検出部２３２は、それぞれの同期パターンを用いて、各トラックの識別パターンの先頭位置を特定して、それぞれの識別パターンを検出して、それぞれのトラックの識別情報を得る。
【０１３４】
（再生信号ゲイン制御処理部２３３について）
【０１３５】
再生信号ゲイン制御処理部２３３は、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４ごとのゲイン制御パターン４１−１，４１−２，４１−３，４１−４の再生信号をもとに、例えば、次のようにして、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４ごとの再生信号のゲインを演算し、それぞれの再生信号のレベルを制御する。
【０１３６】
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４１−１とゲイン制御パターン４１−２の信号を加算する。
同様に、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、再生ヘッドＲ−２によってトラック＃１、トラック＃２、及びトラック＃３から再生されたゲイン制御パターン４１−１とゲイン制御パターン４１−２とゲイン制御パターン４１−３の信号を加算する。同様に、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、再生ヘッドＲ−３によってトラック＃２、トラック＃３、及びトラック＃４から再生されたゲイン制御パターン４１−２とゲイン制御パターン４１−３とゲイン制御パターン４１−４の信号を加算する。同様に、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、再生ヘッドＲ−４によってトラック＃３とトラック＃４より再生されたゲイン制御パターン４１−３とゲイン制御パターン４１−４の信号を加算する。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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３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−３，Ｒ−４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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
（分離パターン部分処理制御部２３８について）
【０１４１】
分離パターン部分処理制御部２３８は、例えば、識別情報検出部２３２により得られた識別情報などをもとに、ユニット分の分離パターンが配置された区間における個々の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４の再生信号ごとに、その再生ヘッドによって再生される分離パターンの区間に対応する再生信号と、その再生ヘッドによって再生されない分離パターンの区間に対応する再生信号とをそれぞれ判別し、再生ヘッドによって再生される分離パターンの区間に対応する再生信号をそのまま使用し、かつ、再生ヘッドによって再生されない分離パターンの区間に対応する再生信号を所定の値に置き換えてチャネル推定演算を行うようにチャネル推定演算部２３４に対して必要な情報を出力する。
【０１４２】
次に、図７のトラックフォーマットを用いた場合での分離パターン部分処理制御部２３８の処理を詳細に説明する。
【０１４３】
図７では、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４のヘッド幅は記録トラック幅の１．５倍とされており、個々の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４でそれぞれ複数のトラックの信号の再生が可能とされている。すなわち、再生ヘッドＲ−１は、トラック＃１とトラック＃２とに跨って信号を再生し、再生ヘッドＲ−２は、３本のトラック＃１，＃２，＃３に跨って信号を再生し、再生ヘッドＲ−３は、３本のトラック＃２，＃３，＃４に跨って信号を再生し、再生ヘッドＲ−４は、トラック＃３とトラック＃４とに跨って信号を再生する。
【０１４４】
図８は図７のトラックフォーマットに対する再生信号を示す図である。ここでは、オフトラックが無い場合、つまり再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４それぞれの中心がトラック＃１，＃２，＃３，＃４それぞれの中心と一致している場合での、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４の再生信号を示している。なお、図７において、再生信号のトラック幅方向の大きさは出力の大きさに対応するものとする。また、簡単のために、記録時及び再生時の位相のずれは無い場合とする。
【０１４５】
図８の例では、第１のプリアンブル２３としてトラックごとに２０データ分が割り当てられ、第２のプリアンブル２４としてトラックごとに４０データ分が割り当てられ、これらの間には１０データ分の隙間が与えられている。このとき、チャネル推定演算部２３４において利用される再生信号部分は、トラック＃１の分離パターン区間（Ｔ１区間）のうちの２０データ、トラック＃２の分離パターン区間（Ｔ２区間）のうちの２０データ、トラック＃３の分離パターン区間（Ｔ３区間）のうちの２０データ、トラック＃４の分離パターン区間（Ｔ４区間）のうちの２０データである。
【０１４６】
図８において、理想的な状態では、トラック＃１の分離パターン区間（Ｔ１区間）において、再生ヘッドＲ−１による再生信号１−１の出力値と、再生ヘッドＲ−２による再生信号２−１の出力値のそれぞれが有意な値となる一方、再生ヘッドＲ−３による再生信号３−１の出力値と再生ヘッドＲ−４による再生信号４−１の出力値はともにゼロとなる。
【０１４７】
同様に、理想的な状態では、トラック＃２の分離パターン区間（Ｔ２区間）において、再生ヘッドＲ−１による再生信号１−２の出力値、再生ヘッドＲ−２による再生信号２−２の出力値、および再生ヘッドＲ−３による再生信号３−２の出力値がそれぞれ有意な値となる一方、再生ヘッドＲ−４による再生信号４−２の出力値はゼロとなる。
【０１４８】
同様に、理想的な状態では、トラック＃３の分離パターン区間（Ｔ３区間）において、再生ヘッドＲ−２による再生信号２−３の出力値、再生ヘッドＲ−３による再生信号３−３の出力値、および再生ヘッドＲ−４による再生信号４−３の出力値がそれぞれ有意な値となる一方、再生ヘッドＲ−１による再生信号１−３の出力値はゼロとなる。
【０１４９】
同様に、理想的な状態では、トラック＃４の分離パターン区間（Ｔ４区間）において、再生ヘッドＲ−３による再生信号３−４の出力値と、再生ヘッドＲ−４による再生信号４−４の出力値のそれぞれが有意な値となる一方、再生ヘッドＲ−１による再生信号１−４の出力値と再生ヘッドＲ−２による再生信号２−４の出力値はともにゼロとなる。
【０１５０】
ところが、実際にデータ記録媒体から得られる再生信号の品質は、多くの場合、メディアノイズや外乱などによって劣化しており、必ずしも上記の理想的な状態とはならない。すなわち、再生信号３−１、再生信号４−１、再生信号４−２、再生信号１−３、再生信号１−４、再生信号２−４の出力値は必ずしもゼロにならない。
【０１５１】
そこで本実施の形態では、分離パターン部分処理制御部２３８が、例えば、識別情報検出部２３２により得られた識別情報などをもとに、図８に示す各再生信号１−１〜４−４において、チャネル推定演算にそのまま使用すべきものと、他の所定の値に置き換えてチャネル推定演算に使用すべきものとを判別して、この結果をチャネル推定演算部２３４に出力する。識別情報をもとに上記の判断を行う場合、識別情報が得られたトラックの分離パターン部分の再生信号はそのままチャネル推定演算に用い、識別情報が得られなかったトラックの分離パターン部分の再生信号は他の所定の値に置き換えたものをチャネル推定演算に用いることとする。ここで、他の所定の値としては、チャネル推定演算に影響を与えない値、たとえば、ゼロなどが使用される。
【０１５２】
すなわち、図８の例では、再生ヘッドＲ−１による再生信号＃１において、識別情報検出部２３２によってトラック＃１とトラック＃２の識別情報が得られたので、分離パターン部分処理制御部２３８は、トラック＃１の分離パターン区間（Ｔ１区間）に対応する再生信号１−１と、トラック＃２の分離パターン区間（Ｔ２区間）に対応する出力の小さい再生信号１−２とをそのままチャネル推定演算に使用し、トラック＃３の分離パターン区間（Ｔ３区間）に対応する再生信号１−３と、トラック＃４の分離パターン区間（Ｔ４区間）に対応する再生信号１−４を他の所定の値に置き換えてチャネル推定演算に使用するようにチャネル推定演算部２３４に情報を出力する。
【０１５３】
また、再生ヘッドＲ−２による再生信号＃２において、識別情報検出部２３２によってトラック＃１，＃２，＃３の識別情報が得られたので、分離パターン部分処理制御部２３８は、再生ヘッドＲ−２による再生信号＃２において、トラック＃１の分離パターン区間（Ｔ１区間）に対応する出力の小さい再生信号２−１と、トラック＃２の分離パターン区間（Ｔ２区間）に対応する再生信号２−２と、トラック＃３の分離パターン区間（Ｔ３区間）に対応する出力の小さい再生信号２−３とをそのままチャネル推定演算に使用し、トラック＃４の分離パターン区間（Ｔ４区間）に対応する再生信号２−４を他の所定の値に置き換えてチャネル推定演算に使用するようにチャネル推定演算部２３４に情報を出力する。
【０１５４】
また、再生ヘッドＲ−３による再生信号＃３において、識別情報検出部２３２によってトラック＃２，＃３，＃４の識別情報が得られたので、分離パターン部分処理制御部２３８は、トラック＃２の分離パターン区間（Ｔ２区間）に対応する出力の小さい再生信号３−２と、トラック＃３の分離パターン区間（Ｔ３区間）に対応する再生信号３−３と、トラック＃４の分離パターン区間（Ｔ４区間）に対応する出力の小さい再生信号３−４とをそのままチャネル推定演算に使用し、トラック＃１の分離パターン区間（Ｔ１区間）に対応する再生信号３−１を他の所定の値に置き換えてチャネル推定演算に使用するようにチャネル推定演算部２３４に情報を出力する。
【０１５５】
そして、再生ヘッドＲ−４による再生信号＃４において、識別情報検出部２３２によってトラック＃３とトラック＃４の識別情報が得られたので、分離パターン部分処理制御部２３８は、トラック＃３の分離パターン区間（Ｔ３区間）に対応する出力の小さい再生信号４−３と、トラック＃４の分離パターン区間（Ｔ４区間）に対応する再生信号４−４とをそのままチャネル推定演算に使用し、トラック＃１の分離パターン区間（Ｔ１区間）に対応する再生信号４−１と、トラック＃２の分離パターン区間（Ｔ２区間）に対応する再生信号４−２とを他の所定の値に置き換えてチャネル推定演算に使用するようにチャネル推定演算部２３４に情報を出力する。
【０１５６】
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及び識別情報検出部２３２により検出されたトラックの識別情報をもとに、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４ごとの再生信号における分離パターン部分の再生信号の先頭位置を特定し、分離パターン部分処理制御部２３８より与えられた情報をもとに、一部の再生信号の出力値を他の所定の値に置き換えてチャネル推定演算を行い、信号分離処理のために必要なチャネル行列を生成する。
【０１５７】
なお、この実施形態では、識別情報が得られたトラックの分離パターン区間の再生信号はそのままチャネル推定演算に用い、識別情報が得られなかったトラックの分離パターン区間の再生信号は他の所定の値に置き換えてチャネル推定演算に用いることとしたが、識別情報が得られたトラックに対して所定のトラック数だけ離れたトラックの分離パターン区間の再生信号を他の所定の値に置き換えるようにしてもよい。あるいは、検出された識別パターンの出力の大きさを考慮して、所定の値に置き換えるべきトラックの分離パターン区間の再生信号を判断するようにしてもよい。
【０１５８】
以上のようにして、本実施形態によれば、ユニット分の分離パターンが配置された区間における再生ヘッドの再生信号において、少なくとも、その再生ヘッドによって再生されない分離パターンの区間に対応する再生信号を予め決められた値に置き換えてチャネル推定演算を行うことによって、ユニット分の分離パターンの区間の再生信号に含まれるノイズによるチャネル推定演算への影響を少なくすることができる。この結果、信号分離の演算処理を良好に行うことができ、高トラック密度化を実現できる。
【０１５９】
次に、上記の実施形態の変形例を示す。
【０１６０】
図９は図７に示したトラックフォーマットの変形例を示す図である。
このトラックフォーマットでは、トラック＃１の分離パターン４４−１とトラック＃４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互いに重なる位置に配置されている。
【０１６１】
通常このようなフォーマット構成では、トラック＃４の第１のプリアンブル２３のパターンに対する再生信号がチャネル推定演算においてノイズ成分となり、チャネル推定演算を良好に行うことは困難であったが、本実施形態では、トラック＃４の第１のプリアンブル２３のパターンに対する再生信号の出力値を所定の値たとえばゼロなどに置き換えてチャネル推定演算を行うことによって、トラック＃４の第１のプリアンブル２３の再生信号がチャネル推定演算においてノイズ成分として影響することを少なくでき、良好にチャネル推定演算を行うことが可能である。
【０１６２】
図１０は図７のトラックフォーマットの別の変形例を示す図である。このトラックフォーマットは、第２のプリアンブル２４の構成が、図７に示したトラックフォーマットと異なるもので、トラック＃１の分離パターン４４−１とトラック＃４の分離パターン４４−４とが、トラックの進行する方向において同じ位置（Ｔ１区間）に配置されている。
【０１６３】
なお、このとき分離パターンの種類はトラック数よりも少ない３種類となる。
【０１６４】
図１０のトラックフォーマットにおいては、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４のヘッド幅は記録トラック幅の１．５倍とされており、個々の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４で複数のトラックからの信号の再生が行われるようになっている。すなわち、再生ヘッドＲ−１は、トラック＃１とトラック＃２とに跨って信号を再生し、再生ヘッドＲ−２は、３本のトラック＃１，＃２，＃３に跨って信号を再生し、再生ヘッドＲ−３は、３本のトラック＃２，＃３，＃４に跨って信号を再生し、再生ヘッドＲ−４は、トラック＃３とトラック＃４とに跨って信号を再生する。
【０１６５】
図１１は図１０のトラックフォーマットに対する再生信号を示す図である。ここでは、オフトラックが無い場合、つまり再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４それぞれの中心がトラック＃１，＃２，＃３，＃４それぞれの中心と一致している場合での、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４の再生信号を示している。なお、図１１において、再生信号のトラック幅方向の大きさは出力の大きさに対応するものとする。また、簡単のために、記録時及び再生時の位相のずれは無い場合とする。
【０１６６】
図１１の例では、第１のプリアンブル２３としてトラックごとに２０データ分が割り当てられ、第２のプリアンブル２４としてトラックごとに４０データ分が割り当てられ、これらの間には１０データ分の隙間が与えられている。このとき、チャネル推定演算部２３４において利用される再生信号部分は、トラック＃１の分離パターン区間（Ｔ１区間）のうちの２０データ、トラック＃２の分離パターン区間（Ｔ２区間）のうちの２０データ、トラック＃３の分離パターン区間（Ｔ３区間）のうちの２０データ、トラック＃４の分離パターン区間（Ｔ１区間）のうちの２０データである。
【０１６７】
このトラックフォーマットにおいては、トラック＃１とトラック＃４のそれぞれの分離パターンがともにＴ１区間に配置されているので、分離パターン部分処理制御部２３８は、Ｔ１区間の分離パターンの再生信号を当該Ｔ１区間と仮想のＴ４区間の再生信号として複数回（２回）使用してチャネル推定演算を行うようにチャネル推定演算部２３４に情報を出力する。
【０１６８】
具体的には、まず、分離パターン部分処理制御部２３８は、再生ヘッドＲ−１による再生信号＃１において、トラック＃１の分離パターン区間（Ｔ１区間）に対応する再生信号１−１と、トラック＃２の分離パターン区間（Ｔ２区間）に対応する出力の小さい再生信号１−２とをそのままチャネル推定演算に使用し、トラック＃３の分離パターン区間（Ｔ３区間）に対応する再生信号１−３を他の所定の値たとえばゼロなどに置き換えてチャネル推定演算に使用するようにチャネル推定演算部２３４に情報を出力する。また、分離パターン部分処理制御部２３８は、Ｔ１区間の再生信号＃１におけるトラック＃１の分離パターンに対する再生信号１−１を所定の値たとえばゼロに置き換えたものを、図７に示したＴ４区間の再生信号１−４として使用するようにチャネル推定演算部２３４に情報を出力する。
【０１６９】
次に、分離パターン部分処理制御部２３８は、再生ヘッドＲ−２による再生信号＃２において、トラック＃１の分離パターン区間（Ｔ１区間）に対応する出力の小さい再生信号２−１と、トラック＃２の分離パターン区間（Ｔ２区間）に対応する再生信号２−２と、トラック＃３の分離パターン区間（Ｔ３区間）に対応する出力の小さい再生信号２−３とをそのままチャネル推定演算に使用するようにチャネル推定演算部２３４に情報を出力する。また、分離パターン部分処理制御部２３８は、Ｔ１区間の再生信号＃２におけるトラック＃２の分離パターンに対する再生信号２−１を所定の値たとえばゼロに置き換えたものを、図７に示したＴ４区間の再生信号２−４として使用するようにチャネル推定演算部２３４に情報を出力する。
【０１７０】
次に、分離パターン部分処理制御部２３８は、再生ヘッドＲ−３による再生信号＃３において、トラック＃１の分離パターン区間（Ｔ１区間）に対応する再生信号３−１を所定の値たとえばゼロに置き換えたものをチャネル推定演算に使用し、かつ、トラック＃２の分離パターン区間（Ｔ２区間）に対応する出力の小さい再生信号３−２と、トラック＃３の分離パターン区間（Ｔ３区間）に対応する再生信号３−３をそのままチャネル推定演算に使用するようにチャネル推定演算部２３４に情報を出力する。また、分離パターン部分処理制御部２３８は、Ｔ１区間の再生信号＃３におけるトラック＃３の分離パターンに対する再生信号３−１をそのまま、図７に示したＴ４区間の再生信号３−４として使用するようにチャネル推定演算部２３４に情報を出力する。
【０１７１】
そして、分離パターン部分処理制御部２３８は、再生ヘッドＲ−４による再生信号＃４において、トラック＃１の分離パターン区間（Ｔ１区間）に対応する再生信号４−１とトラック＃２の分離パターン区間（Ｔ２区間）に対応する再生信号４−２をそれぞれ所定の値たとえばゼロに置き換えたものをチャネル推定演算に使用し、かつ、トラック＃３の分離パターン区間（Ｔ３区間）に対応する再生信号４−３をそのままチャネル推定演算に使用するようにチャネル推定演算部２３４に情報を出力する。また、分離パターン部分処理制御部２３８は、Ｔ１区間の再生信号＃４におけるトラック＃４の分離パターンに対する再生信号４−１をそのまま、図７に示したＴ４区間の再生信号４−４として使用するようにチャネル推定演算部２３４に情報を出力する。
【０１７２】
以上により、図１０に示したトラックフォーマットを採用した場合でも、良好にチャネル推定演算を行うことができる。
【０１７３】
なお、上記のＴ１区間の再生信号を二回使用してチャネル推定演算を行う方法は、図１０のトラックフォーマットに限らず、図１２に示すトラックフォーマットに対しても同様に適用できる。このトラックフォーマットでは、トラック＃１の分離パターン４４−１とトラック＃４の分離パターン４４−４とが、トラックの進行する方向において同じ位置（Ｔ１区間）に配置されているとともに、トラック＃１のゲイン制御パターン４１−１、同期パターン４２−１及び識別パターン４３−１と、トラック＃４のゲイン制御パターン４１−４、同期パターン４２−４及び識別パターン４３−４とがトラックの進行する方向において同じ位置（Ｔａ区間）に配置されている。このトラックフォーマットを採用した場合でも、各トラックの同期パターンの検出及び、識別情報の検出を行った以降は、上記と同様にしてチャネル推定演算を行うことが可能である。
【０１７４】
ところで、本発明が適用可能なトラックフォーマットにおけるプリアンブルの構成は上記のものに限定されない。
【０１７５】
例えば、トラックの識別情報を得るために、必ずしも識別パターンが必要であるとは限らない。例えば、同期パターンに複数の種類のパターンを用意しておき、個々の種類の同期パターンに識別情報を対応付けておき、同期パターンの検出と識別情報の取得とを同時に行うようにしてもよい。また、第1のプリアンブルにおけるパターンの位置によって識別情報が得られるようにしてもよい。
【０１７６】
また、第１のプリアンブル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。
【０１７７】
第１のプリアンブルに配置されているゲイン制御パターンと、第２のプリアンブルに配置されている分離パターンとに、同一のパターンを採用してもかまわない。
【０１７８】
さらに、トラックの識別情報を用いてユニット分の分離パターンが配置された区間における再生信号を選択的に他の所定の値に置き換える処理は、チャネル推定演算、信号分離処理以外の目的に用いてもかまわない。
【０１７９】
さらに、上記の実施形態では、４行４列の行列をチャネル推定情報として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。
【０１８０】
この場合において、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。
【０１８１】
この他、分離パターンは、トラック数だけの、互いに一次独立なパターンであるようにしておく。例えば、記録ヘッドの数が３に対して、再生ヘッドの数を４とした場合、すなわち、記録トラック３に対して、再生信号が４とした場合は、分離パターン部分は少なくとも３通りの、互いに一次独立なパターンであるようにしておく。
【０１８２】
図１０、図１２に示したトラックフォーマットにおいては、分離パターンの種類の数はトラック数である４よりも少ない３であるが、１つの分離パターン区間の再生信号を２回使用するので、分離パターン部分の処理の数としては４となるので、条件を満たしていると考えられる。
【０１８３】
また、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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
ところで、図１０、図１２に示したトラックフォーマットにおいては、１つの再生ヘッドによって複数のトラックの分離パターンが同時に再生されないように、同じ区間の複数の分離パターンを２トラック離して配置することとしたが、例えば、再生ヘッドの幅を変更したり、再生ヘッドのトラック幅方向での位置を制御する機能を設けることなどによって、同じ区間の複数の分離パターンを１トラックだけ離して配置することが可能である。
【０１８７】
次に、本発明が適用可能なトラック数を３とするトラックフォーマットの例を示す。
【０１８８】
図１３に示すように、このトラックフォーマットにおいて、第１のプリアンブル２３はゲイン制御パターン４１−１，４１−２，４１−３、同期パターン４２−１，４２−２，４２−３及び識別パターン４３−１，４３−２，４３−３で構成されている。符号４１はゲイン制御パターン４１−１，４１−２，４１−３の範囲、符号４２は同期パターン４２−１，４２−２，４２−３の範囲、符号４３は識別パターン４３−１，４３−２，４３−３の範囲を示しており、このように、各トラック＃１，＃２，＃３の第１のプリアンブル２３は、トラックの進行する方向において同じ位置に揃えて配置されている。
【０１８９】
このトラックフォーマットにおいては、各トラック＃１，＃２，＃３の第１のプリアンブル２３におけるそれぞれのパターンは、トラックの進行する方向において同じ位置に配置されている。このようなフォーマットは例えば、記録位置を揃えて信号を記録することが出来る記録装置に用いる場合に、より適しており、この場合にはゲイン制御パターン４１−１，４１−２，４１−３、及び同期パターン４２−１，４２−２，４２−３は、それぞれ同様なパターンを与えることができる。そして識別パターン４３−１，４３−２，４３−３は、トラック幅方向において隣り合うもの同士が、再生時に互いに干渉しないような符号列が用いられている。
【０１９０】
識別パターン４３−１，４３−２，４３−３に使用される符号列としては、例えば、識別パターンとして１５ビットが与えられており、
トラック＃１の識別パターン"１＿１"として、０００００１−０１０−０００−０００が与えられ、
トラック＃２の識別パターン"１＿２"として、０００００１−０００−０１０−０００が与えられ、
トラック＃３の識別パターン"１＿３"として、０００００１−０００−０００−０１０が与えられる。ここで、上位の６ビットはユニットの番号の符号列、下位の９ビットはトラックの番号の符号列である。
【０１９１】
このように、複数のトラックをまたがって再生した場合においても検出が行えるように、各トラック＃１，＃２，＃３の識別パターン４３−１，４３−２，４３−３の符号列を選定することによって、各トラック＃１，＃２，＃３の識別パターン４３−１，４３−２，４３−３を、トラックの進行する方向において同じ位置に配置することができる。
【０１９２】
図１４は図１３のトラックフォーマットから識別パターンを省いたものである。このように識別パターンがプリアンブルに含まれていなくても、トラックごとの同期パターン４２−１，４２−２，４２−３に固有のパターンを採用したり、再生信号の位置関係を把握することによってトラックを識別することを可能としたものである。
【０１９３】
図１５は図１０に示したトラックフォーマットにおいてトラック数が４から３になった場合の例である。本発明は、このようなトラックフォーマットを採用した場合にも適用することができる。
【０１９４】
図２９は図１５に示したトラックフォーマットにおいて、トラック＃１とトラック＃３それぞれの分離パターン４４−１，４４−３を、トラックの進行する方向において同じ位置に揃えて配置したものである。本発明は、このようなトラックフォーマットを採用した場合にも適用することができる。
【０１９５】
図１６は図２９に示したトラックフォーマットにおいて、さらに、トラック＃１とトラック＃３それぞれの第１のプリアンブル２３のパターンをトラックの進行する方向において同じ位置に揃えて配置したものである。本発明は、このようなトラックフォーマットを採用した場合にも適用することができる。
【０１９６】
但し、図２９、図１６のトラックフォーマットを採用した場合、チャネル推定演算を良好に行うためには、トラックの進行する方向での同じ区間に配置された複数の分離パターンが一つの再生ヘッドによって同時に再生されないように、再生ヘッドの幅や位置などを選定したり、再生時に再生ヘッドの位置制御を行うことなどが必要である。
【０１９７】
また、上記の実施形態では、分離パターン部分処理制御部２３８において、そのまま使用する再生信号と所定の値に置き換える再生信号を判別して、チャネル推定演算部２３４にその情報を与えることとしたが、分離パターン部分処理制御部２３８において再生信号の置き換え処理までを行って、その結果をチャネル推定演算部２３４に出力するようにしてもよい。
【０１９８】
（第２の実施形態）
【０１９９】
次に、本発明の第２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。
【０２００】
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。
【０２０１】
図１７は、本発明の第２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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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、記憶部１４９で構成される。
【０２０４】
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１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４で構成される。
【０２０５】
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、ユニット単位のデータ再生の制御のために必要なプリアンブルを付加するＭ個の独立プリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，１３１−３，１３１−４で構成される。
【０２０６】
記憶部１４９は、マルチトラックプリアンブル付加部１３０にて生成された、少なくとも１ユニット分の記録データの符号列を記憶する。
【０２０７】
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個々の記録ヘッドＷ−１を駆動する１個の記録アンプ１４７とで構成される。
【０２０８】
図１８は、この記録装置３００のユニット記録時の動作の流れを示すフローチャートである。
【０２０９】
この記録装置３００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、Ｍ（Ｍ＝４）個のデータ（トラックごとのデータ）に分配される（ステップＳ３０１）。
【０２１０】
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１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４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Ｓ３０２）。
【０２１１】
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M個の独立プリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，１３１−３，１３１−４にて、ユニット単位のデータの再生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Ｓ３０３）。このようにしてプリアンブルが付加されたトラックごとの記録符号列は記憶部１４９に記憶される（ステップＳ３０４）。
【０２１２】
この後、記憶部１４９から、最初に記録するトラックの記録符号列が読み出され（ステップＳ３０５）、このトラック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、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Ｓ３０６）。
【０２１３】
この後、１ユニット分のトラックの記録が終了したかどうかを判定し（ステップＳ３０７）、終了していなければ（ステップＳ３０７のＮＯ）、記録ヘッドＷ−１を次の位置に移動させる（ステップＳ３０８）。この後、記憶部１４９から次のトラックの記録符号列を読み出して同様に記録のための処理を繰り返す。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。
【０２１４】
次に、この第２の実施形態の磁気記録再生方式における記録装置の変形例を示す。
【０２１５】
図１９は、この第２の実施形態の磁気記録再生方式における記録装置の変形例である記録装置３０１の構成を示す図である。
【０２１６】
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と、マルチトラックプリアンブル付加部１３０の構成が、図１７の記録装置３００と異なっている。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記録符号化部１２１で構成され、マルチトラックプリアンブル付加部１３０は、トラックごとの符号化された記録データにユニット単位のデータ再生の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１３１で構成される。さらに、この記録装置３０１では、図１７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。
【０２１７】
図２０は、この記録装置３０１のユニット記録の動作の流れを示すフローチャートである。
【０２１８】
この記録装置３０１では、まず、記録符号化部１２１にて、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が、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Ｓ３１１）。
【０２１９】
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、独立プリアンブル付加部１３１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Ｓ３１２）。このようにしてプリアンブル符号が付加されたトラックごとの記録符号列は記憶部１４９に記憶される（ステップＳ３１３）。
【０２２０】
この後、記憶部１４９から最初に記録するトラックの記録符号列が読み出され（ステップＳ３１４）、このトラック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、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Ｓ３１５）。
【０２２１】
この後、１ユニット分のトラックの記録が終了したかどうかを判定し（ステップＳ３１６）、終了していなければ（ステップＳ３１６のＮＯ）、記録ヘッドＷ−１を次の位置に移動させ（ステップＳ３１７）、記憶部１４９から次のトラックの記録符号列を読み出して同様に記録のための処理を繰り返す。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。
【０２２２】
例えば、図７に示すトラックフォーマットを用いた場合には、はじめにトラック＃１の位置に移動してトラック＃１の記録を行い、この後、トラック＃２の位置に移動してトラック＃２の記録を行い、次に、トラック＃３の位置に移動してトラック＃３の記録を行い、最後にトラック＃４の位置に移動してトラック＃４の記録を行う。
【０２２３】
次に、本発明の第２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。
【０２２４】
図２１は本発明の第２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。
【０２２５】
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、及び復元部２６０を備える。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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。
【０２２８】
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、分離パターン部分処理制御部２３８、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、及び記憶部２３７を有している。
【０２２９】
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。
【０２３０】
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。
【０２３１】
再生信号ゲイン制御処理部２３３は、記憶部２３７からの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。
【０２３２】
分離パターン部分処理制御部２３８は、識別情報検出部２３２により検出されたトラックの識別情報をもとに、ユニット分の分離パターンが配置された区間におけるスキャンごとの再生ヘッドの再生信号ごとに、スキャン時に再生される分離パターンの区間に対応する再生信号と、スキャン時に再生されない分離パターンの区間に対応する再生信号とをそれぞれ判別し、再生される分離パターンの区間に対応する再生信号をそのまま使用し、かつ、再生されない分離パターンの区間に対応する再生信号を所定の値に置き換えてチャネル推定演算を行うようにチャネル推定演算部２３４に対して必要な情報を出力する。
【０２３３】
チャネル推定演算部２３４は、同期信号検出器２３１により検出された同期パターンと識別情報検出部２３２によって得られた識別情報とをもとに、スキャンごとの再生ヘッドＲ−１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、この分離パターン部分の再生信号と、分離パターン部分処理制御部２３８からの情報を用いて、スキャンごとの再生ヘッドＲ−１と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を行う。
【０２３４】
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。
【０２３５】
信号分離演算部２３６は、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を用いて、再生信号ゲイン制御処理部２３３より入力された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処理を行う。
【０２３６】
記憶部２３７は、同期信号検出器２３１の後方に配置され、少なくとも１ユニット分の再生信号を記憶する。
【０２３７】
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２４１−１，２４１−２，２４１−３，２４１−４と、等化器２４１−１，２４１−２，２４１−３，２４１−４の出力からビット同期を行うＭ個のＰＬＬ２４２−１，２４２−２，２４２−３，２４２−４と、ＰＬＬ２４２−１，２４２−２，２４２−３，２４２−４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器などＭ個の検出器２４３−１，２４３−２，２４３−３，２４３−４と、検出器２４３−１，２４３−２，２４３−３，２４３−４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２４４−１，２４４−２，２４４−３，２４４−４と、同期信号検出器２４４−１，２４４−２，２４４−３，２４４−４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２４５−１，２４５−２，２４５−３，２４５−４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。
【０２３８】
図２１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２４５−１，２４５−２，２４５−３，２４５−４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。
【０２３９】
なお、シングルヘッドによる再生時のトラックのスキャンは、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スキャン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回はスキャンされるようにする。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であり、同期信号検出器２３１によって分離パターン以降の必要な再生信号が記憶される。
【０２４０】
図２２は、この再生装置４００のユニット再生動作を示すフローチャートである。
【０２４１】
この再生装置４００では、まず、再生ヘッドＲ−１によって、最初の位置で複数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器２３１に出力される（ステップＳ４０２）。
【０２４２】
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を検出し、識別情報を得る（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）。
【０２４３】
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４０７）、ステップＳ４０１からステップＳ４０５までの動作を繰り返す。
【０２４４】
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ユニット分の再生信号を読み出し、スキャンごとの再生信号に配置されているゲイン制御パターンをもとに、スキャンごと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信号のレベルを個別に制御する（ステップＳ４０８）。
【０２４５】
次に、分離パターン部分処理制御部２３８にて、識別情報検出部２３２により検出されたトラックの識別情報をもとに、ユニット分の分離パターンが配置された区間におけるスキャンごとの再生ヘッドの再生信号ごとに、スキャン時に再生される分離パターンの区間に対応する再生信号と、スキャン時に再生されない分離パターンの区間に対応する再生信号とをそれぞれ判別し、再生される分離パターンの区間に対応する再生信号をそのまま使用し、かつ、再生されない分離パターンの区間に対応する再生信号を所定の値に置き換えてチャネル推定演算を行うようにチャネル推定演算部２３４に対して必要な情報を出力する。（ステップＳ４０９）。
【０２４６】
次に、チャネル推定演算部２３４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及び識別情報検出部２３２によって得ら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部分の再生信号と、分離パターン部分処理制御部２３８からの情報を用いて、スキャンごとの再生ヘッドＲ−１と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（ステップＳ４１０）。
【０２４７】
次に、再生位置制御処理部２３５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及び識別情報検出部２３２によって得られた識別情報をもとに、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揃える（ステップＳ４１１）。
【０２４８】
次に、信号分離演算部２３６にて、チャネル推定演算部２３４によって得られたチャネル行列の逆行列を演算し、この逆行列を用いて、再生信号ゲイン制御処理部２３３より出力された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処理が行われる（ステップＳ４１２）。
【０２４９】
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Ｓ４１３）、復元部２６０にて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Ｓ４１４）。
【０２５０】
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、同期信号検出器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。
【０２５１】
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。
【０２５２】
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。
【０２５３】
その具体例を以下に示す。
【０２５４】
図２３は、例えば記録ヘッドアレイ１５０のように一体となった、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、トラック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５３の間にはガードバンド５２が配置される。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、上記の実施形態で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。
【０２５５】
図２４は、複数の記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，Ｗ−３，Ｗ−４，Ｗ−４，Ｗ−５，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トラックフォーマットの概念図である。ヘリカル・スキャン磁気記録では、回転するドラム上に複数のヘッドがそれぞれ独立に搭載されており、例えば複数の記録ヘッドと再生ヘッドが、回転するドラム上に交互に配置されている。
【０２５６】
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−３，Ｗ−４，Ｗ−４，Ｗ−５，Ｗ−６が用いられている。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とは、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５３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。
【０２５７】
なお、この例では、トラック＃１−＃６のまとまりを、データを再生する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。
【０２５８】
各トラック＃１−＃６に記録されるプリアンブルは、上記の実施形態で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。
【０２５９】
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】
【０２６０】
【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トラックフォーマットの概念図である。
【図７】図６のトラックフォーマットにおけるプリアンブルの構成を示す図である。
【図８】図７のトラックフォーマットに対する再生信号を示す図である。
【図９】図７のトラックフォーマットの変形例を示す図である。
【図１０】図７のトラックフォーマットの他の変形例を示す図である。
【図１１】図１０のトラックフォーマットに対する再生信号を示す図である。
【図１２】図１０のトラックフォーマットの変形例を示す図である。
【図１３】本発明が適用可能なトラック数を３とするトラックフォーマットの例を示す図である。
【図１４】図１３のトラックフォーマットの変形例を示す図である。
【図１５】図１０のトラックフォーマットの変形例を示す図である。
【図１６】図１５のトラックフォーマットの変形例を示す図である。
【図１７】本発明の第２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１８】図１７の記録装置のユニット記録時の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１９】図１７の記録装置の変形例を示す図である。
【図２０】図１９の記録装置のユニット記録時の動作の流れを示すフローチャートである。
【図２１】本発明の第２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２２】図２１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２３】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トラックフォーマットの概念図である。
【図２４】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トラックフォーマットの概念図である
【図２５】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２６】図２５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２７】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２８】図２７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。
【図２９】図１４のトラックフォーマットの変形例を示す図である。
【符号の説明】
【０２６１】
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
４１−１，４１−２，４１−３，４１−４      ゲイン制御パターン
４２−１，４２−２，４２−３，４２−４      同期パターン
４３−１，４３−２，４３−３，４３−４      識別パターン
４４−１，４４−２，４４−３，４４−４      分離パターン
５１      ユニット
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
１２１−１，１２１−２，１２１−３，１２１−４      記録符号化部
１３０      マルチトラックプリアンブル付加部
１３１−１，１３１−２，１３１−３，１３１−４      独立プリアンブル付加部
１４０      マルチトラック記録部
１４１−１，１４１−２，１４１−３，１４１−４      出力タイミング設定部
１４４−１，１４４−２，１４４−３，１４４−４      記録補償部
１４７−１，１４７−２，１４７−３，１４７−４      記録アンプ
１４９      記憶部
１５０      記録ヘッドアレイ
２００      再生装置
２１０      再生ヘッドアレイ
２２０      チャネル再生部
２２１−１，２２１−２，２２１−３，２２１−４      再生アンプ
２２４−１，２２４−２，２２４−３，２２４−４      ゲイン調整部
２２５−１，２２５−２，２２５−３，２２５−４      Ａ／Ｄコンバータ
２３０      信号分離処理部
２３１      同期信号検出器
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      分離パターン部分処理制御部
２４０      マルチトラック復調部
２４１−１，２４１−２，２４１−３，２４１−４      等化器
２４３−１，２４３−２，２４３−３，２４３−４      検出器
２４４−１，２４４−２，２４４−３，２４４−４      同期信号検出器
２４５−１，２４５−２，２４５−３，２４５−４      復号器
２６０      復元部
２６１      データ結合器
Ｒ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４      再生ヘッド
Ｗ−１，Ｗ−２，Ｗ−３，Ｗ−４      記録ヘッド
【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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【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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