再生装置、再生方法、記録再生装置、トラックフォーマット、及び記録媒体
【課題】再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を安定して行うことができ、データ再生を良好に行う再生装置を提供する。
【解決手段】ユニットの両側に配置されるガードバンドに、ゲイン制御パターンを含むブリアンブルを設け、再生時に、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、1つの再生ヘッドによってガードバンドとトラックとから同時に再生された各ゲイン制御パターンの再生信号をもとに、この再生ヘッドごとの再生信号に対してゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御する。これにより、トラックオフセットが発生した場合でも、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができ、分離演算処理によって得られる再生信号の品質を向上させることができる。
【解決手段】ユニットの両側に配置されるガードバンドに、ゲイン制御パターンを含むブリアンブルを設け、再生時に、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、1つの再生ヘッドによってガードバンドとトラックとから同時に再生された各ゲイン制御パターンの再生信号をもとに、この再生ヘッドごとの再生信号に対してゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御する。これにより、トラックオフセットが発生した場合でも、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができ、分離演算処理によって得られる再生信号の品質を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に設けられた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、記録再生装置、トラックフォーマット、及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ヘッドにおいては、磁気記録メディアの大容量化を図るために、更なる高密度記録が求められ、トラックのトラック幅を狭くすること（以下、「狭幅化」という。）に適した磁気ヘッドが採用されるようになってきている。一般的には、トラックの狭幅化にはトラック・サーボの精度向上が鍵となる。
【０００３】
磁気テープ記録再生装置においては、狭幅化に伴い、サーボが困難になる対策案として、所謂ノントラッキング・システムが提唱され、実用化に至っている（たとえば特許文献１−５など）。このノントラッキング方式は、ヘリカル・スキャンにてダブルアジマス記録を行ったトラックに対し、識別のために、ブロックに分けてデータを記録することによって、目的のトラックを１回のトレースで再生できなくても、データを再構成できるものである。このノントラッキング方式によって、従来のトラック・サーボで必要とされる１トラック以内のトラッキング制御に対して、４倍以上のマージンが許容されるようになる。
【０００４】
また、ノントラッキング技術は、ヘリカル・スキャンに留まらずリニア記録で使用されるための可能性が検討されている（たとえば特許文献６，７など）。
【０００５】
ところで、磁気記録メディアの基板に、たとえばポリエステルフィルムのような伸縮性をもった非磁性支持体を使用した場合、ダブルアジマス記録を行ったとしても、許容できる変形量はトラック・サーボを併用して、例えばトラック幅の２倍程度までであり、これ以上の変形が発生する場合は、十分なＳＮ比をもって信号を再生することができなかった。また、ダブルアジマスを持たない記録の場合では、トラックをまたがない所謂ガードバンドの幅を、トラック・サーボを併用した状態でも、エラーレート等の信頼性を劣化させないために、テープの変形量以下に押さえ込む必要があった
【０００６】
このような問題は、これまで実現されていた信号再生方式においては、少なくとも１つの再生ヘッドが同時に複数のトラックから信号を読み込むことによって信号品質が著しく劣化することに起因する。それを回避するために、ガードバンドやダブルアジマス記録を行い、また再生ヘッドからは１つのトラックからの信号のみを拾うように工夫されてきた。
【０００７】
しかし、さらに高トラック密度化を行う場合においては、先ずガードバンドの設置はその妨げとなる。また、再生時において隣接するトラックからの干渉を少なくすることができるダブルアジマス記録は、狭幅化した場合その効果は減少してしまう。
【０００８】
このことは、ノントラッキング方式であっても同じであり、再生ヘッドは複数のトラックに跨って信号を再生するように見えるが、時間分割した場合、再生している信号は常に１つのトラックに対してだけであり、同一時間に複数のトラックを再生するということは行っていなかった。
【０００９】
また、ノントラッキング方式で高トラック密度化に対応しようとした際に、対象トラックの隣接するトラックからの信号を拾うことによってノイズが混入するようになるため、トラックの狭幅化対応が限界になってきている。
【００１０】
磁気ヘッド装置の背景技術としてこのほか、記録密度を向上させるために、１つのブロックに複数のヘッドを配置し、同一アジマスのブロックで形成する方式として、一度に複数のデータ・フレームを記録する技術がある（たとえば特許文献８及び特許文献９など）。
【００１１】
これらの公知技術は、再生ヘッド幅をトラックの幅の半分程度にしなければならなくなるため、再生信号の出力を大きくとることができないという制約が生じ、たとえばＳＮ比の確保の点で不利であり、更なる高密度記録化には必ずしも向いていなかった。
【００１２】
ＭＩＭＯ（Multi-Input/Multi-Output）技術は、無線通信に用いられるものとして広く知られている（たとえば特許文献１０など）。
【００１３】
また、ＭＩＭＯに関する技術を磁気記録に使用する技術も知られている（たとえば非特許文献１など）。しかし、たとえば記録したトラックよりも広幅の再生ヘッドを使用する場合など、実用化に際して発生する課題が解決されていなかった。
【００１４】
本発明においては、ＭＩＭＯを使用した磁気記録方法としては前項で紹介した論文をもって実現しえなかった、磁気記録再生方法へのＭＩＭＯ技術の実用化を実現するにあたり、公知技術からは予見しえなかった技術内容を明らかにするものである。
【特許文献１】特許１８４２０５７号公報
【特許文献２】特許１８４２０５８号公報
【特許文献３】特許１８４２０５９号公報
【特許文献４】特開平０４−３７０５８０号公報
【特許文献５】特開平０５−０２０７８８号公報
【特許文献６】特開平１０−２８３６２０号公報
【特許文献７】特開２００３−１３２５０４号公報
【特許文献８】特開２００３−３３８０１２号公報
【特許文献９】特開２００４−０７１０１４号公報
【特許文献１０】特許３６６４９９３号公報
【非特許文献１】論文IEEE Trans.Mag.Vol.30.No.6 Nov.1994 5100ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述したように従来の磁気記録再生方式では、記録密度を高めるに磁気記録メディアでのトラック幅を狭くする方法が採用されてきた。しかし、このまま高記録密度を追い求めてトラック幅を狭くしていくと、再生時にトラックを追いきれなくなるという問題が生じる。そこで、トラックに対する再生ヘッドの位置が多少とも外れていても、そのトラックから信号を読み取ることができるノントラッキング方式が提案されている。しかしながら、ノントラッキング方式で適切に再生信号を得るためには、再生ヘッドの設定に厳しい制約が伴う。この面からトラック幅の狭小化による高記録密度化には限界があった。
【００１６】
そこで、本発明者らは、磁気記録メディアに記録ヘッドにより、データ検出のための信号処理の一単位である複数のトラックを記録し、磁気記録メディアの複数のトラックに跨って信号を再生することが可能な再生ヘッドにより、複数のトラックに対する信号を、複数のトラックに対して異なる位置関係で複数再生し、これら再生信号を一単位にまとめ、信号処理を行うことで、トラックごとの再生信号を生成するという方式を提案した。これによると、再生ヘッドの幅を決める制約が軽減し、トラック幅の狭小化、高記録密度化が可能である。
【００１７】
図１８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１９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２０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及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２１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として、例えば、再生時においてトラックオフセットなどの変動が発生した場合の再生信号の品質の低下があった。
【００４６】
上記の磁気記録再生方式においては、ユニットを構成する複数のトラックにおける端のトラックは、隣のユニットとの再生時の干渉を防止するように設けられた、何も情報を持たないガードバンドと呼ばれるエリアと接しているため、この端のトラックを再生する際には、ガードバンド部分とともに当該端のトラックの情報が再生ヘッドによって再生される。
【００４７】
再生ヘッドごとの再生出力のばらつきを低減するために、再生信号ごとにゲイン制御を行う場合において、例えば、再生ヘッドごとのゲイン制御パターンの再生信号に対して、ゲイン制御パターンごとの再生信号のピーク値の平均加算などの演算処理によって基準出力を求め、この基準出力を各再生ヘッドの再生信号に掛け合わせる。この時、ガードバンド部分を含めて端のトラックの再生を行う再生ヘッドの再生信号は、必ずしも正しい基準出力が得られず、所望のゲイン制御処理を行うことが困難であり、再生信号の品質が低下するという問題があった。また、ガードバンド部分を含めて端のトラックの再生を行う再生ヘッドの再生信号に対する所望のゲイン制御処理が困難であるという上記の問題は、トラックオフセットが発生した場合において、より顕著になる。
【００４８】
本発明は、かかる事情を鑑み、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を安定して行うことができ、データ再生を良好に行うことのできる再生装置、再生方法、記録再生装置、トラックフォーマット、及び記録媒体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、前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側にはガードバンドとしてのトラックが配置され、前記各トラックにはそれぞれ、ゲイン制御のためのゲイン制御パターンを含む、データ再生に必要なプリアンブルが記録された記録媒体から前記データを再生する装置であって、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、前記再生ヘッドごとの前記ゲイン制御パターンの再生信号をもとに、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御する再生信号ゲイン制御処理部とを具備する。
【００５０】
この発明によれば、再生ヘッドにより、ガードバンドとしてのトラックのゲイン制御パターンとユニットを構成するトラックのゲイン制御パターンとを同時に再生し、再生信号ゲイン制御処理部にて、各トラックのゲイン制御パターンの再生信号をもとに、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御することによって、再生時にトラックオフセットが発生した場合であっても、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。この結果、分離演算処理によって得られる再生信号の品質を向上させることができる。
【００５１】
また、本発明の再生装置は、前記各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、前記複数の再生ヘッドのうち、少なくとも１つの再生ヘッドは、前記ユニットを構成する前記複数のトラックのうち一部のトラックの前記ゲイン制御パターンと前記ガードバンドとしてのトラックの前記ゲイン制御パターンとを同時に再生することとしてもよい。これにより、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。
【００５２】
また、本発明の再生装置において、前記再生信号ゲイン制御処理部は、前記再生ヘッドごとの前記ゲイン制御パターンの再生信号に対して、加算を含む所定の演算によって、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得ることとしてもよい。
【００５３】
また、本発明の再生装置は、前記ユニットを構成する前記各トラックのプリアンブルは、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンを有し、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、前記チャネル推定演算部によって求められた前記チャネル行列をもとに、前記再生ヘッドによって再生され、前記再生信号ゲイン制御処理部にてレベルが制御された１ユニット分の再生信号から、前記トラックごとの再生信号を分離する信号分離演算部とをさらに具備するものであってもよい。
【００５４】
また、本発明の再生装置は、前記ユニット内の各トラックに対してそれぞれ異なる位置関係で前記ユニットをスキャン再生可能なように前記再生ヘッドがトラック幅方向に移動可能に設けられ、少なくとも、一回のスキャン時に前記再生ヘッドは、前記ユニットを構成する前記複数のトラックのうち一部のトラックの前記ゲイン制御パターンと前記ガードバンドとしてのトラックの前記ゲイン制御パターンとを同時に再生することとしてもよい。これにより、スキャンごとの再生ヘッドの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。
【００５５】
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、前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側には前記データを有さないガードバンドとしてのトラックが配置され、前記各トラックにはそれぞれ、ゲイン制御のためのゲイン制御パターンを含む、データ再生に必要なプリアンブルが記録された記録媒体から前記データを再生する方法であって、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設けておき、前記再生ヘッドごとの前記プリアンブルの再生信号をもとに、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御するステップを具備する。
【００５６】
この発明の再生方法によれば、再生ヘッドにより、ガードバンドとしてのトラックのゲイン制御パターンとユニットを構成するトラックのゲイン制御パターンとを同時に再生し、各トラックのゲイン制御パターンの再生信号をもとに、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御することによって、再生時にトラックオフセットが発生した場合であっても、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。この結果、分離演算処理によって得られる再生信号の品質を向上させることができる。
【００５７】
本発明の再生方法は、前記各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、前記複数の再生ヘッドのうち、少なくとも１つの再生ヘッドは、前記ユニットを構成する前記複数のトラックのうち一部のトラックの前記ゲイン制御パターンと前記ガードバンドとしてのトラックの前記ゲイン制御パターンとを同時に再生することとしてもよい。これにより、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。
【００５８】
また、本発明の再生方法において、前記再生ヘッドごとの前記ゲイン制御パターンの再生信号に対して、加算を含む所定の演算によって、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得ることとしてもよい。
【００５９】
また、本発明の再生方法において、前記ユニットを構成する前記各トラックのプリアンブルは、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンを有し、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、前記チャネル行列をもとに、前記再生ヘッドによって再生され、前記再生信号ゲイン制御処理部にてレベルが制御された１ユニット分の再生信号から、前記トラックごとの再生信号を分離するステップとをさらに具備することとしてもよい。
【００６０】
また、本発明の再生方法において、前記ユニット内の各トラックに対してそれぞれ異なる位置関係で前記ユニットをスキャン再生可能なように前記再生ヘッドがトラック幅方向に移動可能に設けられ、少なくとも、一回のスキャン時に前記再生ヘッドは、前記ユニットを構成する前記複数のトラックのうち一部のトラックの前記ゲイン制御パターンと前記ガードバンドとしてのトラックの前記ゲイン制御パターンとを同時に再生することとしてもよい。これにより、スキャンごとの再生ヘッドの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。
【００６１】
本発明の別の観点に基づく記録再生装置は、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、前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側にガードバンドとしてのトラックを記録するガードバンド記録部を具備し、前記再生装置は、前記再生ヘッドごとの前記プリアンブルの再生信号をもとに、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御する再生信号ゲイン制御処理部を具備する。
【００６２】
この発明の記録再生装置によれば、再生ヘッドにより、ガードバンドとしてのトラックのゲイン制御パターンとユニットを構成するトラックのゲイン制御パターンとを同時に再生し、各トラックのゲイン制御パターンの再生信号をもとに、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御することによって、再生時にトラックオフセットが発生した場合であっても、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。この結果、分離演算処理によって得られる再生信号の品質を向上させることができる。
【００６３】
本発明の別の観点に基づくトラックフォーマットは、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、前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側にはガードバンドとしてのトラックが配置され、前記各トラックにはそれぞれ、ゲイン制御のためのゲイン制御パターンを含む、データ再生に必要なプリアンブルが配置されたものである。
【００６４】
この発明のトラックフォーマットによれば、ガードバンドとしてのトラックに、ユニットを構成するトラックと同様に、ゲイン制御パターンを含むプリアンブルが配置されているので、再生装置の1つの再生ヘッドにより、ガードバンドとしてのトラックのゲイン制御パターンとユニットを構成するトラックのゲイン制御パターンとを同時に再生し、各トラックのゲイン制御パターンの再生信号をもとに、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御することによって、再生時にトラックオフセットが発生した場合であっても、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。この結果、分離演算処理によって得られる再生信号の品質を向上させることができる。
【００６５】
また、本発明のトラックフォーマットにおいて、前記ユニットを構成する前記各トラックのプリアンブルは、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンをさらに含むこととしてもよい。
【００６６】
本発明の別の観点に基づく記録媒体は、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、前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側にはガードバンドとしてのトラックが配置され、前記各トラックにはそれぞれ、ゲイン制御のためのゲイン制御パターンを含む、データ再生に必要なプリアンブルが記録されたものである。
【００６７】
この発明の記録媒体によれば、ガードバンドとしてのトラックに、ユニットを構成するトラックと同様に、ゲイン制御パターンを含むプリアンブルが配置されているので、再生装置の1つの再生ヘッドにより、ガードバンドとしてのトラックのゲイン制御パターンとユニットを構成するトラックのゲイン制御パターンとを同時に再生し、各トラックのゲイン制御パターンの再生信号をもとに、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御することによって、再生時にトラックオフセットが発生した場合であっても、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。この結果、分離演算処理によって得られる再生信号の品質を向上させることができる。
【００６８】
また、本発明の記録媒体において、前記ユニットを構成する前記各トラックのプリアンブルは、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンをさらに含むこととしてもよい。
【発明の効果】
【００６９】
本発明によれば、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を安定して行うことができ、データ再生を良好に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００７１】
（第１の実施形態）
【００７２】
本発明の第１の実施形態として、マルチヘッドを用いた磁気記録再生方式における記録装置と再生装置について説明する。この実施形態の記録装置は、テープ状の磁気記録メディアにトラックごとに記録位置を揃えることなく信号を記録する装置であり、再生装置は、その磁気記録メディアからトラックごとに再生位置を揃えることなく信号を再生する装置である。記録ヘッドの数をＭ、再生ヘッドの数をＮとする。この実施形態では、Ｍ＝６、Ｎ＝６とする。
【００７３】
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。
【００７４】
同図に示すように、この記録装置１００は、マルチトラック化部１１０、マルチトラック記録符号化部１２０、マルチトラックプリアンブル付加部１３０、マルチトラック記録部１４０、記録ヘッドアレイ１５０、及びガードバンド記録部１６０で構成される。
【００７５】
マルチトラック化部１１０は、マルチトラック化のために記録データ１をＭ個分のデータに振り分けるデータ分配器１１１で構成される。
【００７６】
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，・・・，１２１−６で構成される。
【００７７】
マルチトラックプリアンブル付加部１３０は、マルチトラック記録符号化部１２０によって符号化された各記録データに、データ再生の制御に必要なプリアンブルを付加するＭ個のプリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，・・・，１３１−６で構成される。
【００７８】
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，・・・，１４１−６と、記録補償処理を行うＭ個の記録補償部１４４−１，１４４−２，・・・，１４４−６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−６を駆動するＭ個の記録アンプ１４７−１，１４７−２，・・・，１４７−６とで構成される。
【００７９】
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−６と、データを含まないトラックをガードバンドとして記録するために用いられる１個の記録ヘッドＷ−０とを有している。
【００８０】
ガードバンド記録部１６０は、ガードバンド記録用の記録ヘッドＷ−０を使って、データ再生の制御に必要なプリアンブルが付加されたガードバンドを磁気記録メディア２に記録する手段である。
【００８１】
このガードバンド記録部１６０は、消去信号発生部１６１、プリアンブル付加部１３１−０、出力タイミング設定部１４１−０、記録補償部１４４−０、及び記録アンプ１４７−０を有している。
【００８２】
消去信号発生部１６１は、ガードバンドに記録する消去信号を発生する手段である。消去信号には、例えば、最短記録波長以下の記録波長の繰り返し信号や、直流信号など、データの符号列に用いられない符号列が用いられる。
【００８３】
プリアンブル付加部１３１−０は、消去信号発生部１６１より出力された消去信号の符号列に、ゲイン制御パターン、同期パターン及び識別パターンなどを含むガードバンド用のプリアンブルを付加する。
【００８４】
出力タイミング設定部１４１−０は、プリアンブルが付加された消去信号の記録符号列に所望のタイミングを与える。記録補償部１４４−０は、出力タイミング設定部１４１−０の出力に対する記録補償処理を行う。記録アンプ１４７−０は、記録補償処理後のガードバンド用の記録符号列をもとに記録ヘッドＷ−０を駆動する。
【００８５】
図２は、この記録装置１００によるユニット及びガードバンド記録の動作を示すフローチャートである。この記録装置１００では、データを含むＭ（Ｍ＝６）本のトラックを記録する動作と１本のガードバンドを記録する動作とが切り替えて実行される。まず、これから行う記録の対象がガードバンドかトラックかを判断する（ステップＳ１０１）。
【００８６】
これから行う記録の対象がトラックである場合には、次のように動作を行うように制御する。まず、入力された記録データ１をマルチトラック化部１１０にて、トラック記録用の記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−６の数（Ｍ＝６）のデータ、すなわちユニットを構成するトラック数分のデータに分配する（ステップＳ１０２）。
【００８７】
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，・・・，１２１−６にて、磁気記録メディア２の記録再生特性を考慮した符号列に符号化される。このときデータの符号列に、復調用同期パターンなどの、データ復調時に必要な情報も付加される（ステップＳ１０３）。
【００８８】
次に、符号化されたそれぞれの記録データに、マルチトラックプリアンブル付加部１３０のプリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，・・・，１３１−６によって、再生時に再生ヘッドによって複数のトラックのプリアンブルが同時に再生されないように、少なくとも隣り合う各トラックの間で互いにトラックの進行する方向にずれた位置関係で、データ再生の制御のために必要なプリアンブルが付加され、記録符号列が得られる（ステップＳ１０４）。
【００８９】
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，・・・，１２１−６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。
【００９０】
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，・・・，１４１−６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，・・・，１４４−６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，・・・，１４７−６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−６に送られ、記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−６によって磁気記録メディア２に記録される（ステップＳ１０５）。
【００９１】
一方、ステップＳ１０１で、これから行う記録の対象がガードバンドである場合には次のように動作を行うように制御する。まず、ガードバンド記録部１６０の消去信号発生部１６１から所定の単位分の消去信号が出力される（ステップＳ１０６）。次に、プリアンブル付加部１３１−０にて、消去信号の符号列にガードバンド用のプリアンブルが付加される（ステップＳ１０７）。
【００９２】
プリアンブル付加部１３１−０より出力された消去信号の記録符号列は、ガードバンド記録部１６０内の出力タイミング設定部１４１−０にて所望のタイミングが与えられた後、ガードバンド記録部１６０内の記録補償部１４４−０にて、磁気記録メディア２への記録に最適化するための記録補償処理が施される。記録補償処理が施された消去信号の記録符号列は、ガードバンド記録部１６０内の記録アンプ１４７−０において電圧から電流に変換されて記録ヘッドＷ−０に送られ、記録ヘッドＷ−０によって磁気記録メディア２に記録される（ステップＳ１０８）。
【００９３】
記録装置１００は、以上のように、ユニットを構成するＭ本のトラックと１本のガードバンドを記録した後、記録ヘッドアレイ１５０を磁気記録メディア２のテープ幅方向に一定量移動して、同様に、次のユニットを構成するＭ本のトラックと１本のガードバンドを記録し、これを一定回数（ｓ回）繰り返す。最終的には、例えば、図６に示すように、個々のユニット５１の両側にガードバンド５２が配置されてユニット５１間にガードバンド５２が介在するように、ガードバンド５２の記録がユニット５１の記録より一回多く実行される。すなわち、図６の例では、磁気記録メディア２の幅方向における一端からガードバンド＃１、ユニット＃１、ガードバンド＃２、ユニット＃２、ガードバンド＃３、・・・、ガードバンド＃ｓ、ユニット＃ｓ、ガードバンド＃ｓ＋１の順に記録が行われる。ここで、ガードバンド＃ｓ＋１は、記録ヘッドアレイ１５０をトラック幅方向へ最後に移動した位置で、ガードバンド記録部１６０によってガードバンド５２の記録のみを行うことによって作成されたものである。
【００９４】
次に、本発明の一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。
【００９５】
図３は本発明の一実施形態である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。
【００９６】
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、復元部２６０を備える。
【００９７】
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＝６）個の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６を有する。それぞれの再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６は、磁気記録メディア２上で隣接する２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。
【００９８】
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−６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，・・・，２２１−６と、Ｎ個の再生アンプ２２１−１，２２１−２，・・・，２２１−６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，・・・，２２４−６と、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，・・・，２２４−６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，・・・，２２５−６とを備える。
【００９９】
なお、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−６の直前に、必要に応じて不要な高域成分を除去するローパス・フィルタが備えられていてもよい。
【０１００】
また、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，・・・，２２４−６は、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−６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，・・・，２２５−６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，・・・，２２４−６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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
同期信号検出部２３１は、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−６より出力された再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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。
【０１０３】
識別情報検出部２３２は、同期信号検出部２３１により得られた情報を用いて、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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情報を検出し、識別情報を出力する。
【０１０４】
再生信号ゲイン制御処理部２３３は、識別情報検出部２３２を通過した各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６の再生信号からプリアンブル内のゲイン制御パターンを検出して、このゲイン制御パターンをもとに、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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−６の再生信号のレベルを制御する。
【０１０５】
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信号を用いて、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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の再生信号を用いて、所定のチャネル推定演算によって、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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求める。
【０１０６】
再生位置制御処理部２３５は、同期信号検出部２３１により得られた情報をもとに、再生信号ゲイン制御処理部２３３を通過した各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６の再生信号の再生位置を合わせる処理を行う。
【０１０７】
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の逆行列を演算し、この逆行列をもとに、再生信号ゲイン制御処理部２３３より入力された各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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，・・・，２４１−６と、等化器２４１−１，２４１−２，・・・，２４１−６の出力からビット同期を行うＭ個のＰＬＬ２４２−１，２４２−２，・・・，２４２−６と、ＰＬＬ２４２−１，２４２−２，・・・，２４２−６で生成されたビット同期信号を用いて各トラックＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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，・・・，２４３−６と、検出部２４３−１，２４３−２，・・・，２４３−６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，・・・，２４４−６と、同期信号検出部２４４−１，２４４−２，・・・，２４４−６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，・・・，２４５−６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。
【０１１０】
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，・・・，２４５−６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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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−６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）。
【０１１３】
次に、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，・・・，２２４−６にて、各再生アンプ２２１−１，２２１−２，・・・，２２１−６の出力の振幅レベルが調整された後、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−６にてディジタル値に変換されて同期信号検出部２３１に出力される（ステップＳ２０２）。
【０１１４】
次に、同期信号検出部２３１により、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−６より出力された再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６ごとの再生信号に含まれる同期パターンが検出される（ステップＳ２０３）。
【０１１５】
次に、識別情報検出部２３２により、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−６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）。
【０１１６】
次に、再生信号ゲイン制御処理部２３３にて、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６のプリアンブル内のゲイン制御パターンの再生信号をもとに、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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−６の再生信号のレベルを制御する（ステップＳ２０５）。
【０１１７】
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、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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の再生信号を用いて、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６と複数のトラックとのトラック幅方向の位置関係に相当するチャネル行列を演算する（ステップＳ２０６）。
【０１１８】
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にてレベル調整された各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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）。
【０１１９】
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、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）。
【０１２０】
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）。
【０１２１】
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。
【０１２２】
ここで、Ｍ個の記録ヘッドによって磁気記録メディア２に記録されたＭ本のトラック＃１，＃２，・・・，＃６が１つのユニット５１である。磁気記録メディア２には、このようなユニット５１が、磁気記録メディア２のテープ幅方向に複数（s個）並べて記録されている。個々のユニット５１の両側には、データが記録されていない領域であるガードバンド５２が配置されている。ガードバンド５２の目的は、再生中のユニットの隣のユニットからデータが再生されないようにすることにある。
【０１２３】
各トラック＃１，＃２，・・・，＃６にはそれぞれ、データ２２を再生する制御のために必要な情報であるプリアンブル２１と、その再生対象であるデータ２２が配置されている。ガードバンド５２にはデータは記録されていないが、ゲイン制御パターン、同期パターン及び識別パターンなどを含むプリアンブルがトラックの進行する方向における所定の位置に記録されている。
【０１２４】
図７は図６のトラックフォーマットの詳細を示す図であり、図６の全体のトラックフォーマットから一つのユニット５１とこのユニット５１の両側に配置された２つのガードバンド５２の部分をとりだして示したものである。
【０１２５】
同図に示すように、各トラック＃１，＃２，・・・，＃６それぞれのプリアンブル２１は第１のプリアンブル２３と第２のプリアンブル２４からなる。第１のプリアンブル２３は、ゲイン制御パターン４１−１，４１−２，・・・，４１−６、同期パターン４２−１，４２−２，・・・，４２−６、及び識別パターン４３−１，４３−２，・・・，４３−６からなる。第２のプリアンブル２４は分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４２−６で構成されている。各々のトラック＃１，＃２，・・・，＃６には、先頭側より、ゲイン制御パターン４１−１，４１−２，・・・，４１−６、同期パターン４２−１，４２−２，・・・，４２−６、識別パターン４３−１，４３−２，・・・，４３−６の順に配置される。そして第２のプリアンブル２４の後には再生対象であるデータ２２が配置されている。
【０１２６】
一方、ガードバンド５２には、第１のプリアンブル２３の要素であるゲイン制御パターン４１−０，４１−７、同期パターン４２−０，４２−７、識別パターン４３−０，４３−７が記録され、再生の対象となるデータは記録されていない。
【０１２７】
トラック＃１，＃２，・・・，＃６に記録された第１のプリアンブル２３のパターンはそれぞれ、同一ユニット内の他のトラックのプリアンブル２１のパターンに対してトラックの進行する方向での位置が重ならないように、互いにずらせて配置されている。すなわち、トラック＃１のプリアンブル２３のパターン（ゲイン制御パターン４１−１，同期パターン４２−１，識別パターン４３−１）はｔ１区間に、トラック＃２の第１のプリアンブル２３のパターン（ゲイン制御パターン４１−２，同期パターン４２−２，識別パターン４３−２）はｔ２区間に、トラック＃３の第１のプリアンブル２３のパターン（ゲイン制御パターン４１−３，同期パターン４２−３，識別パターン４３−３）はｔ３区間に、トラック＃４の第１のプリアンブル２３のパターン（ゲイン制御パターン４１−４，同期パターン４２−４，識別パターン４３−４）はｔ４区間に、トラック＃５の第１のプリアンブル２３のパターン（ゲイン制御パターン４１−５，同期パターン４２−５，識別パターン４３−５）はｔ５区間に、トラック＃６の第１のプリアンブル２３のパターン（ゲイン制御パターン４１−６，同期パターン４２−６，識別パターン４３−６）はｔ６区間に、それぞれ配置されている。これらのパターンの記録区間の間には、マージンのための隙間４０が設けられている。
【０１２８】
一方、各ガードバンド５２に記録された第１のプリアンブル２３のパターンであるゲイン制御パターン４１−０，４１−７、同期パターン４２−０，４２−７、識別パターン４３−０，４３−７もそれぞれ、トラック＃１，＃２，・・・，＃６に記録されたプリアンブル２１のパターンに対してトラックの進行する方向での位置が重ならない位置、例えば、トラック＃６のプリアンブル２１のパターンの後のｔ７区間に配置されている。
【０１２９】
このように第１のプリアンブル２３のパターンを配置したことによって、各トラック＃１，＃２，・・・，＃６及びガードバンド５２のチャネルクロック位置が合っていない場合でも、隣り合うトラック間や、トラックとガードバンド５２との間でのパターン同士による打ち消し合いによる再生信号のレベル低下が発生することがなく、第１のプリアンブル２３のパターンを用いた処理を良好に行うことができる。
【０１３０】
また、各トラック＃１，＃２，・・・，＃６の第２のプリアンブル２４である分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４２−６も、他のトラックの分離パターンに対して、トラックの進行する方向での位置が互いに重ならないように配置されている。すなわち、トラック＃１の分離パターン４４−１はＴ１区間に、トラック＃２の分離パターン４４−２はＴ２区間に、トラック＃３の分離パターン４４−３はＴ３区間に、トラック＃４の分離パターン４４−４はＴ４区間に、トラック＃５の分離パターン４４−５はＴ５区間に、トラック＃６の分離パターン４４−６はＴ６区間にそれぞれ記録されている。これにより分離パターンの種類は、トラック数に対応する６種類となる。隣り合うトラックの分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４２−６どうしの間には、マージンのための所定の時間分の隙間４０が設けられている。
【０１３１】
なお、分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４２−６は、最小記録波長と同等か、あるいはそれ以上の所定の記録波長で記録されたものである。
【０１３２】
各トラック＃１，＃２，・・・，＃６とガードバンド５２の第１のプリアンブル２３に配置されているゲイン制御パターン４１−０，４１−１，・・・，４１−７は、再生時に、再生装置２００内のゲイン調整部２２４−１，２２４−２，・・・，２２４−６による再生アンプ２２１−１，２２１−２，・・・，２２１−６のゲイン制御のための学習信号として使用されるとともに、再生信号ゲイン制御処理部２３３による制御に用いられる。また、そのゲイン制御パターン４１−０，４１−１，・・・，４１−７は、必要に応じて、再生位置制御処理部２３５による制御のために使用される。さらにこのほか、必要に応じて、再生装置２００内の同期信号検出部２３１によるビット同期検出の学習信号として使用される。
【０１３３】
各トラック＃１，＃２，・・・，＃６とガードバンド５２の第１のプリアンブル２３に配置されている同期パターン４２−０，４２−１，・・・，４２−７は、再生装置２００内の同期信号検出部２３１による同期パターンの検出に使用され、再生信号からの識別パターン４３−０，４３−１，・・・，４３−７、分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６、及びデータ２２の先頭位置を知るための情報として使用される。さらには、その同期パターン４２−０，４２−１，・・・，４２−７は、再生位置制御処理部２３５における再生位置制御のために使用される。
【０１３４】
各トラック＃１，＃２，・・・，＃６及びガードバンド５２の第１のプリアンブル２３に配置されている識別パターン４３−０，４３−１，・・・，４３−７は、再生装置２００内の識別情報検出部２３２によって検出されて、トラック及びガードバンドの識別情報を得るために使用されるとともに、チャネル推定演算部２３４におけるチャネル推定演算のために使用される。さらには、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。
【０１３５】
各トラック＃１，＃２，・・・，＃６に第２のプリアンブル２４として配置されている分離パターン４１−１，４１−２，・・・，４１−６は、チャネル推定演算部２３４でのチャネル行列を求めるためのチャネル推定演算のために使用される。このチャネル行列は、１ユニット内の各トラック＃１，＃２，＃３に対する個々の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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−６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。
【０１３６】
なお、図７の例では、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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−６の幅は、記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−６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−６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。
【０１３７】
次に、図７に示したトラックフォーマットの変形例を示す。
【０１３８】
図８は、トラックフォーマットの変形列を示す図である。このトラックフォーマットは、６本のトラック＃１，＃２，・・・，＃６に配置された第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３つの区間ｔ１，ｔ２，ｔ３に分けて配置し、個々の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６によって再生される複数のトラックの第１のプリアンブル２３のパターンが、トラックの進行する方向において互いにずれた位置に配置されたものとなるように、各トラック＃１，＃２，・・・，＃６の第1のプリアンブル２３のパターンの位置を決めたものである。
【０１３９】
すなわち、トラック＃１及びトラック＃４のプリアンブル２１のパターンはｔ１区間に、トラック＃２及びトラック＃５の第１のプリアンブル２３のパターンはｔ２区間に、トラック＃３及びトラック＃６の第１のプリアンブル２３のパターンはｔ３区間に、それぞれ配置されている。これらのパターンの記録区間の間には、マージンのための隙間４０が設けられている。
【０１４０】
なお、第2のプリアンブル２４の分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６の配置は図7と同様である。また、ガードバンド５２における第1のプリアンブル２３のパターンの配置も図7と同様であり、ユニット５１を構成するトラック＃１，＃２，・・・，＃６に記録された第1のプリアンブル２３のパターンに対してトラックの進行する方向での位置が重ならない、例えば、トラック＃３，＃６の第1のプリアンブル２３のパターンの後のｔ４区間に配置されている。
【０１４１】
このようなトラックフォーマットによれば、図７に示したトラックフォーマットに比べ、第1のプリアンブル２３のパターンによる磁気記録メディア２のトラックの進行する方向の消費量を低減することができ、記録効率の向上を図れる。
【０１４２】
ところで、図７及び図８のトラックフォーマットにおいて、ガードバンド５２の第１のプリアンブルは、トラック＃１，＃２，・・・，＃６の記録符号列に対して、トラックの進行する方向において異なる位置に配置されているが、これは本発明において必須の要件ではない。例えば、ガードバンド５２の第１のプリアンブルに与えられている識別パターンをもとにガードバンド５２の第１のプリアンブルの再生信号を判別できるようにすることで、いずれかのトラック＃１，＃２，・・・，＃６の記録符号列に対して、トラックの進行する方向において同じ位置に配置してもよい。
【０１４３】
また、図８に示したように、トラックの進行する方向において同じ位置に複数のトラックの第1のプリアンブルを配置する場合には、これらの第1のプリアンブルが1つの再生ヘッドによって同時に再生されないようなフォーマットとする必要がある。図８のトラックフォーマットでは、上記の理由により、トラックの進行する方向において同じ位置に第1のプリアンブルを配置するトラックどうしの間隔は２トラックとしている。仮に間隔を１トラックとした場合には、1つの再生ヘッドによって、それらのトラックの第1のプリアンブルが同時に再生されてしまうため、間隔は２トラック以上とする必要がある。
【０１４４】
次に、図６に戻って、各トラック＃１，＃２，・・・，＃６とガードバンド５２の第１のプリアンブル２３に配置されている識別パターン４３−０，４３−１，・・・，４３−７の詳細を説明する。
【０１４５】
図６に示すように、識別情報は、例えば、ユニットを識別する例えば"１"から"ｓ"までの番号と、ユニット内のトラックを識別する例えば"０"から"６"までの番号との組み合わせによって表現されている。例えば、"１＿２"は、１番目のユニットの２番目のトラックであることを示す。なお、識別情報の表現上、ガードバンド５２は同時に記録が行われたユニットに属するトラックとして扱われ、このガードバンド５２のトラックを識別する番号には"０"が与えられている。したがって、例えば、"２＿０"なら、２番目のユニットのトラックと同時に記録が行われたガードバンドであることを示す。また、磁気記録メディア２のテープ幅方向における一方からガードバンド＃１、ユニット＃１、ガードバンド＃２、ユニット＃２、ガードバンド＃３、・・・、ガードバンド＃ｓ、ユニット＃ｓ、ガードバンド＃ｓ＋１の順に記録が行われるので、最後のガードバンド＃ｓ＋１は、ｓ＋１番目の実際には存在しないユニットに属するトラックとなるので、識別情報として（ｓ＋１）＿０が与えられる。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
（識別情報検出部２３２について）
【０１５０】
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をもとに、再生ヘッドごとの再生信号における識別パターンの先頭位置を特定し、その識別パターンを検出して識別情報を出力する。
【０１５１】
一つの再生ヘッドがガードバンド５２とトラックとを跨ぐ場合、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ガードバンド５２に対応する同期パターンとトラックに対応する同期パターンがそれぞれ異なる区間に検出され、ガードバンド５２に対応する同期信号とトラックに対応する同期信号が得られる。識別情報検出部２３２は、それぞれの同期信号を用いて、ガードバンド５２及びトラックの識別情報の先頭位置を特定して、それぞれの識別情報を検出する。
【０１５２】
（再生信号ゲイン制御処理部２３３について）
【０１５３】
図９は図８に示したトラックフォーマットの構成をモデル化した図である。同図において、２３−０，２３−１，・・・，２３−７は、例えば、ゲイン制御パターン、同期パターン、及び識別パターンなどからなる第１のプリアンブル、４４−１，４４−２，・・・，４４−６は第２のプリアンブルつまり分離パターンである。
【０１５４】
図１０は、図９の記録データの再生信号を示した図であり、トラックオフセットが無い場合、つまり各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６の中心が対応するトラックの中心と一致しているときの、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６の再生信号を示した図である。
【０１５５】
このとき、再生ヘッドＲ−１によって、トラック＃１の第１のプリアンブルの再生信号１ａと、トラック＃２の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号１ｂと、ガードバンド＃１の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号１ｄが得られる。
【０１５６】
再生ヘッドＲ−２によって、トラック＃２の第１のプリアンブルの再生信号２ｂと、トラック＃１の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号２ａと、トラック＃３の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号２ｃが得られる。
【０１５７】
再生ヘッドＲ−３によって、トラック＃３の第１のプリアンブルの再生信号３ｃと、トラック＃２の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号３ｂと、トラック＃４の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号３ａが得られる。
【０１５８】
再生ヘッドＲ−４によって、トラック＃４の第１のプリアンブルの再生信号４ａと、トラック＃５の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号４ｂと、トラック＃３の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号４ｃが得られる。
【０１５９】
再生ヘッドＲ−５によって、トラック＃５の第１のプリアンブルの再生信号５ｂと、トラック＃４の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号５ａと、トラック＃６の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号５ｃが得られる。
【０１６０】
再生ヘッドＲ−６によって、トラック＃６の第１のプリアンブルの再生信号６ｃと、トラック＃５の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号６ｂと、ガードバンド＃２の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号６ｄが得られる。
【０１６１】
再生信号ゲイン制御処理部２３３は、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６のゲイン制御パターンの信号をそれぞれ加算する。
【０１６２】
すなわち、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、再生ヘッドＲ−１によってガードバンド＃１、トラック＃１、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の信号１ｄ，１ａ，１ｂを加算する。
【０１６３】
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、トラック＃３より再生されたゲイン制御パターンの信号２ａ，２ｂ，２ｃを加算する。
【０１６４】
また、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、トラック＃４より再生されたゲイン制御パターンの信号３ｂ，３ｃ，３ａを加算する。
【０１６５】
また、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、トラック＃４、トラック＃５より再生されたゲイン制御パターンの信号４ｃ，４ａ，４ｂを加算する。
【０１６６】
また、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、再生ヘッドＲ−５によってトラック＃４、トラック＃５、トラック＃６より再生されたゲイン制御パターンの信号５ａ，５ｂ，５ｃを加算する。
【０１６７】
また、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、再生ヘッドＲ−６によってトラック＃５、トラック＃６、ガードバンド＃２より再生されたゲイン制御パターンの信号６ｂ，６ｃ，６ｄを加算する。
【０１６８】
ゲイン制御パターンの信号の加算は、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。
【０１６９】
このようにして得られた各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６のゲイン制御パターンの演算結果は、再生信号ゲイン制御処理部２３３にて、それぞれの再生信号に対して個別に基準出力として使用される。たとえば、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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。
【０１７０】
各トラック間での信号記録特性にばらつきが無く、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６の出力特性にもばらつきが無い場合、１ａ、２ｂ、３ｃ、４ａ、５ｂ、６ｃの各再生信号の値は互いに同じであり、出力の小さい１ｄ、２ａ、２ｃ、３ａ、３ｂ、４ｂ、４ｃ、５ａ、５ｃ、６ｂ、６ｄの各再生信号の値も互いに同じであるから、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６のゲイン制御パターンの再生信号の加算結果は、いずれも同じ値となる。
【０１７１】
次に、トラックオフセットが発生した場合の再生信号の例を示す。図１１は図１０に対して、再生ヘッドアレイ２１０が図において上方にトラック幅のほぼ半分ずれ、一つの再生ヘッドが最大で２つのトラックに跨る場合の各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６の再生信号を示した図である。
【０１７２】
この場合、再生ヘッドＲ−１によって、トラック＃１の第１のプリアンブルの再生信号１ａとガードバンド＃１の第１のプリアンブルの再生信号１ｄとが、ほぼ同等な出力で得られる。
【０１７３】
再生ヘッドＲ−２によって、トラック＃１の第１のプリアンブルの再生信号２ａとトラック＃２の第１のプリアンブルの再生信号２ｂとが、ほぼ同等な出力で得られる。
【０１７４】
再生ヘッドＲ−３によって、トラック＃２の第１のプリアンブルの再生信号３ｂとトラック＃３の第１のプリアンブルの再生信号３ｃとが、ほぼ同等な出力で得られる。
【０１７５】
再生ヘッドＲ−４によって、トラック＃４の第１のプリアンブルの再生信号４ａとトラック＃３の第１のプリアンブルの再生信号４ｃとが、ほぼ同等な出力で得られる。
【０１７６】
再生ヘッドＲ−５によって、トラック＃４の第１のプリアンブルの再生信号５ａと、トラック＃５の第１のプリアンブルの再生信号５ｂとが、ほぼ同等な出力で得られる。
【０１７７】
再生ヘッドＲ−６によって、トラック＃５の第１のプリアンブルの再生信号６ｂと、トラック＃６の第１のプリアンブルの再生信号６ｃとが、ほぼ同等な出力で得られる。
【０１７８】
再生信号ゲイン制御処理部２３３は、再生ヘッドＲ−１によってトラック＃１とガードバンド＃１よりそれぞれ再生されたゲイン制御パターンの信号１ａ，１ｄを加算する。
【０１７９】
また、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の信号２ａ，２ｂを加算する。
【０１８０】
また、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よりそれぞれ再生されたゲイン制御パターンの信号３ｂ，３ｃを加算する。
【０１８１】
また、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＃４とトラック＃３よりそれぞれ再生されたゲイン制御パターンの信号４ａ，４ｃを加算する。
【０１８２】
また、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、再生ヘッドＲ−５によってトラック＃４とトラック＃５よりそれぞれ再生されたゲイン制御パターンの信号５ａ，５ｂを加算する。
【０１８３】
また、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、再生ヘッドＲ−６によってトラック＃５とトラック＃６よりそれぞれ再生されたゲイン制御パターンの信号６ｂ，６ｃを加算する。
【０１８４】
本実施形態では、ガードバンドにゲイン制御パターンを含むプリアンブルを設けたことによって、上記のようなトラックオフセットが発生した場合においても、各再生ヘッドのゲイン制御パターンの再生信号の加算値は、各再生ヘッドの出力特性のばらつきに対応した値を得ることができる。
【０１８５】
ここで、ガードバンド＃１に、ゲイン制御パターンを含むプリアンブルが設けられていない場合を想定した場合、図１１に示したように、再生ヘッドの位置が図において上方にずれて一つの再生ヘッドが最大で２つのトラックに跨る状態になったとき、再生ヘッドＲ−１のゲイン制御パターンの加算結果は正しい値の半分相当となり、少なくとも、再生ヘッドＲ−１の再生信号に対して、良好にゲイン制御を行うことが困難になる。本実施形態によれば、このような問題を解消することができる。
【０１８６】
なお、ゲイン制御パターンの信号の加算については、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。
【０１８７】
また、基準出力を算出する他の方法として、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６の再生信号の演算結果の中で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−６の再生信号に対しての基準出力として用いて、ゲイン調整を行うようにしてもよい。
【０１８８】
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。
【０１８９】
（チャネル推定演算部２３４について）
【０１９０】
チャネル推定演算部２３４は、同期信号検出部２３１によって検出された同期パターンをもとに分離パターン４１−１，４１−２，・・・，４１−６の先頭位置を特定して、これらの分離パターン４１−１，４１−２，・・・，４１−６の再生信号をもとにチャネル推定演算を行って、再生信号ゲイン制御処理部２３３にてレベルが制御された１ユニット分の再生信号からトラックごとの再生信号を分離するために必要となるチャネル行列を生成する。この際、チャネル推定演算部２３４は、識別情報検出部２３２によって検出された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の先頭がどの位置にあるかを知ることができるので、再生信号から分離パターン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。
【０１９１】
（再生位置制御処理部２３５について）
【０１９２】
再生位置制御処理部２３５は、再生信号ゲイン制御処理部２３３にてレベル制御が行われた各再生ヘッドの再生信号を入力し、同期信号検出部２３１によって検出された同期パターンをもとに、再生信号ゲイン制御処理部２３３を通過した各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６の再生信号の再生位置を合わせる処理を行う。これにより、各再生ヘッドより取り込まれた各再生信号のトラックの進行する方向における再生位置が一致していなくても、各再生信号の再生位置を揃えて信号分離演算部２３６に入力することができ、安定したデータ再生を行うことができる。
【０１９３】
（信号分離演算部２３６について）
【０１９４】
信号分離演算部２３６は、チャネル推定演算部２３４より出力されたチャネル行列をもとに所定の信号分離演算を行うことによって、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６によって再生され、再生位置制御処理部２３５により再生位置が揃えられた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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
以上説明したように、この実施形態によれば、ガードバンドにゲイン制御パターンを含むプリアンブルを設けたことによって、再生時に、1つの再生ヘッドによってガードバンドとトラックとから同時に再生された各ゲイン制御パターンの再生信号をもとに、この再生ヘッドごとの再生信号に対してゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御するようにしたことで、トラックオフセットが発生した場合でも、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。この結果、分離演算処理によって得られる再生信号の品質を向上させることができる。
【０１９７】
なお、上記の実施形態では、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。
【０１９８】
また、第１のプリアンブル２３内に配置されているゲイン制御パターンを、同期パターンの後方に追加配置することによって、ゲイン制御のための情報量を増やしてもよい。
【０１９９】
第１のプリアンブル２３に配置されているゲイン制御パターンと、第２のプリアンブル２４に配置されている分離パターンには同一のパターンを採用してもかまわない。
【０２００】
さらに、記録時に、識別パターンなどの明示的な手法にてトラックの識別を可能とするのではなく、再生装置において、各々の同期パターンや分離パターンなどの固有パターンの、トラック上の位置によって、ユニット内のトラック及びガードバンドを識別するようにしてもよい。
【０２０１】
また、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６と１ユニット分の複数のトラック＃１，＃２，・・・，＃６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、図８に示したような分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、トラッキングサーボ情報などを用いることも可能である。この場合には、トラッキングサーボ情報の各記録パターンと各再生ヘッドとの位置関係をユニット単位にまとめたものがチャネル推定情報として生成される。
【０２０２】
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。
【０２０３】
さらに、上記の実施形態では、６行６列のチャネル行列を算出する場合を説明したが、その他の正方行列であっても、その一般化逆行列を求めることによって信号分離処理を行うことが可能である。さらに、正方行列以外の行列でも、同様にしてその一般化逆行列を求めるようにすればよい。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
（第２の実施形態）
【０２０８】
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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
図１２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３００の構成を示す図である。
【０２１１】
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。
【０２１２】
同図に示すように、この記録装置３００は、マルチトラック化部１１０、マルチトラック記録符号化部１２０、マルチトラックプリアンブル付加部１３０、マルチトラック記録部１４０、記録ヘッドアレイ１５０、及びガードバンド記録部１９０で構成される。
【０２１３】
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，・・・，１２１−６で構成される。
【０２１４】
マルチトラックプリアンブル付加部１３０は、マルチトラック記録符号化部１２０によって符号化された各記録データに、データ再生の制御に必要なプリアンブルを付加するＭ個のプリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，・・・，１３１−６と、トラックごとのプリアンブルが付加された記録データの符号列が記憶される記憶部１３２とで構成される。
【０２１５】
ガードバンド記録部１９０は、消去信号を発生する消去信号発生部１６１と、消去信号発生部１６１より出力された消去信号の符号列に、ゲイン制御パターン、同期パターン及び識別パターンなどを含むガードバンド用のプリアンブルを付加するプリアンブル付加部１３１−０と、ガードバンド用のプリアンブルが付加された消去信号を記憶する記憶部１６２とで構成される。
【０２１６】
マルチトラック記録部１４０は、記憶部１３２及び記憶部１６２から読み出す記録符号列を選択する切替部１４９と、切替部１４９によって選択された記録符号列に所望のタイミングを与える１個の出力タイミング設定部１４１と、記録補償処理を行う１個の記録補償部１４４と、記録補償処理後の記録符号列をもとに記録ヘッドＷ−１を駆動する１個の記録アンプとで構成される。
【０２１７】
図１３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。
【０２１８】
この記録装置３００では、まず、トラック用の記録符号列の生成か、ガードバンド用の記録符号列の生成かによって処理を分岐させる（ステップＳ３０１）。これから行う処理がトラック用の記録符号列の生成である場合、入力された記録データ１をマルチトラック化部１１０にて、１ユニット分のトラック数のデータに分配する（ステップＳ３０２）。
【０２１９】
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，・・・，１２１−６にて、磁気記録メディア２の記録再生特性を考慮した符号列に符号化される。このとき符号列に、復調用同期パターンなどの、データ復調時に必要な情報も付加される（ステップＳ３０３）。
【０２２０】
次に、マルチトラックプリアンブル付加部１３０のプリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，・・・，１３１−６にて、符号化されたそれぞれの記録データの所定の位置に、データ再生の制御に必要なプリアンブルのパターンが付加されて、トラック用の記録符号列が得られる（ステップＳ３０４）。このようにして生成されたトラック用の記録符号列は記憶部１３２に記憶される（ステップＳ３０５）。
【０２２１】
また、これから行う処理がガードバンド用の記録符号列の生成である場合、ガードバンド記録部１９０の消去信号発生部１６１より所定の単位分の消去信号が発生され（ステップＳ３０６）、プリアンブル付加部１３１−０によって、その消去信号に、ゲイン制御パターン、同期パターン及び識別パターンを含むガードバンド用のプリアンブルが付加されて（ステップＳ３０７）、記憶部１６２にガードバンド用の記録符号列として記憶される（ステップＳ３０８）。
【０２２２】
この後、切替部１４９によって、記憶部１３２に記憶されたトラックごとのトラック用の記録符号列及び記憶部１６２に記憶されたガードバンド用の記録符号列から、所定の順番で一つの記録符号列が読み出される（ステップＳ３０９）。次に、読み出されたトラック用の記録符号列またはガードバンド用の記録符号列に対して出力タイミング設定部１４１によって所望のタイミングが与えられた後（ステップＳ３１０）、記録補償部１４４にて、磁気記録メディア２への記録に最適化するための記録補償処理が施され、記録アンプ１４７にて電圧から電流に変換されて、記録ヘッドＷ−１によって磁気記録メディア２に記録される（ステップＳ３１１）。
【０２２３】
この後、１ユニット分のトラックとガードバンドの記録が終了したかどうかを判定し（ステップＳ３１２）、終了していなければ（ステップＳ３１２のＮＯ）、記録ヘッドＷ−１を次の位置に移動させる（ステップＳ３１３）。次に、ステップＳ３０９に戻って記憶部１３２または記憶部１６２からトラック用の記録符号列またはガードバンド用の記録符号列が読み出されて、同様に磁気記録メディア２に記録する処理を繰り返す。以上の動作を、１ユニット分のトラックの記録が終了するまで繰り返す。
【０２２４】
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、はじめにガードバンド＃１の記録を行い、次に、トラック＃１の位置に移動してトラック＃１の記録を行い、この後、同様にトラック＃２，・・・，＃６の位置に移動してそのトラックの記録を行う。ガードバンド＃２の記録は次のユニットの記録サイクルにて記録されることになる。
【０２２５】
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。
【０２２６】
図１４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。
【０２２７】
同図に示すように、この再生装置４００は、再生ヘッドアレイ２１０、チャネル再生部２２０、信号分離処理部２３０、マルチトラック復調部２４０、復元部２６０を備える。
【０２２８】
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。
【０２２９】
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。
【０２３０】
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。
【０２３１】
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。
【０２３２】
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。
【０２３３】
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。
【０２３４】
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信号を用いて、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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
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の逆行列を演算し、この逆行列をもとに、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。
【０２３７】
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。
【０２３８】
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。
【０２３９】
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，・・・，２４１−６と、等化器２４１−１，２４１−２，・・・，２４１−６の出力からビット同期を行うＭ個のＰＬＬ２４２−１，２４２−２，・・・，２４２−６と、ＰＬＬ２４２−１，２４２−２，・・・，２４２−６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部などＭ個の検出部２４３−１，２４３−２，・・・，２４３−６と、検出部２４３−１，２４３−２，・・・，２４３−６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，・・・，２４４−６と、同期信号検出部２４４−１，２４４−２，・・・，２４４−６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，・・・，２４５−６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。
【０２４０】
図１４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，・・・，２４５−６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。
【０２４１】
なお、シングルヘッドによる再生時のトラックのトレースは、少なくとも１ユニットの記録トラック数の回数だけ繰り返される。すなわち、トラック数以上の回数トレースを繰り返してもよい。その際、１ユニット分の全てのトラックが少なくとも１回はトレースされるようにする。記憶部２３７には、再生ヘッドＲ−１が移動した各位置で再生したユニット分の信号、すなわち再生ヘッドＲ−１が各位置で複数のトラックからそれぞれ再生した信号が記憶される。
【０２４２】
図１５は、この再生装置４００のユニット再生の動作を示すフローチャートである。
【０２４３】
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部２３１に出力される（ステップＳ４０２）。
【０２４４】
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）。
【０２４５】
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。
【０２４６】
１ユニット分の再生信号が記憶部２３７に記憶された場合、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、記憶部２３７に記憶された１ユニット分のプリアンブル内のゲイン制御パターンの再生信号をもとに、スキャンごとの再生ヘッドＲ−１の再生信号に対するゲインを演算して、スキャンごとの再生ヘッドＲ−１の再生信号のレベルを制御する（ステップＳ４０８）。
【０２４７】
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）。
【０２４８】
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合わせる処理を行う（ステップＳ４１０）。
【０２４９】
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）。
【０２５０】
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）。
【０２５１】
なお、Ａ／Ｄコンバータ２２５の直前には必要に応じて不要な高域成分を除去するローパス・フィルタが備えられていてもよい。また、ゲイン調整部２２４については、Ａ／Ｄコンバータ２２５の後段に接続して量子化後にゲインを制御するようにしてもよい。これは、Ａ／Ｄコンバータ２２５のビット幅をより有効に用いたり、ゲイン調整部２２４の構成を、プリアンプルに含まれる各パターンの検出を考慮した簡単なものとしたい場合に有効である。あるいは、同期信号検出部２３１において利得目標値との誤差をとった情報を用いてゲイン調整部２２４においてゲイン調整を行うようにしてもよい。
【０２５２】
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。
【０２５３】
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。
【０２５４】
その具体例を以下に示す。
【０２５５】
図１６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。
【０２５６】
トラック＃１，トラック＃２，トラック＃３に記録されるプリアンブル２１は、例えば図７、図８に示したものと同様でよい。このようなヘリカル・スキャン方式の磁気記録再生方式においても、本発明は適用可能であり、第１の実施形態の磁気記録再生方式における記録装置１００及び再生装置２００の構成を採用することができる。
【０２５７】
図１７は、複数の記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−６を用いて、ダブルアジマス方式とヘリカル・スキャン方式により記録媒体に記録される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。
【０２５８】
本例では、記録用と再生用のそれぞれに６つの記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−６が用いられている。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。
【０２５９】
なお、この例では、トラック＃１−＃６のまとまりを、データ再生のための信号処理の一単位（ユニット）としているが、アジマス方向が同一である３つの連続するトラック（例えばトラック＃１−＃３、トラック＃４−＃６）を、それぞれ一つのユニットとして信号処理を行うようにしてもよい。
【０２６０】
各トラック＃１−＃６に記録されるプリアンブルは、例えば図７、図８に示したものと同様でよい。このようなダブルアジマス方式とヘリカル・スキャン方式の磁気記録再生方式においても、本発明は適用可能であり、第１の実施形態の磁気記録再生方式における記録装置１００及び再生装置２００の構成を採用することができる。
【０２６１】
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】
【０２６２】
【図１】本発明の第１の実施形態の磁気記録再生方式における記録装置の構成を示す図である。
【図２】図１の記録装置によるユニット及びガードバンド記録の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態の磁気記録再生方式における再生装置の構成を示す図である。
【図４】図３の再生装置の中のマルチトラック復調部の構成を示す図である。
【図５】図３の再生装置によるユニット再生の動作を示すフローチャートである。
【図６】図１の記録装置によって記録が行われた磁気記録メディア上の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の詳細を示す図である。
【図８】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９】図８に示したトラックフォーマットの構成をモデル化した図である。
【図１０】トラックオフセットが無い場合の、図９の記録データの再生信号を示した図である。
【図１１】トラックオフセットが発生した場合の、図９の記録データの再生信号を示した図である。
【図１２】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１３】図１２の記録装置によるユニット及びガードバンド記録の動作を示すフローチャートである。
【図１４】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の構成を示す図である。
【図１５】図１４の再生装置のユニット再生の動作を示すフローチャートである。
【図１６】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１７】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１８】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１９】図１８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２０】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２１】図２０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】
【０２６３】
１ 記録データ
２ 磁気記録メディア
３ 再生データ
２１ プリアンブル
２２ データ
２３ 第１のプリアンブル
２４ 第２のプリアンブル
４１−０，４１−１，・・・，４１−７ ゲイン制御パターン
４２−０，４２−１，・・・，４２−７ 同期パターン
４３−０，４３−１，・・・，４３−７ 識別パターン
４４−１，４４−２，・・・，４４−６ 分離パターン
５１ ユニット
５２ ガードバンド
１００ 記録装置
１１０ マルチトラック化部
１１１ データ分配器
１２０ マルチトラック記録符号化部
１２１−１，１２１−２，・・・，１２１−６ 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，・・・，１３１−６ プリアンブル付加部
１４０ マルチトラック記録部
１４１−１，１４１−２，・・・，１４１−６ 出力タイミング設定部
１４４−１，１４４−２，・・・，１４４−６ 記録補償部
１４７−１，１４７−２，・・・，１４７−６ 記録アンプ
１５０ 記録ヘッドアレイ
１６０ ガードバンド記録部
１６１ 消去信号発生部
１３１−０ プリアンブル付加部
１４１−０ 出力タイミング設定部
１４４−０ 記録補償部
１４７−０ 記録アンプ
２００ 再生装置
２１０ 再生ヘッドアレイ
２２０ チャネル再生部
２２１−１，２２１−２，・・・，２２１−６ 再生アンプ
２２４−１，２２４−２，・・・，２２４−６ ゲイン調整部
２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−６ Ａ／Ｄコンバータ
２３０ 信号分離処理部
２３１ 同期信号検出部
２３２ 識別情報検出部
２３３ 再生信号ゲイン制御処理部
２３４ チャネル推定演算部
２３５ 再生位置制御処理部
２３６ 信号分離演算部
２４０ マルチトラック復調部
２６０ 復元部
２６１ データ結合器
Ｗ−０ ガードバンド記録用の記録ヘッド
Ｗ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−６ 記録ヘッド
Ｒ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６ 再生ヘッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に設けられた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、記録再生装置、トラックフォーマット、及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ヘッドにおいては、磁気記録メディアの大容量化を図るために、更なる高密度記録が求められ、トラックのトラック幅を狭くすること（以下、「狭幅化」という。）に適した磁気ヘッドが採用されるようになってきている。一般的には、トラックの狭幅化にはトラック・サーボの精度向上が鍵となる。
【０００３】
磁気テープ記録再生装置においては、狭幅化に伴い、サーボが困難になる対策案として、所謂ノントラッキング・システムが提唱され、実用化に至っている（たとえば特許文献１−５など）。このノントラッキング方式は、ヘリカル・スキャンにてダブルアジマス記録を行ったトラックに対し、識別のために、ブロックに分けてデータを記録することによって、目的のトラックを１回のトレースで再生できなくても、データを再構成できるものである。このノントラッキング方式によって、従来のトラック・サーボで必要とされる１トラック以内のトラッキング制御に対して、４倍以上のマージンが許容されるようになる。
【０００４】
また、ノントラッキング技術は、ヘリカル・スキャンに留まらずリニア記録で使用されるための可能性が検討されている（たとえば特許文献６，７など）。
【０００５】
ところで、磁気記録メディアの基板に、たとえばポリエステルフィルムのような伸縮性をもった非磁性支持体を使用した場合、ダブルアジマス記録を行ったとしても、許容できる変形量はトラック・サーボを併用して、例えばトラック幅の２倍程度までであり、これ以上の変形が発生する場合は、十分なＳＮ比をもって信号を再生することができなかった。また、ダブルアジマスを持たない記録の場合では、トラックをまたがない所謂ガードバンドの幅を、トラック・サーボを併用した状態でも、エラーレート等の信頼性を劣化させないために、テープの変形量以下に押さえ込む必要があった
【０００６】
このような問題は、これまで実現されていた信号再生方式においては、少なくとも１つの再生ヘッドが同時に複数のトラックから信号を読み込むことによって信号品質が著しく劣化することに起因する。それを回避するために、ガードバンドやダブルアジマス記録を行い、また再生ヘッドからは１つのトラックからの信号のみを拾うように工夫されてきた。
【０００７】
しかし、さらに高トラック密度化を行う場合においては、先ずガードバンドの設置はその妨げとなる。また、再生時において隣接するトラックからの干渉を少なくすることができるダブルアジマス記録は、狭幅化した場合その効果は減少してしまう。
【０００８】
このことは、ノントラッキング方式であっても同じであり、再生ヘッドは複数のトラックに跨って信号を再生するように見えるが、時間分割した場合、再生している信号は常に１つのトラックに対してだけであり、同一時間に複数のトラックを再生するということは行っていなかった。
【０００９】
また、ノントラッキング方式で高トラック密度化に対応しようとした際に、対象トラックの隣接するトラックからの信号を拾うことによってノイズが混入するようになるため、トラックの狭幅化対応が限界になってきている。
【００１０】
磁気ヘッド装置の背景技術としてこのほか、記録密度を向上させるために、１つのブロックに複数のヘッドを配置し、同一アジマスのブロックで形成する方式として、一度に複数のデータ・フレームを記録する技術がある（たとえば特許文献８及び特許文献９など）。
【００１１】
これらの公知技術は、再生ヘッド幅をトラックの幅の半分程度にしなければならなくなるため、再生信号の出力を大きくとることができないという制約が生じ、たとえばＳＮ比の確保の点で不利であり、更なる高密度記録化には必ずしも向いていなかった。
【００１２】
ＭＩＭＯ（Multi-Input/Multi-Output）技術は、無線通信に用いられるものとして広く知られている（たとえば特許文献１０など）。
【００１３】
また、ＭＩＭＯに関する技術を磁気記録に使用する技術も知られている（たとえば非特許文献１など）。しかし、たとえば記録したトラックよりも広幅の再生ヘッドを使用する場合など、実用化に際して発生する課題が解決されていなかった。
【００１４】
本発明においては、ＭＩＭＯを使用した磁気記録方法としては前項で紹介した論文をもって実現しえなかった、磁気記録再生方法へのＭＩＭＯ技術の実用化を実現するにあたり、公知技術からは予見しえなかった技術内容を明らかにするものである。
【特許文献１】特許１８４２０５７号公報
【特許文献２】特許１８４２０５８号公報
【特許文献３】特許１８４２０５９号公報
【特許文献４】特開平０４−３７０５８０号公報
【特許文献５】特開平０５−０２０７８８号公報
【特許文献６】特開平１０−２８３６２０号公報
【特許文献７】特開２００３−１３２５０４号公報
【特許文献８】特開２００３−３３８０１２号公報
【特許文献９】特開２００４−０７１０１４号公報
【特許文献１０】特許３６６４９９３号公報
【非特許文献１】論文IEEE Trans.Mag.Vol.30.No.6 Nov.1994 5100ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述したように従来の磁気記録再生方式では、記録密度を高めるに磁気記録メディアでのトラック幅を狭くする方法が採用されてきた。しかし、このまま高記録密度を追い求めてトラック幅を狭くしていくと、再生時にトラックを追いきれなくなるという問題が生じる。そこで、トラックに対する再生ヘッドの位置が多少とも外れていても、そのトラックから信号を読み取ることができるノントラッキング方式が提案されている。しかしながら、ノントラッキング方式で適切に再生信号を得るためには、再生ヘッドの設定に厳しい制約が伴う。この面からトラック幅の狭小化による高記録密度化には限界があった。
【００１６】
そこで、本発明者らは、磁気記録メディアに記録ヘッドにより、データ検出のための信号処理の一単位である複数のトラックを記録し、磁気記録メディアの複数のトラックに跨って信号を再生することが可能な再生ヘッドにより、複数のトラックに対する信号を、複数のトラックに対して異なる位置関係で複数再生し、これら再生信号を一単位にまとめ、信号処理を行うことで、トラックごとの再生信号を生成するという方式を提案した。これによると、再生ヘッドの幅を決める制約が軽減し、トラック幅の狭小化、高記録密度化が可能である。
【００１７】
図１８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１９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２０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及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２１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として、例えば、再生時においてトラックオフセットなどの変動が発生した場合の再生信号の品質の低下があった。
【００４６】
上記の磁気記録再生方式においては、ユニットを構成する複数のトラックにおける端のトラックは、隣のユニットとの再生時の干渉を防止するように設けられた、何も情報を持たないガードバンドと呼ばれるエリアと接しているため、この端のトラックを再生する際には、ガードバンド部分とともに当該端のトラックの情報が再生ヘッドによって再生される。
【００４７】
再生ヘッドごとの再生出力のばらつきを低減するために、再生信号ごとにゲイン制御を行う場合において、例えば、再生ヘッドごとのゲイン制御パターンの再生信号に対して、ゲイン制御パターンごとの再生信号のピーク値の平均加算などの演算処理によって基準出力を求め、この基準出力を各再生ヘッドの再生信号に掛け合わせる。この時、ガードバンド部分を含めて端のトラックの再生を行う再生ヘッドの再生信号は、必ずしも正しい基準出力が得られず、所望のゲイン制御処理を行うことが困難であり、再生信号の品質が低下するという問題があった。また、ガードバンド部分を含めて端のトラックの再生を行う再生ヘッドの再生信号に対する所望のゲイン制御処理が困難であるという上記の問題は、トラックオフセットが発生した場合において、より顕著になる。
【００４８】
本発明は、かかる事情を鑑み、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を安定して行うことができ、データ再生を良好に行うことのできる再生装置、再生方法、記録再生装置、トラックフォーマット、及び記録媒体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、前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側にはガードバンドとしてのトラックが配置され、前記各トラックにはそれぞれ、ゲイン制御のためのゲイン制御パターンを含む、データ再生に必要なプリアンブルが記録された記録媒体から前記データを再生する装置であって、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、前記再生ヘッドごとの前記ゲイン制御パターンの再生信号をもとに、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御する再生信号ゲイン制御処理部とを具備する。
【００５０】
この発明によれば、再生ヘッドにより、ガードバンドとしてのトラックのゲイン制御パターンとユニットを構成するトラックのゲイン制御パターンとを同時に再生し、再生信号ゲイン制御処理部にて、各トラックのゲイン制御パターンの再生信号をもとに、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御することによって、再生時にトラックオフセットが発生した場合であっても、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。この結果、分離演算処理によって得られる再生信号の品質を向上させることができる。
【００５１】
また、本発明の再生装置は、前記各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、前記複数の再生ヘッドのうち、少なくとも１つの再生ヘッドは、前記ユニットを構成する前記複数のトラックのうち一部のトラックの前記ゲイン制御パターンと前記ガードバンドとしてのトラックの前記ゲイン制御パターンとを同時に再生することとしてもよい。これにより、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。
【００５２】
また、本発明の再生装置において、前記再生信号ゲイン制御処理部は、前記再生ヘッドごとの前記ゲイン制御パターンの再生信号に対して、加算を含む所定の演算によって、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得ることとしてもよい。
【００５３】
また、本発明の再生装置は、前記ユニットを構成する前記各トラックのプリアンブルは、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンを有し、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、前記チャネル推定演算部によって求められた前記チャネル行列をもとに、前記再生ヘッドによって再生され、前記再生信号ゲイン制御処理部にてレベルが制御された１ユニット分の再生信号から、前記トラックごとの再生信号を分離する信号分離演算部とをさらに具備するものであってもよい。
【００５４】
また、本発明の再生装置は、前記ユニット内の各トラックに対してそれぞれ異なる位置関係で前記ユニットをスキャン再生可能なように前記再生ヘッドがトラック幅方向に移動可能に設けられ、少なくとも、一回のスキャン時に前記再生ヘッドは、前記ユニットを構成する前記複数のトラックのうち一部のトラックの前記ゲイン制御パターンと前記ガードバンドとしてのトラックの前記ゲイン制御パターンとを同時に再生することとしてもよい。これにより、スキャンごとの再生ヘッドの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。
【００５５】
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、前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側には前記データを有さないガードバンドとしてのトラックが配置され、前記各トラックにはそれぞれ、ゲイン制御のためのゲイン制御パターンを含む、データ再生に必要なプリアンブルが記録された記録媒体から前記データを再生する方法であって、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設けておき、前記再生ヘッドごとの前記プリアンブルの再生信号をもとに、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御するステップを具備する。
【００５６】
この発明の再生方法によれば、再生ヘッドにより、ガードバンドとしてのトラックのゲイン制御パターンとユニットを構成するトラックのゲイン制御パターンとを同時に再生し、各トラックのゲイン制御パターンの再生信号をもとに、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御することによって、再生時にトラックオフセットが発生した場合であっても、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。この結果、分離演算処理によって得られる再生信号の品質を向上させることができる。
【００５７】
本発明の再生方法は、前記各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、前記複数の再生ヘッドのうち、少なくとも１つの再生ヘッドは、前記ユニットを構成する前記複数のトラックのうち一部のトラックの前記ゲイン制御パターンと前記ガードバンドとしてのトラックの前記ゲイン制御パターンとを同時に再生することとしてもよい。これにより、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。
【００５８】
また、本発明の再生方法において、前記再生ヘッドごとの前記ゲイン制御パターンの再生信号に対して、加算を含む所定の演算によって、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得ることとしてもよい。
【００５９】
また、本発明の再生方法において、前記ユニットを構成する前記各トラックのプリアンブルは、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンを有し、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、前記チャネル行列をもとに、前記再生ヘッドによって再生され、前記再生信号ゲイン制御処理部にてレベルが制御された１ユニット分の再生信号から、前記トラックごとの再生信号を分離するステップとをさらに具備することとしてもよい。
【００６０】
また、本発明の再生方法において、前記ユニット内の各トラックに対してそれぞれ異なる位置関係で前記ユニットをスキャン再生可能なように前記再生ヘッドがトラック幅方向に移動可能に設けられ、少なくとも、一回のスキャン時に前記再生ヘッドは、前記ユニットを構成する前記複数のトラックのうち一部のトラックの前記ゲイン制御パターンと前記ガードバンドとしてのトラックの前記ゲイン制御パターンとを同時に再生することとしてもよい。これにより、スキャンごとの再生ヘッドの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。
【００６１】
本発明の別の観点に基づく記録再生装置は、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、前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側にガードバンドとしてのトラックを記録するガードバンド記録部を具備し、前記再生装置は、前記再生ヘッドごとの前記プリアンブルの再生信号をもとに、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御する再生信号ゲイン制御処理部を具備する。
【００６２】
この発明の記録再生装置によれば、再生ヘッドにより、ガードバンドとしてのトラックのゲイン制御パターンとユニットを構成するトラックのゲイン制御パターンとを同時に再生し、各トラックのゲイン制御パターンの再生信号をもとに、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御することによって、再生時にトラックオフセットが発生した場合であっても、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。この結果、分離演算処理によって得られる再生信号の品質を向上させることができる。
【００６３】
本発明の別の観点に基づくトラックフォーマットは、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、前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側にはガードバンドとしてのトラックが配置され、前記各トラックにはそれぞれ、ゲイン制御のためのゲイン制御パターンを含む、データ再生に必要なプリアンブルが配置されたものである。
【００６４】
この発明のトラックフォーマットによれば、ガードバンドとしてのトラックに、ユニットを構成するトラックと同様に、ゲイン制御パターンを含むプリアンブルが配置されているので、再生装置の1つの再生ヘッドにより、ガードバンドとしてのトラックのゲイン制御パターンとユニットを構成するトラックのゲイン制御パターンとを同時に再生し、各トラックのゲイン制御パターンの再生信号をもとに、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御することによって、再生時にトラックオフセットが発生した場合であっても、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。この結果、分離演算処理によって得られる再生信号の品質を向上させることができる。
【００６５】
また、本発明のトラックフォーマットにおいて、前記ユニットを構成する前記各トラックのプリアンブルは、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンをさらに含むこととしてもよい。
【００６６】
本発明の別の観点に基づく記録媒体は、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、前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側にはガードバンドとしてのトラックが配置され、前記各トラックにはそれぞれ、ゲイン制御のためのゲイン制御パターンを含む、データ再生に必要なプリアンブルが記録されたものである。
【００６７】
この発明の記録媒体によれば、ガードバンドとしてのトラックに、ユニットを構成するトラックと同様に、ゲイン制御パターンを含むプリアンブルが配置されているので、再生装置の1つの再生ヘッドにより、ガードバンドとしてのトラックのゲイン制御パターンとユニットを構成するトラックのゲイン制御パターンとを同時に再生し、各トラックのゲイン制御パターンの再生信号をもとに、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御することによって、再生時にトラックオフセットが発生した場合であっても、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。この結果、分離演算処理によって得られる再生信号の品質を向上させることができる。
【００６８】
また、本発明の記録媒体において、前記ユニットを構成する前記各トラックのプリアンブルは、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンをさらに含むこととしてもよい。
【発明の効果】
【００６９】
本発明によれば、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を安定して行うことができ、データ再生を良好に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００７１】
（第１の実施形態）
【００７２】
本発明の第１の実施形態として、マルチヘッドを用いた磁気記録再生方式における記録装置と再生装置について説明する。この実施形態の記録装置は、テープ状の磁気記録メディアにトラックごとに記録位置を揃えることなく信号を記録する装置であり、再生装置は、その磁気記録メディアからトラックごとに再生位置を揃えることなく信号を再生する装置である。記録ヘッドの数をＭ、再生ヘッドの数をＮとする。この実施形態では、Ｍ＝６、Ｎ＝６とする。
【００７３】
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。
【００７４】
同図に示すように、この記録装置１００は、マルチトラック化部１１０、マルチトラック記録符号化部１２０、マルチトラックプリアンブル付加部１３０、マルチトラック記録部１４０、記録ヘッドアレイ１５０、及びガードバンド記録部１６０で構成される。
【００７５】
マルチトラック化部１１０は、マルチトラック化のために記録データ１をＭ個分のデータに振り分けるデータ分配器１１１で構成される。
【００７６】
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，・・・，１２１−６で構成される。
【００７７】
マルチトラックプリアンブル付加部１３０は、マルチトラック記録符号化部１２０によって符号化された各記録データに、データ再生の制御に必要なプリアンブルを付加するＭ個のプリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，・・・，１３１−６で構成される。
【００７８】
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，・・・，１４１−６と、記録補償処理を行うＭ個の記録補償部１４４−１，１４４−２，・・・，１４４−６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−６を駆動するＭ個の記録アンプ１４７−１，１４７−２，・・・，１４７−６とで構成される。
【００７９】
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−６と、データを含まないトラックをガードバンドとして記録するために用いられる１個の記録ヘッドＷ−０とを有している。
【００８０】
ガードバンド記録部１６０は、ガードバンド記録用の記録ヘッドＷ−０を使って、データ再生の制御に必要なプリアンブルが付加されたガードバンドを磁気記録メディア２に記録する手段である。
【００８１】
このガードバンド記録部１６０は、消去信号発生部１６１、プリアンブル付加部１３１−０、出力タイミング設定部１４１−０、記録補償部１４４−０、及び記録アンプ１４７−０を有している。
【００８２】
消去信号発生部１６１は、ガードバンドに記録する消去信号を発生する手段である。消去信号には、例えば、最短記録波長以下の記録波長の繰り返し信号や、直流信号など、データの符号列に用いられない符号列が用いられる。
【００８３】
プリアンブル付加部１３１−０は、消去信号発生部１６１より出力された消去信号の符号列に、ゲイン制御パターン、同期パターン及び識別パターンなどを含むガードバンド用のプリアンブルを付加する。
【００８４】
出力タイミング設定部１４１−０は、プリアンブルが付加された消去信号の記録符号列に所望のタイミングを与える。記録補償部１４４−０は、出力タイミング設定部１４１−０の出力に対する記録補償処理を行う。記録アンプ１４７−０は、記録補償処理後のガードバンド用の記録符号列をもとに記録ヘッドＷ−０を駆動する。
【００８５】
図２は、この記録装置１００によるユニット及びガードバンド記録の動作を示すフローチャートである。この記録装置１００では、データを含むＭ（Ｍ＝６）本のトラックを記録する動作と１本のガードバンドを記録する動作とが切り替えて実行される。まず、これから行う記録の対象がガードバンドかトラックかを判断する（ステップＳ１０１）。
【００８６】
これから行う記録の対象がトラックである場合には、次のように動作を行うように制御する。まず、入力された記録データ１をマルチトラック化部１１０にて、トラック記録用の記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−６の数（Ｍ＝６）のデータ、すなわちユニットを構成するトラック数分のデータに分配する（ステップＳ１０２）。
【００８７】
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，・・・，１２１−６にて、磁気記録メディア２の記録再生特性を考慮した符号列に符号化される。このときデータの符号列に、復調用同期パターンなどの、データ復調時に必要な情報も付加される（ステップＳ１０３）。
【００８８】
次に、符号化されたそれぞれの記録データに、マルチトラックプリアンブル付加部１３０のプリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，・・・，１３１−６によって、再生時に再生ヘッドによって複数のトラックのプリアンブルが同時に再生されないように、少なくとも隣り合う各トラックの間で互いにトラックの進行する方向にずれた位置関係で、データ再生の制御のために必要なプリアンブルが付加され、記録符号列が得られる（ステップＳ１０４）。
【００８９】
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，・・・，１２１−６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。
【００９０】
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，・・・，１４１−６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，・・・，１４４−６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，・・・，１４７−６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−６に送られ、記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−６によって磁気記録メディア２に記録される（ステップＳ１０５）。
【００９１】
一方、ステップＳ１０１で、これから行う記録の対象がガードバンドである場合には次のように動作を行うように制御する。まず、ガードバンド記録部１６０の消去信号発生部１６１から所定の単位分の消去信号が出力される（ステップＳ１０６）。次に、プリアンブル付加部１３１−０にて、消去信号の符号列にガードバンド用のプリアンブルが付加される（ステップＳ１０７）。
【００９２】
プリアンブル付加部１３１−０より出力された消去信号の記録符号列は、ガードバンド記録部１６０内の出力タイミング設定部１４１−０にて所望のタイミングが与えられた後、ガードバンド記録部１６０内の記録補償部１４４−０にて、磁気記録メディア２への記録に最適化するための記録補償処理が施される。記録補償処理が施された消去信号の記録符号列は、ガードバンド記録部１６０内の記録アンプ１４７−０において電圧から電流に変換されて記録ヘッドＷ−０に送られ、記録ヘッドＷ−０によって磁気記録メディア２に記録される（ステップＳ１０８）。
【００９３】
記録装置１００は、以上のように、ユニットを構成するＭ本のトラックと１本のガードバンドを記録した後、記録ヘッドアレイ１５０を磁気記録メディア２のテープ幅方向に一定量移動して、同様に、次のユニットを構成するＭ本のトラックと１本のガードバンドを記録し、これを一定回数（ｓ回）繰り返す。最終的には、例えば、図６に示すように、個々のユニット５１の両側にガードバンド５２が配置されてユニット５１間にガードバンド５２が介在するように、ガードバンド５２の記録がユニット５１の記録より一回多く実行される。すなわち、図６の例では、磁気記録メディア２の幅方向における一端からガードバンド＃１、ユニット＃１、ガードバンド＃２、ユニット＃２、ガードバンド＃３、・・・、ガードバンド＃ｓ、ユニット＃ｓ、ガードバンド＃ｓ＋１の順に記録が行われる。ここで、ガードバンド＃ｓ＋１は、記録ヘッドアレイ１５０をトラック幅方向へ最後に移動した位置で、ガードバンド記録部１６０によってガードバンド５２の記録のみを行うことによって作成されたものである。
【００９４】
次に、本発明の一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。
【００９５】
図３は本発明の一実施形態である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。
【００９６】
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、復元部２６０を備える。
【００９７】
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＝６）個の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６を有する。それぞれの再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６は、磁気記録メディア２上で隣接する２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。
【００９８】
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−６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，・・・，２２１−６と、Ｎ個の再生アンプ２２１−１，２２１−２，・・・，２２１−６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，・・・，２２４−６と、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，・・・，２２４−６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，・・・，２２５−６とを備える。
【００９９】
なお、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−６の直前に、必要に応じて不要な高域成分を除去するローパス・フィルタが備えられていてもよい。
【０１００】
また、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，・・・，２２４−６は、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−６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，・・・，２２５−６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，・・・，２２４−６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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
同期信号検出部２３１は、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−６より出力された再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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。
【０１０３】
識別情報検出部２３２は、同期信号検出部２３１により得られた情報を用いて、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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情報を検出し、識別情報を出力する。
【０１０４】
再生信号ゲイン制御処理部２３３は、識別情報検出部２３２を通過した各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６の再生信号からプリアンブル内のゲイン制御パターンを検出して、このゲイン制御パターンをもとに、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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−６の再生信号のレベルを制御する。
【０１０５】
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信号を用いて、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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の再生信号を用いて、所定のチャネル推定演算によって、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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求める。
【０１０６】
再生位置制御処理部２３５は、同期信号検出部２３１により得られた情報をもとに、再生信号ゲイン制御処理部２３３を通過した各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６の再生信号の再生位置を合わせる処理を行う。
【０１０７】
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の逆行列を演算し、この逆行列をもとに、再生信号ゲイン制御処理部２３３より入力された各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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，・・・，２４１−６と、等化器２４１−１，２４１−２，・・・，２４１−６の出力からビット同期を行うＭ個のＰＬＬ２４２−１，２４２−２，・・・，２４２−６と、ＰＬＬ２４２−１，２４２−２，・・・，２４２−６で生成されたビット同期信号を用いて各トラックＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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，・・・，２４３−６と、検出部２４３−１，２４３−２，・・・，２４３−６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，・・・，２４４−６と、同期信号検出部２４４−１，２４４−２，・・・，２４４−６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，・・・，２４５−６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。
【０１１０】
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，・・・，２４５−６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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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−６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）。
【０１１３】
次に、ゲイン調整部２２４−１，２２４−２，・・・，２２４−６にて、各再生アンプ２２１−１，２２１−２，・・・，２２１−６の出力の振幅レベルが調整された後、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−６にてディジタル値に変換されて同期信号検出部２３１に出力される（ステップＳ２０２）。
【０１１４】
次に、同期信号検出部２３１により、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−６より出力された再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６ごとの再生信号に含まれる同期パターンが検出される（ステップＳ２０３）。
【０１１５】
次に、識別情報検出部２３２により、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−６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）。
【０１１６】
次に、再生信号ゲイン制御処理部２３３にて、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６のプリアンブル内のゲイン制御パターンの再生信号をもとに、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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−６の再生信号のレベルを制御する（ステップＳ２０５）。
【０１１７】
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、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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の再生信号を用いて、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６と複数のトラックとのトラック幅方向の位置関係に相当するチャネル行列を演算する（ステップＳ２０６）。
【０１１８】
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にてレベル調整された各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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）。
【０１１９】
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、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）。
【０１２０】
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）。
【０１２１】
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。
【０１２２】
ここで、Ｍ個の記録ヘッドによって磁気記録メディア２に記録されたＭ本のトラック＃１，＃２，・・・，＃６が１つのユニット５１である。磁気記録メディア２には、このようなユニット５１が、磁気記録メディア２のテープ幅方向に複数（s個）並べて記録されている。個々のユニット５１の両側には、データが記録されていない領域であるガードバンド５２が配置されている。ガードバンド５２の目的は、再生中のユニットの隣のユニットからデータが再生されないようにすることにある。
【０１２３】
各トラック＃１，＃２，・・・，＃６にはそれぞれ、データ２２を再生する制御のために必要な情報であるプリアンブル２１と、その再生対象であるデータ２２が配置されている。ガードバンド５２にはデータは記録されていないが、ゲイン制御パターン、同期パターン及び識別パターンなどを含むプリアンブルがトラックの進行する方向における所定の位置に記録されている。
【０１２４】
図７は図６のトラックフォーマットの詳細を示す図であり、図６の全体のトラックフォーマットから一つのユニット５１とこのユニット５１の両側に配置された２つのガードバンド５２の部分をとりだして示したものである。
【０１２５】
同図に示すように、各トラック＃１，＃２，・・・，＃６それぞれのプリアンブル２１は第１のプリアンブル２３と第２のプリアンブル２４からなる。第１のプリアンブル２３は、ゲイン制御パターン４１−１，４１−２，・・・，４１−６、同期パターン４２−１，４２−２，・・・，４２−６、及び識別パターン４３−１，４３−２，・・・，４３−６からなる。第２のプリアンブル２４は分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４２−６で構成されている。各々のトラック＃１，＃２，・・・，＃６には、先頭側より、ゲイン制御パターン４１−１，４１−２，・・・，４１−６、同期パターン４２−１，４２−２，・・・，４２−６、識別パターン４３−１，４３−２，・・・，４３−６の順に配置される。そして第２のプリアンブル２４の後には再生対象であるデータ２２が配置されている。
【０１２６】
一方、ガードバンド５２には、第１のプリアンブル２３の要素であるゲイン制御パターン４１−０，４１−７、同期パターン４２−０，４２−７、識別パターン４３−０，４３−７が記録され、再生の対象となるデータは記録されていない。
【０１２７】
トラック＃１，＃２，・・・，＃６に記録された第１のプリアンブル２３のパターンはそれぞれ、同一ユニット内の他のトラックのプリアンブル２１のパターンに対してトラックの進行する方向での位置が重ならないように、互いにずらせて配置されている。すなわち、トラック＃１のプリアンブル２３のパターン（ゲイン制御パターン４１−１，同期パターン４２−１，識別パターン４３−１）はｔ１区間に、トラック＃２の第１のプリアンブル２３のパターン（ゲイン制御パターン４１−２，同期パターン４２−２，識別パターン４３−２）はｔ２区間に、トラック＃３の第１のプリアンブル２３のパターン（ゲイン制御パターン４１−３，同期パターン４２−３，識別パターン４３−３）はｔ３区間に、トラック＃４の第１のプリアンブル２３のパターン（ゲイン制御パターン４１−４，同期パターン４２−４，識別パターン４３−４）はｔ４区間に、トラック＃５の第１のプリアンブル２３のパターン（ゲイン制御パターン４１−５，同期パターン４２−５，識別パターン４３−５）はｔ５区間に、トラック＃６の第１のプリアンブル２３のパターン（ゲイン制御パターン４１−６，同期パターン４２−６，識別パターン４３−６）はｔ６区間に、それぞれ配置されている。これらのパターンの記録区間の間には、マージンのための隙間４０が設けられている。
【０１２８】
一方、各ガードバンド５２に記録された第１のプリアンブル２３のパターンであるゲイン制御パターン４１−０，４１−７、同期パターン４２−０，４２−７、識別パターン４３−０，４３−７もそれぞれ、トラック＃１，＃２，・・・，＃６に記録されたプリアンブル２１のパターンに対してトラックの進行する方向での位置が重ならない位置、例えば、トラック＃６のプリアンブル２１のパターンの後のｔ７区間に配置されている。
【０１２９】
このように第１のプリアンブル２３のパターンを配置したことによって、各トラック＃１，＃２，・・・，＃６及びガードバンド５２のチャネルクロック位置が合っていない場合でも、隣り合うトラック間や、トラックとガードバンド５２との間でのパターン同士による打ち消し合いによる再生信号のレベル低下が発生することがなく、第１のプリアンブル２３のパターンを用いた処理を良好に行うことができる。
【０１３０】
また、各トラック＃１，＃２，・・・，＃６の第２のプリアンブル２４である分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４２−６も、他のトラックの分離パターンに対して、トラックの進行する方向での位置が互いに重ならないように配置されている。すなわち、トラック＃１の分離パターン４４−１はＴ１区間に、トラック＃２の分離パターン４４−２はＴ２区間に、トラック＃３の分離パターン４４−３はＴ３区間に、トラック＃４の分離パターン４４−４はＴ４区間に、トラック＃５の分離パターン４４−５はＴ５区間に、トラック＃６の分離パターン４４−６はＴ６区間にそれぞれ記録されている。これにより分離パターンの種類は、トラック数に対応する６種類となる。隣り合うトラックの分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４２−６どうしの間には、マージンのための所定の時間分の隙間４０が設けられている。
【０１３１】
なお、分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４２−６は、最小記録波長と同等か、あるいはそれ以上の所定の記録波長で記録されたものである。
【０１３２】
各トラック＃１，＃２，・・・，＃６とガードバンド５２の第１のプリアンブル２３に配置されているゲイン制御パターン４１−０，４１−１，・・・，４１−７は、再生時に、再生装置２００内のゲイン調整部２２４−１，２２４−２，・・・，２２４−６による再生アンプ２２１−１，２２１−２，・・・，２２１−６のゲイン制御のための学習信号として使用されるとともに、再生信号ゲイン制御処理部２３３による制御に用いられる。また、そのゲイン制御パターン４１−０，４１−１，・・・，４１−７は、必要に応じて、再生位置制御処理部２３５による制御のために使用される。さらにこのほか、必要に応じて、再生装置２００内の同期信号検出部２３１によるビット同期検出の学習信号として使用される。
【０１３３】
各トラック＃１，＃２，・・・，＃６とガードバンド５２の第１のプリアンブル２３に配置されている同期パターン４２−０，４２−１，・・・，４２−７は、再生装置２００内の同期信号検出部２３１による同期パターンの検出に使用され、再生信号からの識別パターン４３−０，４３−１，・・・，４３−７、分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６、及びデータ２２の先頭位置を知るための情報として使用される。さらには、その同期パターン４２−０，４２−１，・・・，４２−７は、再生位置制御処理部２３５における再生位置制御のために使用される。
【０１３４】
各トラック＃１，＃２，・・・，＃６及びガードバンド５２の第１のプリアンブル２３に配置されている識別パターン４３−０，４３−１，・・・，４３−７は、再生装置２００内の識別情報検出部２３２によって検出されて、トラック及びガードバンドの識別情報を得るために使用されるとともに、チャネル推定演算部２３４におけるチャネル推定演算のために使用される。さらには、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。
【０１３５】
各トラック＃１，＃２，・・・，＃６に第２のプリアンブル２４として配置されている分離パターン４１−１，４１−２，・・・，４１−６は、チャネル推定演算部２３４でのチャネル行列を求めるためのチャネル推定演算のために使用される。このチャネル行列は、１ユニット内の各トラック＃１，＃２，＃３に対する個々の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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−６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。
【０１３６】
なお、図７の例では、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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−６の幅は、記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−６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−６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。
【０１３７】
次に、図７に示したトラックフォーマットの変形例を示す。
【０１３８】
図８は、トラックフォーマットの変形列を示す図である。このトラックフォーマットは、６本のトラック＃１，＃２，・・・，＃６に配置された第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３つの区間ｔ１，ｔ２，ｔ３に分けて配置し、個々の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６によって再生される複数のトラックの第１のプリアンブル２３のパターンが、トラックの進行する方向において互いにずれた位置に配置されたものとなるように、各トラック＃１，＃２，・・・，＃６の第1のプリアンブル２３のパターンの位置を決めたものである。
【０１３９】
すなわち、トラック＃１及びトラック＃４のプリアンブル２１のパターンはｔ１区間に、トラック＃２及びトラック＃５の第１のプリアンブル２３のパターンはｔ２区間に、トラック＃３及びトラック＃６の第１のプリアンブル２３のパターンはｔ３区間に、それぞれ配置されている。これらのパターンの記録区間の間には、マージンのための隙間４０が設けられている。
【０１４０】
なお、第2のプリアンブル２４の分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６の配置は図7と同様である。また、ガードバンド５２における第1のプリアンブル２３のパターンの配置も図7と同様であり、ユニット５１を構成するトラック＃１，＃２，・・・，＃６に記録された第1のプリアンブル２３のパターンに対してトラックの進行する方向での位置が重ならない、例えば、トラック＃３，＃６の第1のプリアンブル２３のパターンの後のｔ４区間に配置されている。
【０１４１】
このようなトラックフォーマットによれば、図７に示したトラックフォーマットに比べ、第1のプリアンブル２３のパターンによる磁気記録メディア２のトラックの進行する方向の消費量を低減することができ、記録効率の向上を図れる。
【０１４２】
ところで、図７及び図８のトラックフォーマットにおいて、ガードバンド５２の第１のプリアンブルは、トラック＃１，＃２，・・・，＃６の記録符号列に対して、トラックの進行する方向において異なる位置に配置されているが、これは本発明において必須の要件ではない。例えば、ガードバンド５２の第１のプリアンブルに与えられている識別パターンをもとにガードバンド５２の第１のプリアンブルの再生信号を判別できるようにすることで、いずれかのトラック＃１，＃２，・・・，＃６の記録符号列に対して、トラックの進行する方向において同じ位置に配置してもよい。
【０１４３】
また、図８に示したように、トラックの進行する方向において同じ位置に複数のトラックの第1のプリアンブルを配置する場合には、これらの第1のプリアンブルが1つの再生ヘッドによって同時に再生されないようなフォーマットとする必要がある。図８のトラックフォーマットでは、上記の理由により、トラックの進行する方向において同じ位置に第1のプリアンブルを配置するトラックどうしの間隔は２トラックとしている。仮に間隔を１トラックとした場合には、1つの再生ヘッドによって、それらのトラックの第1のプリアンブルが同時に再生されてしまうため、間隔は２トラック以上とする必要がある。
【０１４４】
次に、図６に戻って、各トラック＃１，＃２，・・・，＃６とガードバンド５２の第１のプリアンブル２３に配置されている識別パターン４３−０，４３−１，・・・，４３−７の詳細を説明する。
【０１４５】
図６に示すように、識別情報は、例えば、ユニットを識別する例えば"１"から"ｓ"までの番号と、ユニット内のトラックを識別する例えば"０"から"６"までの番号との組み合わせによって表現されている。例えば、"１＿２"は、１番目のユニットの２番目のトラックであることを示す。なお、識別情報の表現上、ガードバンド５２は同時に記録が行われたユニットに属するトラックとして扱われ、このガードバンド５２のトラックを識別する番号には"０"が与えられている。したがって、例えば、"２＿０"なら、２番目のユニットのトラックと同時に記録が行われたガードバンドであることを示す。また、磁気記録メディア２のテープ幅方向における一方からガードバンド＃１、ユニット＃１、ガードバンド＃２、ユニット＃２、ガードバンド＃３、・・・、ガードバンド＃ｓ、ユニット＃ｓ、ガードバンド＃ｓ＋１の順に記録が行われるので、最後のガードバンド＃ｓ＋１は、ｓ＋１番目の実際には存在しないユニットに属するトラックとなるので、識別情報として（ｓ＋１）＿０が与えられる。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
（識別情報検出部２３２について）
【０１５０】
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をもとに、再生ヘッドごとの再生信号における識別パターンの先頭位置を特定し、その識別パターンを検出して識別情報を出力する。
【０１５１】
一つの再生ヘッドがガードバンド５２とトラックとを跨ぐ場合、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ガードバンド５２に対応する同期パターンとトラックに対応する同期パターンがそれぞれ異なる区間に検出され、ガードバンド５２に対応する同期信号とトラックに対応する同期信号が得られる。識別情報検出部２３２は、それぞれの同期信号を用いて、ガードバンド５２及びトラックの識別情報の先頭位置を特定して、それぞれの識別情報を検出する。
【０１５２】
（再生信号ゲイン制御処理部２３３について）
【０１５３】
図９は図８に示したトラックフォーマットの構成をモデル化した図である。同図において、２３−０，２３−１，・・・，２３−７は、例えば、ゲイン制御パターン、同期パターン、及び識別パターンなどからなる第１のプリアンブル、４４−１，４４−２，・・・，４４−６は第２のプリアンブルつまり分離パターンである。
【０１５４】
図１０は、図９の記録データの再生信号を示した図であり、トラックオフセットが無い場合、つまり各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６の中心が対応するトラックの中心と一致しているときの、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６の再生信号を示した図である。
【０１５５】
このとき、再生ヘッドＲ−１によって、トラック＃１の第１のプリアンブルの再生信号１ａと、トラック＃２の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号１ｂと、ガードバンド＃１の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号１ｄが得られる。
【０１５６】
再生ヘッドＲ−２によって、トラック＃２の第１のプリアンブルの再生信号２ｂと、トラック＃１の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号２ａと、トラック＃３の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号２ｃが得られる。
【０１５７】
再生ヘッドＲ−３によって、トラック＃３の第１のプリアンブルの再生信号３ｃと、トラック＃２の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号３ｂと、トラック＃４の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号３ａが得られる。
【０１５８】
再生ヘッドＲ−４によって、トラック＃４の第１のプリアンブルの再生信号４ａと、トラック＃５の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号４ｂと、トラック＃３の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号４ｃが得られる。
【０１５９】
再生ヘッドＲ−５によって、トラック＃５の第１のプリアンブルの再生信号５ｂと、トラック＃４の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号５ａと、トラック＃６の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号５ｃが得られる。
【０１６０】
再生ヘッドＲ−６によって、トラック＃６の第１のプリアンブルの再生信号６ｃと、トラック＃５の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号６ｂと、ガードバンド＃２の第１のプリアンブルの出力の小さい再生信号６ｄが得られる。
【０１６１】
再生信号ゲイン制御処理部２３３は、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６のゲイン制御パターンの信号をそれぞれ加算する。
【０１６２】
すなわち、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、再生ヘッドＲ−１によってガードバンド＃１、トラック＃１、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の信号１ｄ，１ａ，１ｂを加算する。
【０１６３】
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、トラック＃３より再生されたゲイン制御パターンの信号２ａ，２ｂ，２ｃを加算する。
【０１６４】
また、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、トラック＃４より再生されたゲイン制御パターンの信号３ｂ，３ｃ，３ａを加算する。
【０１６５】
また、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、トラック＃４、トラック＃５より再生されたゲイン制御パターンの信号４ｃ，４ａ，４ｂを加算する。
【０１６６】
また、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、再生ヘッドＲ−５によってトラック＃４、トラック＃５、トラック＃６より再生されたゲイン制御パターンの信号５ａ，５ｂ，５ｃを加算する。
【０１６７】
また、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、再生ヘッドＲ−６によってトラック＃５、トラック＃６、ガードバンド＃２より再生されたゲイン制御パターンの信号６ｂ，６ｃ，６ｄを加算する。
【０１６８】
ゲイン制御パターンの信号の加算は、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。
【０１６９】
このようにして得られた各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６のゲイン制御パターンの演算結果は、再生信号ゲイン制御処理部２３３にて、それぞれの再生信号に対して個別に基準出力として使用される。たとえば、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６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。
【０１７０】
各トラック間での信号記録特性にばらつきが無く、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６の出力特性にもばらつきが無い場合、１ａ、２ｂ、３ｃ、４ａ、５ｂ、６ｃの各再生信号の値は互いに同じであり、出力の小さい１ｄ、２ａ、２ｃ、３ａ、３ｂ、４ｂ、４ｃ、５ａ、５ｃ、６ｂ、６ｄの各再生信号の値も互いに同じであるから、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６のゲイン制御パターンの再生信号の加算結果は、いずれも同じ値となる。
【０１７１】
次に、トラックオフセットが発生した場合の再生信号の例を示す。図１１は図１０に対して、再生ヘッドアレイ２１０が図において上方にトラック幅のほぼ半分ずれ、一つの再生ヘッドが最大で２つのトラックに跨る場合の各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６の再生信号を示した図である。
【０１７２】
この場合、再生ヘッドＲ−１によって、トラック＃１の第１のプリアンブルの再生信号１ａとガードバンド＃１の第１のプリアンブルの再生信号１ｄとが、ほぼ同等な出力で得られる。
【０１７３】
再生ヘッドＲ−２によって、トラック＃１の第１のプリアンブルの再生信号２ａとトラック＃２の第１のプリアンブルの再生信号２ｂとが、ほぼ同等な出力で得られる。
【０１７４】
再生ヘッドＲ−３によって、トラック＃２の第１のプリアンブルの再生信号３ｂとトラック＃３の第１のプリアンブルの再生信号３ｃとが、ほぼ同等な出力で得られる。
【０１７５】
再生ヘッドＲ−４によって、トラック＃４の第１のプリアンブルの再生信号４ａとトラック＃３の第１のプリアンブルの再生信号４ｃとが、ほぼ同等な出力で得られる。
【０１７６】
再生ヘッドＲ−５によって、トラック＃４の第１のプリアンブルの再生信号５ａと、トラック＃５の第１のプリアンブルの再生信号５ｂとが、ほぼ同等な出力で得られる。
【０１７７】
再生ヘッドＲ−６によって、トラック＃５の第１のプリアンブルの再生信号６ｂと、トラック＃６の第１のプリアンブルの再生信号６ｃとが、ほぼ同等な出力で得られる。
【０１７８】
再生信号ゲイン制御処理部２３３は、再生ヘッドＲ−１によってトラック＃１とガードバンド＃１よりそれぞれ再生されたゲイン制御パターンの信号１ａ，１ｄを加算する。
【０１７９】
また、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の信号２ａ，２ｂを加算する。
【０１８０】
また、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よりそれぞれ再生されたゲイン制御パターンの信号３ｂ，３ｃを加算する。
【０１８１】
また、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＃４とトラック＃３よりそれぞれ再生されたゲイン制御パターンの信号４ａ，４ｃを加算する。
【０１８２】
また、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、再生ヘッドＲ−５によってトラック＃４とトラック＃５よりそれぞれ再生されたゲイン制御パターンの信号５ａ，５ｂを加算する。
【０１８３】
また、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、再生ヘッドＲ−６によってトラック＃５とトラック＃６よりそれぞれ再生されたゲイン制御パターンの信号６ｂ，６ｃを加算する。
【０１８４】
本実施形態では、ガードバンドにゲイン制御パターンを含むプリアンブルを設けたことによって、上記のようなトラックオフセットが発生した場合においても、各再生ヘッドのゲイン制御パターンの再生信号の加算値は、各再生ヘッドの出力特性のばらつきに対応した値を得ることができる。
【０１８５】
ここで、ガードバンド＃１に、ゲイン制御パターンを含むプリアンブルが設けられていない場合を想定した場合、図１１に示したように、再生ヘッドの位置が図において上方にずれて一つの再生ヘッドが最大で２つのトラックに跨る状態になったとき、再生ヘッドＲ−１のゲイン制御パターンの加算結果は正しい値の半分相当となり、少なくとも、再生ヘッドＲ−１の再生信号に対して、良好にゲイン制御を行うことが困難になる。本実施形態によれば、このような問題を解消することができる。
【０１８６】
なお、ゲイン制御パターンの信号の加算については、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。
【０１８７】
また、基準出力を算出する他の方法として、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６の再生信号の演算結果の中で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−６の再生信号に対しての基準出力として用いて、ゲイン調整を行うようにしてもよい。
【０１８８】
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。
【０１８９】
（チャネル推定演算部２３４について）
【０１９０】
チャネル推定演算部２３４は、同期信号検出部２３１によって検出された同期パターンをもとに分離パターン４１−１，４１−２，・・・，４１−６の先頭位置を特定して、これらの分離パターン４１−１，４１−２，・・・，４１−６の再生信号をもとにチャネル推定演算を行って、再生信号ゲイン制御処理部２３３にてレベルが制御された１ユニット分の再生信号からトラックごとの再生信号を分離するために必要となるチャネル行列を生成する。この際、チャネル推定演算部２３４は、識別情報検出部２３２によって検出された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の先頭がどの位置にあるかを知ることができるので、再生信号から分離パターン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。
【０１９１】
（再生位置制御処理部２３５について）
【０１９２】
再生位置制御処理部２３５は、再生信号ゲイン制御処理部２３３にてレベル制御が行われた各再生ヘッドの再生信号を入力し、同期信号検出部２３１によって検出された同期パターンをもとに、再生信号ゲイン制御処理部２３３を通過した各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６の再生信号の再生位置を合わせる処理を行う。これにより、各再生ヘッドより取り込まれた各再生信号のトラックの進行する方向における再生位置が一致していなくても、各再生信号の再生位置を揃えて信号分離演算部２３６に入力することができ、安定したデータ再生を行うことができる。
【０１９３】
（信号分離演算部２３６について）
【０１９４】
信号分離演算部２３６は、チャネル推定演算部２３４より出力されたチャネル行列をもとに所定の信号分離演算を行うことによって、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６によって再生され、再生位置制御処理部２３５により再生位置が揃えられた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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
以上説明したように、この実施形態によれば、ガードバンドにゲイン制御パターンを含むプリアンブルを設けたことによって、再生時に、1つの再生ヘッドによってガードバンドとトラックとから同時に再生された各ゲイン制御パターンの再生信号をもとに、この再生ヘッドごとの再生信号に対してゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御するようにしたことで、トラックオフセットが発生した場合でも、再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン制御を良好に行うことができる。この結果、分離演算処理によって得られる再生信号の品質を向上させることができる。
【０１９７】
なお、上記の実施形態では、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。
【０１９８】
また、第１のプリアンブル２３内に配置されているゲイン制御パターンを、同期パターンの後方に追加配置することによって、ゲイン制御のための情報量を増やしてもよい。
【０１９９】
第１のプリアンブル２３に配置されているゲイン制御パターンと、第２のプリアンブル２４に配置されている分離パターンには同一のパターンを採用してもかまわない。
【０２００】
さらに、記録時に、識別パターンなどの明示的な手法にてトラックの識別を可能とするのではなく、再生装置において、各々の同期パターンや分離パターンなどの固有パターンの、トラック上の位置によって、ユニット内のトラック及びガードバンドを識別するようにしてもよい。
【０２０１】
また、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６と１ユニット分の複数のトラック＃１，＃２，・・・，＃６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、図８に示したような分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、トラッキングサーボ情報などを用いることも可能である。この場合には、トラッキングサーボ情報の各記録パターンと各再生ヘッドとの位置関係をユニット単位にまとめたものがチャネル推定情報として生成される。
【０２０２】
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。
【０２０３】
さらに、上記の実施形態では、６行６列のチャネル行列を算出する場合を説明したが、その他の正方行列であっても、その一般化逆行列を求めることによって信号分離処理を行うことが可能である。さらに、正方行列以外の行列でも、同様にしてその一般化逆行列を求めるようにすればよい。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
（第２の実施形態）
【０２０８】
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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
図１２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３００の構成を示す図である。
【０２１１】
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。
【０２１２】
同図に示すように、この記録装置３００は、マルチトラック化部１１０、マルチトラック記録符号化部１２０、マルチトラックプリアンブル付加部１３０、マルチトラック記録部１４０、記録ヘッドアレイ１５０、及びガードバンド記録部１９０で構成される。
【０２１３】
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，・・・，１２１−６で構成される。
【０２１４】
マルチトラックプリアンブル付加部１３０は、マルチトラック記録符号化部１２０によって符号化された各記録データに、データ再生の制御に必要なプリアンブルを付加するＭ個のプリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，・・・，１３１−６と、トラックごとのプリアンブルが付加された記録データの符号列が記憶される記憶部１３２とで構成される。
【０２１５】
ガードバンド記録部１９０は、消去信号を発生する消去信号発生部１６１と、消去信号発生部１６１より出力された消去信号の符号列に、ゲイン制御パターン、同期パターン及び識別パターンなどを含むガードバンド用のプリアンブルを付加するプリアンブル付加部１３１−０と、ガードバンド用のプリアンブルが付加された消去信号を記憶する記憶部１６２とで構成される。
【０２１６】
マルチトラック記録部１４０は、記憶部１３２及び記憶部１６２から読み出す記録符号列を選択する切替部１４９と、切替部１４９によって選択された記録符号列に所望のタイミングを与える１個の出力タイミング設定部１４１と、記録補償処理を行う１個の記録補償部１４４と、記録補償処理後の記録符号列をもとに記録ヘッドＷ−１を駆動する１個の記録アンプとで構成される。
【０２１７】
図１３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。
【０２１８】
この記録装置３００では、まず、トラック用の記録符号列の生成か、ガードバンド用の記録符号列の生成かによって処理を分岐させる（ステップＳ３０１）。これから行う処理がトラック用の記録符号列の生成である場合、入力された記録データ１をマルチトラック化部１１０にて、１ユニット分のトラック数のデータに分配する（ステップＳ３０２）。
【０２１９】
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，・・・，１２１−６にて、磁気記録メディア２の記録再生特性を考慮した符号列に符号化される。このとき符号列に、復調用同期パターンなどの、データ復調時に必要な情報も付加される（ステップＳ３０３）。
【０２２０】
次に、マルチトラックプリアンブル付加部１３０のプリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，・・・，１３１−６にて、符号化されたそれぞれの記録データの所定の位置に、データ再生の制御に必要なプリアンブルのパターンが付加されて、トラック用の記録符号列が得られる（ステップＳ３０４）。このようにして生成されたトラック用の記録符号列は記憶部１３２に記憶される（ステップＳ３０５）。
【０２２１】
また、これから行う処理がガードバンド用の記録符号列の生成である場合、ガードバンド記録部１９０の消去信号発生部１６１より所定の単位分の消去信号が発生され（ステップＳ３０６）、プリアンブル付加部１３１−０によって、その消去信号に、ゲイン制御パターン、同期パターン及び識別パターンを含むガードバンド用のプリアンブルが付加されて（ステップＳ３０７）、記憶部１６２にガードバンド用の記録符号列として記憶される（ステップＳ３０８）。
【０２２２】
この後、切替部１４９によって、記憶部１３２に記憶されたトラックごとのトラック用の記録符号列及び記憶部１６２に記憶されたガードバンド用の記録符号列から、所定の順番で一つの記録符号列が読み出される（ステップＳ３０９）。次に、読み出されたトラック用の記録符号列またはガードバンド用の記録符号列に対して出力タイミング設定部１４１によって所望のタイミングが与えられた後（ステップＳ３１０）、記録補償部１４４にて、磁気記録メディア２への記録に最適化するための記録補償処理が施され、記録アンプ１４７にて電圧から電流に変換されて、記録ヘッドＷ−１によって磁気記録メディア２に記録される（ステップＳ３１１）。
【０２２３】
この後、１ユニット分のトラックとガードバンドの記録が終了したかどうかを判定し（ステップＳ３１２）、終了していなければ（ステップＳ３１２のＮＯ）、記録ヘッドＷ−１を次の位置に移動させる（ステップＳ３１３）。次に、ステップＳ３０９に戻って記憶部１３２または記憶部１６２からトラック用の記録符号列またはガードバンド用の記録符号列が読み出されて、同様に磁気記録メディア２に記録する処理を繰り返す。以上の動作を、１ユニット分のトラックの記録が終了するまで繰り返す。
【０２２４】
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、はじめにガードバンド＃１の記録を行い、次に、トラック＃１の位置に移動してトラック＃１の記録を行い、この後、同様にトラック＃２，・・・，＃６の位置に移動してそのトラックの記録を行う。ガードバンド＃２の記録は次のユニットの記録サイクルにて記録されることになる。
【０２２５】
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。
【０２２６】
図１４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。
【０２２７】
同図に示すように、この再生装置４００は、再生ヘッドアレイ２１０、チャネル再生部２２０、信号分離処理部２３０、マルチトラック復調部２４０、復元部２６０を備える。
【０２２８】
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。
【０２２９】
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。
【０２３０】
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。
【０２３１】
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。
【０２３２】
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。
【０２３３】
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。
【０２３４】
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信号を用いて、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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
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の逆行列を演算し、この逆行列をもとに、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。
【０２３７】
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。
【０２３８】
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。
【０２３９】
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，・・・，２４１−６と、等化器２４１−１，２４１−２，・・・，２４１−６の出力からビット同期を行うＭ個のＰＬＬ２４２−１，２４２−２，・・・，２４２−６と、ＰＬＬ２４２−１，２４２−２，・・・，２４２−６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部などＭ個の検出部２４３−１，２４３−２，・・・，２４３−６と、検出部２４３−１，２４３−２，・・・，２４３−６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，・・・，２４４−６と、同期信号検出部２４４−１，２４４−２，・・・，２４４−６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，・・・，２４５−６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。
【０２４０】
図１４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，・・・，２４５−６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。
【０２４１】
なお、シングルヘッドによる再生時のトラックのトレースは、少なくとも１ユニットの記録トラック数の回数だけ繰り返される。すなわち、トラック数以上の回数トレースを繰り返してもよい。その際、１ユニット分の全てのトラックが少なくとも１回はトレースされるようにする。記憶部２３７には、再生ヘッドＲ−１が移動した各位置で再生したユニット分の信号、すなわち再生ヘッドＲ−１が各位置で複数のトラックからそれぞれ再生した信号が記憶される。
【０２４２】
図１５は、この再生装置４００のユニット再生の動作を示すフローチャートである。
【０２４３】
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部２３１に出力される（ステップＳ４０２）。
【０２４４】
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）。
【０２４５】
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。
【０２４６】
１ユニット分の再生信号が記憶部２３７に記憶された場合、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、記憶部２３７に記憶された１ユニット分のプリアンブル内のゲイン制御パターンの再生信号をもとに、スキャンごとの再生ヘッドＲ−１の再生信号に対するゲインを演算して、スキャンごとの再生ヘッドＲ−１の再生信号のレベルを制御する（ステップＳ４０８）。
【０２４７】
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）。
【０２４８】
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合わせる処理を行う（ステップＳ４１０）。
【０２４９】
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）。
【０２５０】
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）。
【０２５１】
なお、Ａ／Ｄコンバータ２２５の直前には必要に応じて不要な高域成分を除去するローパス・フィルタが備えられていてもよい。また、ゲイン調整部２２４については、Ａ／Ｄコンバータ２２５の後段に接続して量子化後にゲインを制御するようにしてもよい。これは、Ａ／Ｄコンバータ２２５のビット幅をより有効に用いたり、ゲイン調整部２２４の構成を、プリアンプルに含まれる各パターンの検出を考慮した簡単なものとしたい場合に有効である。あるいは、同期信号検出部２３１において利得目標値との誤差をとった情報を用いてゲイン調整部２２４においてゲイン調整を行うようにしてもよい。
【０２５２】
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。
【０２５３】
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。
【０２５４】
その具体例を以下に示す。
【０２５５】
図１６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。
【０２５６】
トラック＃１，トラック＃２，トラック＃３に記録されるプリアンブル２１は、例えば図７、図８に示したものと同様でよい。このようなヘリカル・スキャン方式の磁気記録再生方式においても、本発明は適用可能であり、第１の実施形態の磁気記録再生方式における記録装置１００及び再生装置２００の構成を採用することができる。
【０２５７】
図１７は、複数の記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−６を用いて、ダブルアジマス方式とヘリカル・スキャン方式により記録媒体に記録される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。
【０２５８】
本例では、記録用と再生用のそれぞれに６つの記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−６が用いられている。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。
【０２５９】
なお、この例では、トラック＃１−＃６のまとまりを、データ再生のための信号処理の一単位（ユニット）としているが、アジマス方向が同一である３つの連続するトラック（例えばトラック＃１−＃３、トラック＃４−＃６）を、それぞれ一つのユニットとして信号処理を行うようにしてもよい。
【０２６０】
各トラック＃１−＃６に記録されるプリアンブルは、例えば図７、図８に示したものと同様でよい。このようなダブルアジマス方式とヘリカル・スキャン方式の磁気記録再生方式においても、本発明は適用可能であり、第１の実施形態の磁気記録再生方式における記録装置１００及び再生装置２００の構成を採用することができる。
【０２６１】
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】
【０２６２】
【図１】本発明の第１の実施形態の磁気記録再生方式における記録装置の構成を示す図である。
【図２】図１の記録装置によるユニット及びガードバンド記録の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態の磁気記録再生方式における再生装置の構成を示す図である。
【図４】図３の再生装置の中のマルチトラック復調部の構成を示す図である。
【図５】図３の再生装置によるユニット再生の動作を示すフローチャートである。
【図６】図１の記録装置によって記録が行われた磁気記録メディア上の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の詳細を示す図である。
【図８】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９】図８に示したトラックフォーマットの構成をモデル化した図である。
【図１０】トラックオフセットが無い場合の、図９の記録データの再生信号を示した図である。
【図１１】トラックオフセットが発生した場合の、図９の記録データの再生信号を示した図である。
【図１２】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１３】図１２の記録装置によるユニット及びガードバンド記録の動作を示すフローチャートである。
【図１４】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の構成を示す図である。
【図１５】図１４の再生装置のユニット再生の動作を示すフローチャートである。
【図１６】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１７】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１８】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１９】図１８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２０】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２１】図２０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】
【０２６３】
１ 記録データ
２ 磁気記録メディア
３ 再生データ
２１ プリアンブル
２２ データ
２３ 第１のプリアンブル
２４ 第２のプリアンブル
４１−０，４１−１，・・・，４１−７ ゲイン制御パターン
４２−０，４２−１，・・・，４２−７ 同期パターン
４３−０，４３−１，・・・，４３−７ 識別パターン
４４−１，４４−２，・・・，４４−６ 分離パターン
５１ ユニット
５２ ガードバンド
１００ 記録装置
１１０ マルチトラック化部
１１１ データ分配器
１２０ マルチトラック記録符号化部
１２１−１，１２１−２，・・・，１２１−６ 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，・・・，１３１−６ プリアンブル付加部
１４０ マルチトラック記録部
１４１−１，１４１−２，・・・，１４１−６ 出力タイミング設定部
１４４−１，１４４−２，・・・，１４４−６ 記録補償部
１４７−１，１４７−２，・・・，１４７−６ 記録アンプ
１５０ 記録ヘッドアレイ
１６０ ガードバンド記録部
１６１ 消去信号発生部
１３１−０ プリアンブル付加部
１４１−０ 出力タイミング設定部
１４４−０ 記録補償部
１４７−０ 記録アンプ
２００ 再生装置
２１０ 再生ヘッドアレイ
２２０ チャネル再生部
２２１−１，２２１−２，・・・，２２１−６ 再生アンプ
２２４−１，２２４−２，・・・，２２４−６ ゲイン調整部
２２５−１，２２５−２，・・・，２２５−６ Ａ／Ｄコンバータ
２３０ 信号分離処理部
２３１ 同期信号検出部
２３２ 識別情報検出部
２３３ 再生信号ゲイン制御処理部
２３４ チャネル推定演算部
２３５ 再生位置制御処理部
２３６ 信号分離演算部
２４０ マルチトラック復調部
２６０ 復元部
２６１ データ結合器
Ｗ−０ ガードバンド記録用の記録ヘッド
Ｗ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−６ 記録ヘッド
Ｒ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６ 再生ヘッド
【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、前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側にはガードバンドとしてのトラックが配置され、前記各トラックにはそれぞれ、ゲイン制御のためのゲイン制御パターンを含む、データ再生に必要なブリアンブルが記録された記録媒体から前記データを再生する装置であって、
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、
前記再生ヘッドごとの前記ゲイン制御パターンの再生信号をもとに、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御する再生信号ゲイン制御処理部と
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、
前記各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、前記複数の再生ヘッドのうち、少なくとも１つの再生ヘッドは、前記ユニットを構成する前記複数のトラックのうち一部のトラックの前記ゲイン制御パターンと前記ガードバンドとしてのトラックの前記ゲイン制御パターンとを同時に再生することを特徴とする再生装置。
【請求項３】
請求項１に記載の再生装置であって、
前記再生信号ゲイン制御処理部は、前記再生ヘッドごとの前記ゲイン制御パターンの再生信号に対して、加算を含む所定の演算によって、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得ることを特徴とする再生装置。
【請求項４】
請求項１に記載の再生装置であって、
前記ユニットを構成する前記各トラックのプリアンブルは、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンを有し、
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、
前記チャネル推定演算部によって求められた前記チャネル行列をもとに、前記再生ヘッドによって再生され、前記再生信号ゲイン制御処理部にてレベルが制御された１ユニット分の再生信号から、前記トラックごとの再生信号を分離する信号分離演算部と
をさらに具備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、
前記ユニット内の各トラックに対してそれぞれ異なる位置関係で前記ユニットをスキャン再生可能なように前記再生ヘッドがトラック幅方向に移動可能に設けられ、少なくとも、一回のスキャン時に前記再生ヘッドは、前記ユニットを構成する前記複数のトラックのうち一部のトラックの前記ゲイン制御パターンと前記ガードバンドとしてのトラックの前記ゲイン制御パターンとを同時に再生することを特徴とする再生装置。
【請求項６】
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、前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側には前記データを有さないガードバンドとしてのトラックが配置され、前記各トラックにはそれぞれ、ゲイン制御のためのゲイン制御パターンを含む、データ再生に必要なブリアンブルが記録された記録媒体から前記データを再生する方法であって、
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設けておき、前記再生ヘッドごとの前記ブリアンブルの再生信号をもとに、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御するステップを具備することを特徴とする再生方法。
【請求項７】
請求項６に記載の再生方法であって、
前記各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、前記複数の再生ヘッドのうち、少なくとも１つの再生ヘッドは、前記ユニットを構成する前記複数のトラックのうち一部のトラックの前記ゲイン制御パターンと前記ガードバンドとしてのトラックの前記ゲイン制御パターンとを同時に再生することを特徴とする再生方法。
【請求項８】
請求項７に記載の再生方法であって、
前記再生ヘッドごとの前記ゲイン制御パターンの再生信号に対して、加算を含む所定の演算によって、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得ることを特徴とする再生方法。
【請求項９】
請求項６に記載の再生方法であって、
前記ユニットを構成する前記各トラックのプリアンブルは、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンを有し、
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、
前記チャネル行列をもとに、前記再生ヘッドによって再生され、前記再生信号ゲイン制御処理部にてレベルが制御された１ユニット分の再生信号から、前記トラックごとの再生信号を分離するステップと
をさらに具備することを特徴とする再生方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の再生方法であって、
前記ユニット内の各トラックに対してそれぞれ異なる位置関係で前記ユニットをスキャン再生可能なように前記再生ヘッドがトラック幅方向に移動可能に設けられ、少なくとも、一回のスキャン時に前記再生ヘッドは、前記ユニットを構成する前記複数のトラックのうち一部のトラックの前記ゲイン制御パターンと前記ガードバンドとしてのトラックの前記ゲイン制御パターンとを同時に再生することを特徴とする再生方法。
【請求項１１】
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、
前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側にガードバンドとしてのトラックを記録するガードバンド記録部を具備し、
前記再生装置は、
前記再生ヘッドごとの前記ブリアンブルの再生信号をもとに、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御する再生信号ゲイン制御処理部を具備することを特徴とする記録再生装置。
【請求項１２】
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、前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側にはガードバンドとしてのトラックが配置され、前記各トラックにはそれぞれ、ゲイン制御のためのゲイン制御パターンを含む、データ再生に必要なブリアンブル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１３】
請求項１２に記載のトラックフォーマットであって、
前記ユニットを構成する前記各トラックのプリアンブルは、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターン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１４】
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、前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側にはガードバンドとしてのトラックが配置され、前記各トラックにはそれぞれ、ゲイン制御のためのゲイン制御パターンを含む、データ再生に必要なブリアンブルが記録されていることを特徴とする記録媒体。
【請求項１５】
請求項１４に記載の記録媒体であって、
前記ユニットを構成する前記各トラックのプリアンブルは、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンをさらに含むことを特徴とする記録媒体。
【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、前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側にはガードバンドとしてのトラックが配置され、前記各トラックにはそれぞれ、ゲイン制御のためのゲイン制御パターンを含む、データ再生に必要なブリアンブルが記録された記録媒体から前記データを再生する装置であって、
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、
前記再生ヘッドごとの前記ゲイン制御パターンの再生信号をもとに、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御する再生信号ゲイン制御処理部と
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、
前記各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、前記複数の再生ヘッドのうち、少なくとも１つの再生ヘッドは、前記ユニットを構成する前記複数のトラックのうち一部のトラックの前記ゲイン制御パターンと前記ガードバンドとしてのトラックの前記ゲイン制御パターンとを同時に再生することを特徴とする再生装置。
【請求項３】
請求項１に記載の再生装置であって、
前記再生信号ゲイン制御処理部は、前記再生ヘッドごとの前記ゲイン制御パターンの再生信号に対して、加算を含む所定の演算によって、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得ることを特徴とする再生装置。
【請求項４】
請求項１に記載の再生装置であって、
前記ユニットを構成する前記各トラックのプリアンブルは、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンを有し、
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、
前記チャネル推定演算部によって求められた前記チャネル行列をもとに、前記再生ヘッドによって再生され、前記再生信号ゲイン制御処理部にてレベルが制御された１ユニット分の再生信号から、前記トラックごとの再生信号を分離する信号分離演算部と
をさらに具備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、
前記ユニット内の各トラックに対してそれぞれ異なる位置関係で前記ユニットをスキャン再生可能なように前記再生ヘッドがトラック幅方向に移動可能に設けられ、少なくとも、一回のスキャン時に前記再生ヘッドは、前記ユニットを構成する前記複数のトラックのうち一部のトラックの前記ゲイン制御パターンと前記ガードバンドとしてのトラックの前記ゲイン制御パターンとを同時に再生することを特徴とする再生装置。
【請求項６】
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、前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側には前記データを有さないガードバンドとしてのトラックが配置され、前記各トラックにはそれぞれ、ゲイン制御のためのゲイン制御パターンを含む、データ再生に必要なブリアンブルが記録された記録媒体から前記データを再生する方法であって、
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設けておき、前記再生ヘッドごとの前記ブリアンブルの再生信号をもとに、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御するステップを具備することを特徴とする再生方法。
【請求項７】
請求項６に記載の再生方法であって、
前記各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、前記複数の再生ヘッドのうち、少なくとも１つの再生ヘッドは、前記ユニットを構成する前記複数のトラックのうち一部のトラックの前記ゲイン制御パターンと前記ガードバンドとしてのトラックの前記ゲイン制御パターンとを同時に再生することを特徴とする再生方法。
【請求項８】
請求項７に記載の再生方法であって、
前記再生ヘッドごとの前記ゲイン制御パターンの再生信号に対して、加算を含む所定の演算によって、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得ることを特徴とする再生方法。
【請求項９】
請求項６に記載の再生方法であって、
前記ユニットを構成する前記各トラックのプリアンブルは、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンを有し、
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、
前記チャネル行列をもとに、前記再生ヘッドによって再生され、前記再生信号ゲイン制御処理部にてレベルが制御された１ユニット分の再生信号から、前記トラックごとの再生信号を分離するステップと
をさらに具備することを特徴とする再生方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の再生方法であって、
前記ユニット内の各トラックに対してそれぞれ異なる位置関係で前記ユニットをスキャン再生可能なように前記再生ヘッドがトラック幅方向に移動可能に設けられ、少なくとも、一回のスキャン時に前記再生ヘッドは、前記ユニットを構成する前記複数のトラックのうち一部のトラックの前記ゲイン制御パターンと前記ガードバンドとしてのトラックの前記ゲイン制御パターンとを同時に再生することを特徴とする再生方法。
【請求項１１】
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、
前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側にガードバンドとしてのトラックを記録するガードバンド記録部を具備し、
前記再生装置は、
前記再生ヘッドごとの前記ブリアンブルの再生信号をもとに、前記再生ヘッドごとの再生信号に対するゲイン情報を得て、当該再生信号のレベルを制御する再生信号ゲイン制御処理部を具備することを特徴とする記録再生装置。
【請求項１２】
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、前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側にはガードバンドとしてのトラックが配置され、前記各トラックにはそれぞれ、ゲイン制御のためのゲイン制御パターンを含む、データ再生に必要なブリアンブル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１３】
請求項１２に記載のトラックフォーマットであって、
前記ユニットを構成する前記各トラックのプリアンブルは、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターン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１４】
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、前記ユニットの前記トラックの幅方向の両側にはガードバンドとしてのトラックが配置され、前記各トラックにはそれぞれ、ゲイン制御のためのゲイン制御パターンを含む、データ再生に必要なブリアンブルが記録されていることを特徴とする記録媒体。
【請求項１５】
請求項１４に記載の記録媒体であって、
前記ユニットを構成する前記各トラックのプリアンブルは、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係を検出するために必要な分離パターンをさらに含むことを特徴とする記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００９−３７６６５（Ｐ２００９−３７６６５Ａ）
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９８９４３（Ｐ２００７−１９８９４３）
【出願日】平成１９年７月３１日（２００７．７．３１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月３１日（２００７．７．３１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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