(57)【要約】【課題】トラックに対する再生ヘッドのずれが存在する場合であっても、信号分離の演算処理を良好に行うことを可能にする。【解決手段】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にそれぞれ、データと、トラックを識別可能な識別パターン及び分離パターンを含むプリアンブルとが記録された磁気記録メディアを再生するにあたり、再生ヘッドによる再生信号からトラックごとの識別パターンを検出してトラックの識別情報を得る。このトラックの識別情報を加味してトラックごとの分離パターンの先頭位置を特定し、ユニットごとの分離パターンの再生信号をもとにチャネル行列を演算し、このチャネル行列を用いて、再生ヘッド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データの再生信号を分離する。【選択図】  図３
2009032373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のトラックに跨って信号を再生可能な再生ヘッドを有する再生装置によってデータ再生が可能なトラックフォーマットであって、
前記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、他のトラックに対して自らを個別に識別することを可能にするための識別情報、及び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とが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２】
請求項１に記載のトラックフォーマットであって、
前記識別情報は、前記ユニットを識別する情報を含むことを特徴とするトラックフォーマット。
【請求項３】
請求項１に記載のトラックフォーマットであって、
前記識別情報は、識別パターンとして前記プリアンブル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４】
請求項３に記載のトラックフォーマットであって、
前記各トラックの前記識別パターンは、前記ユニット内で隣り合うトラック間で、前記トラックの進行する方向において互いにずれて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５】
請求項３に記載のトラックフォーマットであって、
前記各トラックの前記識別パターンは、前記ユニット内で隣り合うトラック間で干渉しないパターンと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６】
請求項３に記載のトラックフォーマットであって、
前記プリアンブルは、前記再生ヘッドにより再生された前記複数の再生信号のゲインを制御するためのゲイン制御パターンと、前記複数の再生信号の同期をとるための同期パターンとをさらに含むことを特徴とするトラックフォーマット。
【請求項７】
請求項１に記載のトラックフォーマットであって、
前記マルチトラックプリアンブル付加部によって付加される前記プリアンブルは、前記再生ヘッドにより再生された前記複数の再生信号のゲインを制御するためのゲイン制御パターンと、前記複数の再生信号の同期をとるための同期パターンとを含み、前記識別情報は、複数の種類の前記同期パターンの組み合わせによって与えら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８】
複数のトラックに跨って信号を再生可能な再生ヘッドを有する再生装置によってデータ再生が可能な記録媒体であって、
前記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、他のトラックに対して自らを個別に識別することを可能にするための識別情報、及び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とが記録されていることを特徴とする記録媒体。
【請求項９】
記録媒体に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であって、
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、他のトラックに対して自らを個別に識別することを可能にするための識別情報、及び再生装置に設けられ、複数のトラックに跨って信号を再生可能な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
を具備することを特徴とする記録装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の記録装置であって、
前記識別情報は前記ユニットを識別する情報を含むことを特徴とする記録装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の記録装置であって、
前記マルチトラックプリアンブル付加部によって付加される前記プリアンブルは、前記識別情報を識別パターンとして含むことを特徴とする記録装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の記録装置であって、
前記マルチトラックプリアンブル付加部は、前記各トラックの前記識別パターンを、前記ユニット内で隣り合うトラック間で、前記トラックの進行する方向において互いにずれて配置されるように、前記各トラックの前記プリアンブルを付加することを特徴とする記録装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の記録装置であって、
前記マルチトラックプリアンブル付加部は、前記各トラックの前記識別パターンとして、前記ユニット内で隣り合うトラック間で干渉しないパターンを用いることを特徴とする記録装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の記録装置であって、
前記マルチトラックプリアンブル付加部によって付加される前記プリアンブルは、前記再生ヘッドにより再生された前記複数の再生信号のゲインを制御するためのゲイン制御パターンと、前記複数の再生信号の同期をとるための同期パターンとをさらに含むことを特徴とする記録装置。
【請求項１５】
請求項９に記載の記録装置であって、
前記マルチトラックプリアンブル付加部によって付加される前記プリアンブルは、前記再生ヘッドにより再生された前記複数の再生信号のゲインを制御するためのゲイン制御パターンと、前記複数の再生信号の同期をとるための同期パターンとを含み、前記識別情報を、複数の種類の前記同期パターンの組み合わせによって与えることを特徴とする記録装置。
【請求項１６】
記録媒体に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方法であって、
前記トラックごとに記録すべきデータを符号化するステップと、
前記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、他のトラックに対して自らを個別に識別することを可能にするための識別情報、及び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ステップと、
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前記記録ヘッドにより前記記録媒体に記録するステップと
を具備することを特徴とする記録方法。
【請求項１７】
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、他のトラックに対して自らを個別に識別することを可能にするための識別情報、及び前記複数のトラックに跨って信号を再生可能な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とが記録された記録媒体を再生する再生装置であって、
前記再生ヘッドにより再生された信号から前記トラックごとの識別情報を検出する識別情報検出部と、
前記識別情報検出部により検出された前記トラックごとの識別情報を加味して前記トラックごとの前記分離パターンの位置を特定し、前記ユニットごとの前記分離パターンの再生信号をもとに、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
を具備することを特徴とする再生装置。
【請求項１８】
請求項１７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って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１９】
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、他のトラックに対して自らを個別に識別することを可能にするための識別情報、及び前記複数のトラックに跨って信号を再生可能な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とが記録された記録媒体を再生する方法であって、
前記再生ヘッドにより再生された信号から前記トラックごとの識別情報を検出するステップと、
前記検出された前記トラックごとの識別情報を加味して前記トラックごとの前記分離パターンの位置を特定し、前記ユニットごとの前記分離パターンの再生信号をもとに、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ステップと
を具備することを特徴とする再生方法。
【請求項２０】
記録媒体に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であって、
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、他のトラックに対して自らを個別に識別することを可能にするための識別情報、及び再生装置に設けられ、前記複数のトラックに跨って信号を再生可能な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
を具備する記録装置と、
前記記録装置によって記録された前記記録媒体を再生する再生装置であって、
前記再生ヘッドにより再生された信号から前記トラックごとの識別情報を検出する識別情報検出部と、
前記識別情報検出部により検出された前記トラックごとの識別情報を加味して前記トラックごとの前記分離パターンの位置を特定し、前記ユニットごとの前記分離パターンの再生信号をもとに、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
を具備する再生装置と
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、複数のトラックに跨って信号を再生可能な再生ヘッドを有する再生装置によってデータ再生が可能なトラックフォーマット、記録媒体、記録装置、記録方法、再生装置、再生方法、及び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２３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２４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２５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２６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、例えば再生時において、トラックに対する再生ヘッドのずれに対して、チャネル推定演算に必要な情報を、有効に得ることが困難となる場合が考えられる。これを補うためには例えば、別途、どの再生ヘッドがどのトラックを跨いでいるかといった位置関係を検出したりする必要があった。そしてその際には、記録時の位相方向のずれや、再生時の再生位置のずれなどの摂動に対しても考慮しなければならず、これらは必ずしも容易ではなかった。
【００４７】
この結果として、信号分離演算を行うために必要な、トラックをまたがっている複数の再生信号による信号分離演算の品質が低下する可能性があった。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、トラックに対する再生ヘッドのずれが存在する場合であっても、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トラックフォーマット、記録媒体、記録装置、記録方法、再生装置、再生方法、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、本発明のトラックフォーマットは、複数のトラックに跨って信号を再生可能な再生ヘッドを有する再生装置によってデータ再生が可能なトラックフォーマットであって、前記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、他のトラックに対して自らを個別に識別することを可能にするための識別情報、及び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とが配置されたものである。
【００５０】
この発明によれば、このトラックフォーマットからのデータ再生時に、トラックごとの識別情報を検出することによって、トラックごとの分離パターンの位置情報を得ることができ、チャネル推定演算に必要な情報を有効に得ることができる。これにより、信号分離処理の品質を向上させることができ、高トラック密度化を実現できる。
【００５１】
本発明のトラックフォーマットにおいて、前記識別情報は、前記ユニットを識別する情報を含むものであってもよい。これにより、再生時にデータ再生の対象であるユニットのトラックと隣のユニットのトラックとを識別することができ、チャネル推定演算に必要な情報をより有効に得ることができる。
【００５２】
本発明のトラックフォーマットにおいて、前記識別情報は、識別パターンとして前記プリアンブルに配置されていてもよい。これにより、再生時に再生ヘッドにより得られた再生信号からパターン検出によって識別情報を確実に得ることができる。
【００５３】
本発明のトラックフォーマットにおいて、前記各トラックの前記識別パターンは、前記ユニット内で隣り合うトラック間で、前記トラックの進行する方向において互いにずれて配置されていることが望ましい。これにより、再生時に隣り合うトラック間での識別パターンの符号の干渉が発生することを回避でき、チャネル推定演算に必要な情報をより有効に得ることができる。
【００５４】
本発明のトラックフォーマットにおいて、前記各トラックの前記識別パターンは、前記ユニット内で隣り合うトラック間で干渉しないパターンとすることで、トラックの進行する方向での同じ範囲に各トラックの識別パターンを配置することができ、記録密度をより高めることができる。
【００５５】
本発明のトラックフォーマットにおいて、前記プリアンブルは、前記再生ヘッドにより再生された前記複数の再生信号のゲインを制御するためのゲイン制御パターンと、前記複数の再生信号の同期をとるための同期パターンとをさらに含むものであってもよい。この場合に、前記識別情報は、複数の種類の前記同期パターンの組み合わせによって与えられたものとしてもよい。
【００５６】
本発明の別の観点に基づく記録媒体は、複数のトラックに跨って信号を再生可能な再生ヘッドを有する再生装置によってデータ再生が可能な記録媒体であって、前記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、他のトラックに対して自らを個別に識別することを可能にするための識別情報、及び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とが記録されたものである。
【００５７】
この発明によれば、この記録媒体からのデータ再生時に、トラックごとの識別情報を検出することによって、トラックごとの分離パターンの位置情報を得ることができ、チャネル推定演算に必要な情報を有効に得ることができる。これにより、信号分離処理の品質を向上させることができ、高トラック密度化を実現できる。
【００５８】
本発明の別の観点に基づく記録装置は、記録媒体に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であって、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、他のトラックに対して自らを個別に識別することを可能にするための識別情報、及び再生装置に設けられ、複数のトラックに跨って信号を再生可能な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するものである。
【００５９】
本発明の記録装置によって記録が行われた記録媒体からのデータ再生時に、トラックごとの識別情報を検出することによって、トラックごとの分離パターンの位置情報を得ることができ、チャネル推定演算に必要な情報を有効に得ることができる。これにより、信号分離処理の品質を向上させることができ、高トラック密度化を実現できる。
【００６０】
本発明の記録装置において、前記識別情報は前記ユニットを識別する情報を含むものであってもよい。これにより、再生時に、データ再生の対象であるユニットのトラックと隣のユニットのトラックとを識別することができ、チャネル推定演算に必要な情報をより有効に得ることができる。
【００６１】
本発明の記録装置において、前記マルチトラックプリアンブル付加部によって付加される前記プリアンブルは、前記識別情報を識別パターンとして含むものであってもよい。これにより、再生時に、再生ヘッドにより得られた再生信号からパターン検出によって識別情報を確実に得ることができる。
【００６２】
本発明の記録装置において、前記マルチトラックプリアンブル付加部は、前記各トラックの前記識別パターンを、前記ユニット内で隣り合うトラック間で、前記トラックの進行する方向において互いにずれて配置されるように、前記各トラックの前記プリアンブルを付加することとしてもよい。これにより、再生時に隣り合うトラック間での識別パターンの符号の干渉が発生することを回避でき、チャネル推定演算に必要な情報をより有効に得ることができる。
【００６３】
本発明の記録装置において、前記マルチトラックプリアンブル付加部は、前記各トラックの前記識別パターンとして、前記ユニット内で隣り合うトラック間で干渉しないパターンを用いることとしてもよい。これにより、トラックの進行する方向での同じ範囲に各トラックの識別パターンを配置することができ、記録密度をより高めることができる。
【００６４】
本発明の記録装置において、前記マルチトラックプリアンブル付加部によって付加される前記プリアンブルは、前記再生ヘッドにより再生された前記複数の再生信号のゲインを制御するためのゲイン制御パターンと、前記複数の再生信号の同期をとるための同期パターンとをさらに含むこととしてもよい。この場合に、前記識別情報は、複数の種類の前記同期パターンの組み合わせによって与えられたものとしてもよい。
【００６５】
本発明の別の観点に基づく記録方法は、記録媒体に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方法であって、前記トラックごとに記録すべきデータを符号化するステップと、前記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、他のトラックに対して自らを個別に識別することを可能にするための識別情報、及び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ステップと、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前記記録ヘッドにより前記記録媒体に記録するステップとを具備する。
【００６６】
本発明の記録方法によって記録が行われた記録媒体からのデータ再生時に、トラックごとの識別情報を検出することによって、トラックごとの分離パターンの位置情報を得ることができ、チャネル推定演算に必要な情報を有効に得ることができる。これにより、信号分離処理の品質を向上させることができ、高トラック密度化を実現できる。
【００６７】
本発明の別の観点に基づく再生装置は、前記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、他のトラックに対して自らを個別に識別することを可能にするための識別情報、及び前記複数のトラックに跨って信号を再生可能な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とが記録された記録媒体を再生する再生装置であって、前記再生ヘッドにより再生された信号から前記トラックごとの識別情報を検出する識別情報検出部と、前記識別情報検出部により検出された前記トラックごとの識別情報を加味して前記トラックごとの前記分離パターンの位置を特定し、前記ユニットごとの前記分離パターンの再生信号をもとに、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を具備する。
【００６８】
本発明の再生装置において、前記チャネル推定演算部によって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としてもよい。
【００６９】
本発明によれば、トラックごとの識別情報を検出することによって、トラックごとの分離パターンの位置情報を得ることができ、チャネル推定演算に必要な情報を有効に得ることができる。これにより、信号分離処理の品質を向上させることができ、高トラック密度化を実現できる。
【００７０】
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、他のトラックに対して自らを個別に識別することを可能にするための識別情報、及び前記複数のトラックに跨って信号を再生可能な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とが記録された記録媒体を再生する方法であって、前記再生ヘッドにより再生された信号から前記トラックごとの識別情報を検出するステップと、前記検出された前記トラックごとの識別情報を加味して前記トラックごとの前記分離パターンの位置を特定し、前記ユニットごとの前記分離パターンの再生信号をもとに、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ステップとを具備する。
【００７１】
本発明によれば、トラックごとの識別情報を検出することによって、トラックごとの分離パターンの位置情報を得ることができ、チャネル推定演算に必要な情報を有効に得ることができる。これにより、信号分離処理の品質を向上させることができ、高トラック密度化を実現できる。
【００７２】
本発明の別の観点に基づく記録再生装置は、記録媒体に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であって、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、他のトラックに対して自らを個別に識別することを可能にするための識別情報、及び再生装置に設けられ、前記複数のトラックに跨って信号を再生可能な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する記録装置と、前記記録装置によって記録された前記記録媒体を再生する再生装置であって、前記再生ヘッドにより再生された信号から前記トラックごとの識別情報を検出する識別情報検出部と、前記識別情報検出部により検出された前記トラックごとの識別情報を加味して前記トラックごとの前記分離パターンの位置を特定し、前記ユニットごとの前記分離パターンの再生信号をもとに、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を具備する。
【発明の効果】
【００７３】
本発明によれば、トラックに対する再生ヘッドのずれが存在する場合であっても、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】
【００７４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００７５】
（第１の実施形態）
【００７６】
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＝３、Ｎ＝３とする。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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で構成される。
【００８２】
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。
【００８３】
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を有している。
【００８４】
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Ｓ１０１）。
【００８５】
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Ｓ１０２）。
【００８６】
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により、記録符号化部１２１−１，１２１−２，１２１−３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）。
【００８７】
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。
【００８８】
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Ｓ１０４）。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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、及び信号分離演算部２３６を有している。
【００９７】
同期信号検出部２３１は、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，２２５−３より出力された再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３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。
【００９８】
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。
【００９９】
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の再生信号のレベルを制御する。
【０１００】
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、分離パターンの先頭位置を特定し、この分離パターンを用いて、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３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。
【０１０１】
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の再生信号の再生位置を合わせる処理を行う。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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）。
【０１０８】
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Ｓ２０２）。
【０１０９】
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より出力された、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３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）。
【０１１０】
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）。
【０１１１】
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の再生信号のレベルを個別に制御する（ステップＳ２０５）。
【０１１２】
次に、チャネル推定演算部２３４にて、同期信号検出器２３１によって検出された同期パターンと識別情報検出部２３２によって検出された識別情報とをもとに、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３の再生信号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、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Ｓ２０６）。
【０１１３】
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の再生信号の再生位置を合わせる処理を行う（ステップＳ２０７）。
【０１１４】
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Ｓ２０８）。
【０１１５】
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Ｓ２０９）、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Ｓ２１０）。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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である。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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と同期パターン４２−１，４２−２，４２−３と識別パターン４３−１，４３−２，４３−３で構成され、ゲイン制御パターン４１−１，４１−２，４１−３と同期パターン４２−１，４２−２，４２−３と識別パターン４３−１，４３−２，４３−３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の順に配置される。そして分離パターン４４−１，４４−２，４４−３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によって記録符号列に対して付加されたものである。
【０１２２】
そして図７の例では、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３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の幅は、記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，Ｗ−３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−３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はトラック＃２とトラック＃３とに跨って信号を再生する。
【０１２３】
第１のプリアンブル２３において、各トラック＃１，＃２，＃３の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Ｔ１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Ｔ２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Ｔ３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、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。
【０１２４】
再生時に、各トラック＃１，＃２，＃３のゲイン制御パターン４１−１，４１−２，４１−３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による再生アンプ２２１−１，２２１−２，２２１−３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。
【０１２５】
また、再生時に、各トラック＃１，＃２，＃３の同期パターン４２−１，４２−２，４２−３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の識別パターン４３−１，４３−２，４３−３、各トラック＃１，＃２，＃３の分離パターン４４−１，４４−２，４４−３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。
【０１２６】
また、再生時に、各トラック＃１，＃２，＃３の識別パターン４３−１，４３−２，４３−３は、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。さらに、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。
【０１２７】
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の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、同期パターン４２−１，４２−２，４２−３、識別パターン４３−１，４３−２，４３−３を用いた上記の制御を良好に行うことができる。
【０１２８】
一方、第２のプリアンブル２４において、各トラック＃１，＃２，＃３の分離パターン４４−１，４４−２，４４−３は、再生時にチャネル推定演算部２３４にて、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３ごとの再生信号からトラック＃１，＃２，＃３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。
【０１２９】
これらの分離パターン４４−１，４４−２，４４−３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Ｔ４区間に、トラック＃２の分離パターン４４−２はＴ５区間に、トラック＃３の分離パターン４４−３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３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。
【０１３０】
ここで分離パターン４４−１，４４−２，４４−３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。
【０１３１】
再生時に、チャネル推定演算部２３４は、この分離パターン４４−１，４４−２，４４−３の再生信号を用いてチャネル推定演算を行い、その結果としてチャネル行列を生成する。このチャネル行列は、１ユニット内の各トラック＃１，＃２，＃３に対する個々の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３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。
【０１３２】
次に、図６に戻って、各トラック＃１，＃２，＃３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の詳細を説明する。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
（識別情報検出部２３２について）
【０１３８】
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をもとに、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３ごとの再生信号における識別パターン４３−１，４３−２，４３−３の先頭位置を特定し、その識別パターン４３−１，４３−２，４３−３を検出してトラックの識別情報を出力する。
【０１３９】
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。
【０１４０】
（再生信号ゲイン制御処理部２３３について）
【０１４１】
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ごとのゲイン制御パターン４１−１，４１−２，４１−３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。
【０１４２】
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とトラック＃３より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の信号を加算する。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
（チャネル推定演算部２３４について）
【０１４７】
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、分離パターン４４−１，４４−２，４４−３の先頭位置を特定して、これらの分離パターン４４−１，４４−２，４４−３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各トラック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４４−１，４４−２，４４−３の先頭が、対応するトラックの同期パターン４２−１，４２−２，４２−３が検出された位置からどれだけ後方にあるかを知ることができるので、分離パターン４４−１，４４−２，４４−３の再生信号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。
【０１４８】
ここで、本発明との比較例として、同期パターンのみを用いて各トラックの分離パターンの先頭位置を判別する方法とこの場合の問題点を説明する。
【０１４９】
図８は、比較例における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。同図に示すように、このプリアンブル２１は、第１のプリアンブル２３と第２のプリアンブル２４で構成される。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と同期パターン４２−１，４２−２，４２−３とで構成され、ゲイン制御パターン４１−１，４１−２，４１−３と同期パターン４２−１，４２−２，４２−３と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，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，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，分離パターン４４−３の順に配置される。そして、分離パターン４４−１，４４−２，４４−３の後にはデータ２２が配置される。
【０１５０】
第１のプリアンブル２３において、各トラック＃１，＃２，＃３の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、それぞれが互いに位置が重ならないように配置されている。すなわち、図８において、トラック＃１のゲイン制御パターン４１−１及び同期パターン４２−１はＴ１区間に、トラック＃２のゲイン制御パターン４１−２及び同期パターン４２−２はＴ２区間に、トラック＃３のゲイン制御パターン４１−３及び同期パターン４２−３はＴ３区間にそれぞれ配置されている。隣り合うトラックの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。
【０１５１】
一方、第２のプリアンブル２４においても、それぞれが互いに位置が重ならないように配置されている。すなわち、図８において、トラック＃１の分離パターン４４−１はＴ４区間に、トラック＃２の分離パターン４４−２はＴ５区間に、トラック＃３の分離パターン４４−３はＴ６区間にそれぞれ記録されている。隣り合うトラックの分離パターン４４−１，４４−２，４４−３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。
【０１５２】
要するに、この比較例のトラックフォーマットのプリアンブル２１の構成は、図７に示した本実施形態のトラックフォーマットのプリアンブル２１から識別パターン４３−１，４３−２，４３−３を除いたものである。
【０１５３】
そして、この比較例においても、本実施形態と同様に、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３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−３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はトラック＃２とトラック＃３とに跨って信号を再生するものとする。
【０１５４】
図９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それぞれの中心がトラック＃１，＃２，＃３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の再生信号を示した図である。なお、図９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。
【０１５５】
この場合、再生ヘッドＲ−１によって、トラック＃１の再生信号６１，６８と、トラック＃２の小さい再生信号６２，７０が得られる。
【０１５６】
再生ヘッドＲ−２によって、トラック＃１の小さい再生信号６３，６９と、トラック＃２の再生信号６４，７１と、トラック＃３の小さい再生信号６５，７３が得られる。
【０１５７】
そして再生ヘッドＲ−３によって、トラック＃２の小さい再生信号６６，７２と、トラック＃３の再生信号６７，７４が得られる。
【０１５８】
図１０は、図９に対して再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３の位置が上方にずれているときの各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３の再生信号の例を示した図である。
【０１５９】
この場合、再生ヘッドＲ−１によって、トラック＃１の再生信号６１，６８のみが得られる。再生ヘッドＲ−２によって、トラック＃１のやや小さい再生信号６３，６９と、トラック＃２の再生信号６４，７１が得られる。そして再生ヘッドＲ−３によって、トラック＃２のやや小さい再生信号６６，７２と、トラック＃３の再生信号６７，７４が得られる。
【０１６０】
図１１は、図９に対して再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３の位置が下方にずれているときの各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３の再生信号の例を示した図である。
【０１６１】
この場合、再生ヘッドＲ−１によって、トラック＃１の再生信号６１，６８と、トラック＃２のやや小さい再生信号６２，７０が得られる。再生ヘッドＲ−２によって、トラック＃２の再生信号６４，７１と、トラック＃３のやや小さい再生信号６５，７３が得られる。そして再生ヘッドＲ−３によって、トラック＃３の再生信号６７，７４のみが得られる。
【０１６２】
ところで図９乃至図１１の例では、トラックごとの第１のプリアンブルの長さとして３０データ分、隣接するトラックの第１のプリアンブル間の隙間の長さとして１０データ分、トラックごとの分離パターンの長さとして６０データ分、トラック＃３の第１のプリアンブルとトラック＃１の分離パターンとの隙間の長さとして１０データ分が割り当てられていることとする。
【０１６３】
ここで、再生ヘッドＲ−２の再生信号＃２における、第１のプリアンブル内の同期パターン４２−１，４２−２，４２−３と第２のプリアンブルである分離パターン４４−１，４４−２，４４−３との間隔について着目する。
【０１６４】
図９に示したように、オフトラックが無い場合には、再生ヘッドＲ−２によって全てのトラック＃１，＃２，＃３の第１のプリアンブルおよび第２のプリアンブルが再生される。このとき、最初に再生される同期パターンはトラック＃１の同期パターン４２−１であり、この同期パターン４２−１の位置終了位置から９０（１０＋３０＋１０＋３０＋１０）データ分後方の位置がトラック＃１の分離パターン４４−１の先頭位置である。
【０１６５】
図１０に示したように、上方へのオフトラックが存在する場合には、再生ヘッドＲ−２によってトラック＃１とトラック＃２の第１のプリアンブルおよび第２のプリアンブルが再生される。このときも最初に再生される同期パターンはトラック＃１の同期パターン４２−１であるから、同期パターン４２−１の位置終了位置から９０（１０＋３０＋１０＋３０＋１０）データ分後方の位置がトラック＃１の分離パターン４４−１の先頭位置である。
【０１６６】
図１１に示したように、下方へのオフトラックが存在する場合には、再生ヘッドＲ−２によってトラック＃２とトラック＃３の第１のプリアンブルおよび第２のプリアンブルが再生される。このとき、最初に再生される同期パターンはトラック＃２の同期パターン４２−２であり、この同期パターン４２−２の検出終了位置から５０データ分（１０＋３０＋１０）後方の位置がトラック＃１の分離パターン４４−１の先頭位置である。
【０１６７】
すなわち、この比較例においては、オフトラックが無い場合および上方へのオフトラックが存在する場合と、下方へのオフトラックが存在する場合とで、最初に検出される同期パターンの検出終了位置からトラック＃１の分離パターン４４−１の先頭位置までの間隔に違いが生じるために、チャネル推定演算に必要な情報を有効に得ることが困難となる。
【０１６８】
また、オフトラックが無い場合であっても、最初の同期パターンは出力が小さいトラック＃１の再生信号６３から検出されるため、記録再生時のノイズ等の外乱に対して検出が不安定となることが予想される。この点においても、チャネル推定演算に必要な情報を有効に得ることが困難となる。この結果として、信号分離演算の品質が低下し、分離後のトラックごと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。
【０１６９】
そこで、この実施形態では、各トラック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４４−１，４４−２，４４−３の先頭が、対応するトラックの同期パターン４２−１，４２−２，４２−３が検出された位置からどれだけ後方にあるかを次のようにして求めている。
【０１７０】
ここで、再生ヘッドＲ−２の再生信号＃２における、第１のプリアンブル内の同期パターン４２−１，４２−２，４２−３と第２のプリアンブルである分離パターン４４−１，４４−２，４４−３との間隔について着目する。
【０１７１】
図９に示したように、オフトラックが無い場合には、再生ヘッドＲ−２によって全てのトラック＃１，＃２，＃３の第１のプリアンブルおよび第２のプリアンブルが再生される。このとき、識別情報検出部２３２は、最初に、再生ヘッドＲ−２の再生信号＃２における、トラック＃１の再生信号６３に含まれる識別パターン４３−１を検出する。ここで、当該トラック＃１の識別情報として、例えば、１番目のユニットの１番目のトラック＃１を意味する"１＿１"が得られたとする。この場合、トラック＃１の識別パターン４３−１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すなわち９０（１０＋３０＋１０＋３０＋１０）データ分後方の位置が、そのトラック＃１の分離パターン４４−１の先頭位置であるという情報を得られるようにする。
【０１７２】
次に、識別情報検出部２３２は、再生ヘッドＲ−２の再生信号＃２における、トラック＃２の再生信号６４に含まれる識別パターン４３−２を検出する。ここで、当該トラック＃２の識別情報として、例えば、１番目のユニットの２番目のトラック＃２を意味する"１＿２"が得られたとする。この場合、トラック＃２の識別パターン４３−２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すなわち１２０（１０＋３０＋１０＋６０＋１０）データ分後方の位置が、そのトラック＃２の分離パターン４４−２の先頭位置であるという情報を得られるようにする。
【０１７３】
次に、識別情報検出部２３２は、再生ヘッドＲ−２の再生信号＃２における、トラック＃３の再生信号６５に含まれる識別パターン４３−３を検出する。ここで、当該トラック＃３の識別情報として、例えば、１番目のユニットの３番目のトラック＃３を意味する"１＿３"が得られたとする。この場合、トラック＃３の識別パターン４３−３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すなわち１５０（１０＋６０＋１０＋６０＋１０）データ分後方の位置が、そのトラック＃３の分離パターン４４−３の先頭位置であるという情報を得られるようにする。
【０１７４】
このように、トラック＃１，＃２，＃３ごとに識別パターン４３−１，４３−２，４３−３を検出して識別情報を得ることによって、識別パターン４３−１，４３−２，４３−３の検出終了位置からどれだけ後方に分離パターン４４−１，４４−２，４４−３の先頭位置があるかという情報を得ることができる。
【０１７５】
図１０に示したように、上方へのオフトラックが存在する場合には再生ヘッドＲ−２によってトラック＃１とトラック＃２の第１のプリアンブルおよび第２のプリアンブルが再生される。このとき識別情報検出部２３２によって、最初に、再生ヘッドＲ−２の再生信号＃２における、トラック＃１の再生信号６３に含まれる識別パターン４３−１が検出される。これにより、トラック＃１の識別パターン４３−１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すなわち９０（１０＋３０＋１０＋３０＋１０）データ分後方の位置が、そのトラック＃１の分離パターン４４−１の先頭位置であるという情報が得られる。
【０１７６】
次に、識別情報検出部２３２によって、再生ヘッドＲ−２の再生信号＃２における、トラック＃２の再生信号６４に含まれる識別パターン４３−２が検出される。これにより、トラック＃２の識別パターン４３−２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すなわち１２０（１０＋３０＋１０＋６０＋１０）データ分後方の位置が、そのトラック＃２の分離パターン４４−２の先頭位置であるという情報が得られる。
【０１７７】
図１１に示したように、下方へのオフトラックが存在する場合には、再生ヘッドＲ−２によってトラック＃２とトラック＃３の第１のプリアンブルおよび第２のプリアンブルが再生される。このとき、識別情報検出部２３２によって、最初に、再生ヘッドＲ−２の再生信号＃２における、トラック＃２の再生信号６４に含まれる識別パターン４３−２が検出される。これにより、トラック＃２の識別パターン４３−２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すなわち１２０（１０＋３０＋１０＋６０＋１０）データ分後方の位置が、そのトラック＃２の分離パターン４４−２の先頭位置であるという情報が得られる。
【０１７８】
次に、識別情報検出部２３２によって、再生ヘッドＲ−２の再生信号＃２における、トラック＃３の再生信号６５に含まれる識別パターン４３−３が検出される。これにより、トラック＃３の識別パターン４３−３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すなわち１５０（１０＋６０＋１０＋６０＋１０）データ分後方の位置が、そのトラック＃３の分離パターン４４−３の先頭位置であるという情報が得られる。
【０１７９】
このように、上方及び下方のいずれの方向へのオフトラックが存在する場合であっても、検出された識別パターン４３−１，４３−２，４３−３に対して、それぞれ対応するトラックの分離パターン４４−１，４４−２，４４−３の先頭位置をより正確に知ることができ、チャネル推定演算に必要な情報を有効に得ることができる。これにより、信号分離処理の品質を向上させることができ、高トラック密度化を実現できる。
【０１８０】
図１２は図７の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においては、ユニットを構成するトラックの数及び再生ヘッドの数は４とされている。トラック＃１，＃２，＃３，＃４における第１のプリアンブル２３及び第２のプリアンブル２４の配置は図７と同様であるが、トラック＃４の第１のプリアンブル２３のトラックの進行する方向における位置は、トラック＃１の第１のプリアンブル２３の位置と同じとされている。そして再生ヘッド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できるように、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３，Ｒ−４のヘッド幅と配置が決められている。このようなフォーマットにおいても、各トラック＃１，＃２，＃３，＃４の第１のプリアンブル２３に識別パターン４３−１，４３−２，４３−３，４３−４を付加し、これをもとに個々のトラックを識別することによって、検出された識別パターンに対して、それぞれ対応するトラックの分離パターンの先頭位置をより正確に知ることができ、チャネル推定演算に必要な情報を、有効に得ることができる。
【０１８１】
ところで、図７のフォーマットでは、各トラック＃１，＃２，＃３の識別パターン４３−１，４３−２，４３−３は、ユニット内で隣り合うトラック間で、トラックの進行する方向において互いにずれて配置されるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、識別パターンの符号列として、再生時に、ユニット内で隣り合うトラック間で互いに干渉しないような符号列を採用することによって、各トラック＃１，＃２，＃３における識別パターン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可能である。
【０１８２】
図１３は、トラック幅方向に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を第１のプリアンブル２３に採用したフォーマットの例である。同図において、符号４１は第１のプリアンブル２３内の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の範囲である。
【０１８３】
この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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
図１４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を識別パターン４３−１，４３−２，４３−３に採用したフォーマットの、他の例である。同図において、符号４１は第１のプリアンブル２３内の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の範囲である。
【０１８７】
このフォーマットにおいて、識別パターン４３−１，４３−２，４３−３に使用される符号列として、例えば、識別パターンとして１０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、０００００１−０００１が与えられ、
トラック＃２の識別パターン"１＿２"として、０００００１−１０００が与えられ、
トラック＃３の識別パターン"１＿３"として、０００００１−００１０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４ビットはトラックの番号の符号列である。
【０１８８】
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。
【０１８９】
以上説明したように、この実施形態によれば、各トラックの第１のプリアンブル２１に識別パターン４３−１，４３−２，４３−３を配置しておき、データ再生時にこれらの識別パターン４３−１，４３−２，４３−３を検出してトラックを識別することによって、検出された識別パターン４３−１，４３−２，４３−３に対して、それぞれ対応するトラックの分離パターン４４−１，４４−２，４４−３の先頭位置をより正確に知ることができ、チャネル推定演算に必要な情報を有効に得ることができる。これにより、信号分離処理の品質を向上させることができ、高トラック密度化を実現できる。
【０１９０】
次に、本実施形態の変形例を示す。
【０１９１】
以上は、再生ヘッドの幅をトラック幅の１．５倍とし、個々の再生ヘッドがそれぞれ複数のトラックに跨って再生を行うように各再生ヘッドを配置することを前提に説明したが、個々の再生ヘッドがそれぞれ複数のトラックを跨いで配置されるように、各再生ヘッドのトラック幅方向での位置を制御するようにしてもよい。これにより、再生ヘッドの幅をより狭くしても、個々の再生ヘッドがそれぞれ複数のトラックを跨いだ状態を確保することができる。
【０１９２】
また、ここまでの説明では識別パターンは、ゲイン制御パターン、同期パターンに対して別個のパターンとして第1のプリアンブルに付加することとしたが、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ことで、同期パターンの検出と識別情報の取得とを同時に行うことができるようにしてもよい。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。
【０１９３】
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、上記の実施形態では、図７に示したような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、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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
さらに、上記の実施形態では、３行３列や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。
【０１９６】
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。
【０１９７】
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。例えば、記録ヘッドの数を３、再生ヘッドの数を４とした場合、すなわち、記録トラックの数を３とし、再生信号の数を４とした場合は、分離パターンは、互いに一次独立な３通りのパターンで構成されるものとする。
【０１９８】
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。
【０１９９】
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は、同一のパターンを採用してもかまわない。
【０２００】
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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
（第２の実施形態）
【０２０４】
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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
図１５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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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で構成される。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
図１６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。
【０２１４】
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＝３）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）。
【０２１５】
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）。
【０２１６】
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）。
【０２１７】
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）。
【０２１８】
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。
【０２１９】
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。
【０２２０】
図１７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。
【０２２１】
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１５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で構成される。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１５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。
【０２２２】
図１８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。
【０２２３】
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）。
【０２２４】
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）。
【０２２５】
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）。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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、最後にトラック＃３の位置に移動してトラック＃３の記録を行う。
【０２２８】
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。
【０２２９】
図１９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。
【０２３０】
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。
【０２３１】
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。
【０２３２】
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。
【０２３３】
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、及び信号分離演算部２３６、及び記憶部２３７を有している。
【０２３４】
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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
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。
【０２３７】
チャネル推定演算部２３４は、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、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て、この分離パターンを用いて、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。
【０２３８】
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。
【０２３９】
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逆行列を演算し、この逆行列を用いて、再生位置制御処理部２３５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。
【０２４０】
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。
【０２４１】
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２４３−１，２４３−２，２４３−３と、検出部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信号を検出するＭ個の同期信号検出部２４４−１，２４４−２，２４４−３と、同期信号検出部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。
【０２４２】
図１９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。
【０２４３】
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。
【０２４４】
図２０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。
【０２４５】
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）。
【０２４６】
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）。
【０２４７】
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。
【０２４８】
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制御する（ステップＳ４０８）。
【０２４９】
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Ｓ４０９）。
【０２５０】
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Ｓ４１０）。
【０２５１】
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Ｓ４１１）。
【０２５２】
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Ｓ４１２）、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Ｓ４１３）。
【０２５３】
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。
【０２５４】
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。
【０２５５】
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。
【０２５６】
その具体例を以下に示す。
【０２５７】
図２１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、例えば図７、図１２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。
【０２５８】
図２２は、複数の記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，Ｗ−３，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。
【０２５９】
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−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。
【０２６０】
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。
【０２６１】
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１２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。
【０２６２】
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】
【０２６３】
【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】本発明にかかるトラックフォーマットに対する比較例を示す図である。
【図９】オフトラックが無い場合の各再生ヘッドの再生信号を示す図である。
【図１０】再生ヘッドの位置が上方にずれているときの各再生ヘッドの再生信号の例を示す図である。
【図１１】再生ヘッドの位置が下方にずれているときの各再生ヘッドの再生信号の例を示した図である。
【図１２】図７のトラックフォーマットの他の例を示す図である。
【図１３】図７のトラックフォーマットのさらに他の例を示す図である。
【図１４】図７のトラックフォーマットのさらに他の例を示す図である。
【図１５】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１６】図１５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１７】図１５の記録装置の変形例を示す図である。
【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】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２０】図１９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２１】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２２】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２３】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２４】図２３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再生装置の構成を示す図である。
【図２６】図２５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】
【０２６４】
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
４１−０，４１−１，４１−３      ゲイン制御パターン
４２−０，４２−１，４２−３      同期パターン
４３−０，４３−１，４３−３      識別パターン
４４−１，４４−２，４４−３      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      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      独立プリアンブル付加部
１３２−１，１３２−２，１３２−３      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      出力タイミング設定部
１４４−１，１４４−２，１４４−３      記録補償部
１４７−１，１４７−２，１４７−３      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      再生アンプ
２２４−１，２２４−２，２２４−３      ゲイン調整部
２２５−１，２２５−２，２２５−３      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
２４０      マルチトラック復調部
２４１−１，２４１−２，２４１−３      等化器
２４３−１，２４３−２，２４３−３      検出器
２４４−１，２４４−２，２４４−３      同期信号検出器
２４５−１，２４５−２，２４５−３      復号器
２６０      復元部
２６１      データ結合器
Ｒ−１，Ｒ−２，Ｒ−３      再生ヘッド
Ｗ−１，Ｗ−２，Ｗ−３      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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