磁気信号再生装置および磁気信号再生方法
【課題】セクタ単位やセクタ中のデータ単位でデータの信頼度を判定可能な、磁気信号再生装置および磁気信号再生方法を提供する。
【解決手段】トラックＴＲの幅方向にずらして配置され、同一トラックの信号を同時に再生する２以上の再生素子ＲＥａ、ＲＥｂと、各再生信号を同期させて同一トラックのデータを各々に復元するデータ復元部と、各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報Ｌａ、Ｌｂを各々に算出する信頼度情報算出部４０ａ、４０ｂ、５０と、を備える。これにより、所定長のビット列の信頼度情報を用いて、セクタ単位やセクタ中のデータ単位でデータの信頼度を判定することができる。
【解決手段】トラックＴＲの幅方向にずらして配置され、同一トラックの信号を同時に再生する２以上の再生素子ＲＥａ、ＲＥｂと、各再生信号を同期させて同一トラックのデータを各々に復元するデータ復元部と、各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報Ｌａ、Ｌｂを各々に算出する信頼度情報算出部４０ａ、４０ｂ、５０と、を備える。これにより、所定長のビット列の信頼度情報を用いて、セクタ単位やセクタ中のデータ単位でデータの信頼度を判定することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気信号再生装置および磁気信号再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、磁気信号再生装置では、トラックの中心に再生素子を配置するように位置決め制御されたヘッドを用いて、トラック上に記録されている信号が再生される。ここで、トラックの幅方向でヘッドの位置決め誤差が生じると、エッジノイズの影響や隣接トラックとの干渉が生じ、再生データの品質が低下してしまう。
【０００３】
このため、一般に、位置決め誤差を吸収するために、再生幅（読取り幅）よりも広い記録幅（書込み幅）で、トラック上にデータが記録されている。また、素子寸法の誤差による位置決め誤差を吸収するために、素子寸法にトラック密度を適応させて再生装置を設計する手法が提案されている。また、隣接トラック間で生じる干渉を抑制するために、トラック間の境界に非磁性体を設けたディスクリートメディアが提案されている。
【０００４】
また、下記特許文献１には、位置決め誤差の発生に伴う再生データの品質低下を抑制するための磁気ディスク装置が開示されている。この装置では、ヘッドに搭載した複数の再生素子で同一トラックの信号が同時に再生され、トラックから読出された誤り検出符号を用いて、データの誤りが判定される。そして、各再生系列で得られたデータのうち誤りのないデータが選択される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１４３２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、通常、媒体の製造時にトラック密度が決定されているので、素子寸法にトラック密度を適応させて再生装置を設計することは困難となる。また、ディスクリートメディアでも、素子寸法の誤差やヘッド機構上の問題により位置決め誤差が生じると、エッジノイズの影響や隣接トラックとの干渉が生じる場合がある。
【０００７】
また、特許文献１に記載の装置では、誤り検出符号によりデータの誤りが判定されるので、誤り検出符号により判定可能な所定の記録単位でしか、データの信頼度を判定することができない。このため、所定の記録単位よりも小さなセクタ単位やセクタ中のデータ単位で位置決め誤差が変動しても、変動に追従して生じるデータの誤りを判定できないので、ヘッドの位置決め誤差に伴う再生データの品質低下を十分に抑制することができない。
【０００８】
そこで、本発明は、セクタ単位やセクタ中のデータ単位でデータの信頼度を判定可能な、磁気信号再生装置および磁気信号再生方法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】
【０００９】
本発明のある観点によれば、トラックの幅方向にずらして配置され、同一トラックの信号を同時に再生する２以上の再生素子と、各再生信号を同期させて同一トラックのデータを各々に復元するデータ復元部と、各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報を各々に算出する信頼度情報算出部と、を備える磁気信号再生装置が提供される。
【００１０】
かかる構成によれば、トラックの幅方向にずらして配置された２以上の再生素子で、同一トラックの信号が同時に再生され、各再生信号を同期させて同一トラックのデータが各々に復元され、各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報が各々に算出される。これにより、所定長のビット列の信頼度情報を用いて、セクタ単位やセクタ中のデータ単位でデータの信頼度を判定することができる。
【００１１】
上記各信頼度情報を比較し、各データのうち信頼度が高いデータを選択する選択部をさらに備えてもよい。
【００１２】
上記各信頼度情報の比較結果を用いて、セクタ単位やセクタ中のデータ単位で変動する位置決め誤差に追従してデータの信頼度を比較してもよい。
【００１３】
上記データ領域の走査中にサーボ制御情報として利用するために、ヘッドの位置決め誤差の推定値として各信頼度情報の差分を算出する減算部をさらに備えてもよい。
【００１４】
上記ヘッドの位置決め誤差の推定値を用いて、セクタ単位やセクタ中のデータ単位で変動する位置決め誤差に追従してサーボ制御を行ってもよい。
【００１５】
上記連続して算出される信頼度情報を平滑化し、信頼度情報の算出結果に対するノイズの影響を抑制するノイズ抑制部をさらに備えてもよい。
【００１６】
Ｎ個の再生素子を搭載したヘッドをさらに備え、上記ヘッドは、トラックの幅をＴＷ、各再生素子の再生幅をＲＷとした場合に、ＴＷ＞ＲＷ＞ＴＷ／Ｎの関係を満たすように構成されてもよい。
【００１７】
また、本発明の別の観点によれば、トラックの幅方向にずらして配置された２以上の再生素子で、同一トラックの信号を同時に再生するステップと、各再生信号を同期させて同一トラックのデータを各々に復元するステップと、各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報を各々に算出するステップと、を含む磁気信号再生方法が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明によれば、セクタ単位やセクタ中のデータ単位でデータの信頼度を判定可能な、磁気信号再生装置および磁気信号再生方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る磁気信号再生装置のヘッドを従来のヘッドと対比して示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る磁気信号再生装置の全体構成を示す図である。
【図３】離散化された再生信号のサンプル値列を示す図である。
【図４】図２に示した再生チャネルの部分詳細図である。
【図５Ａ】従来の磁気信号再生方法における、記録幅と再生幅の相対位置の変動状況と再生信号の関係を示す図（１／２）である。
【図５Ｂ】従来の磁気信号再生方法における、記録幅と再生幅の相対位置の変動状況と再生信号の関係を示す図（２／２）である。
【図６】本発明の実施形態に係る磁気信号再生方法における、記録幅と再生幅の相対位置の変動状況と再生信号の関係を示す図である。
【図７】図２に示した再生チャネルとサーボ制御機構の部分詳細図である。
【図８】再生素子のオフセット状況を示す図である。
【図９】再生素子のオフセット率と信頼度情報の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２１】
［１．磁気信号再生装置の構成］
まず、図１〜図３を参照しながら、本発明の実施形態に係る磁気信号再生装置について説明する。
【００２２】
図１には、本発明の実施形態に係るヘッド１０が従来のヘッド１と対比して示されている。図１に示すように、ヘッド１；１０は、磁気シールドと電極からなる複合体２；１２同士の間に配置された磁気抵抗（ＭＲ）素子等の再生素子ＲＥ；ＲＥａ、ＲＥｂを有する。ここで、再生素子ＲＥ；ＲＥａ、ＲＥｂは、記録素子による記録幅ＷＷ（書込み幅；トラック幅ＴＷに相当）よりも小さな再生幅ＲＷ；ＲＷａ、ＲＷｂ（読取り幅）を有する。なお、図１では、記録素子の表示が省略されている。
【００２３】
従来のヘッド１では、一般に、再生素子ＲＥによりトラックＴＲに記録されている信号が再生される。一方、本発明の実施形態に係るヘッド１０では、トラックＴＲの幅方向にずらして配置された２以上の再生素子ＲＥａ、ＲＥｂ、…によりトラックＴＲに記録されている信号が同時に再生される。以下では、説明の便宜上、ヘッド１０が２の再生素子ＲＥａ、ＲＥｂを搭載している場合について説明する。
【００２４】
ヘッド１０には、互いに信号干渉が生じない程度の距離ＬでトラックＴＲの長さ方向に離間して、絶縁層１３を介した再生素子ＲＥａ、ＲＥｂが配置されている。各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂは、一端が記録幅ＷＷの縁と重なる程度に延在し、他端が記録幅ＷＷの中心を超えるが、記録幅ＷＷの縁との間に隙間Δ´を有するように配置される。ここで、Ｎ個の再生素子を搭載したヘッド１０は、トラックＴＲの幅ＴＷ、各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの再生幅ＲＷａ、ＲＷｂ（＝ＲＷ）とした場合に、ＴＷ＞ＲＷａ、ＲＷｂ＞ＴＷ／Ｎの関係を満たすように構成される。
【００２５】
ここで、面記録密度１Ｔｂｐｓｉのディスクへの適用を想定すると、トラックピッチが５０ｎｍ程度、記録幅ＷＷ４０ｎｍ、再生幅ＲＷ３０ｎｍ程度となる。そして、従来のヘッド１では、記録幅ＷＷの中心にヘッド１の中央部（再生素子ＲＥの中央部に相当）を重ねた場合、再生素子ＲＥの片側での記録幅ＷＷと再生幅ＲＷの差Δが５ｎｍとなり、３σ＝５ｎｍ程度の位置決め誤差しか許容されないことになる。
【００２６】
一方、本発明の実施形態に係るヘッド１０では、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの再生幅ＲＷａ、ＲＷｂを３０ｎｍ程度とすると、記録幅ＷＷの中心にヘッド１０の中央部（再生素子ＲＥａ、ＲＥｂ間の中間点に相当）を重ねた場合、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの片側での記録幅ＷＷと再生幅ＲＷａ、ＲＷｂの差Δ´が１０ｎｍとなり、３σ＝１０ｎｍ程度、つまり従来のヘッド１の２倍の位置決め誤差が許容されることになる。
【００２７】
また、本発明の実施形態に係るヘッド１０では、２以上の再生素子ＲＥａ、ＲＥｂ、…の再生幅ＲＷａ、ＲＷｂ、…が記録幅ＷＷ内に収まるように配置される。このため、再生幅ＲＷａ、ＲＷｂ、…が記録幅ＷＷを超えて配置される場合に比して、エッジノイズの影響や隣接トラックとの干渉を抑制することができる。
【００２８】
図２には、本発明の実施形態に係る磁気信号再生装置の全体構成が示されている。図２に示すように、磁気信号再生装置は、図１に示した２の再生素子ＲＥａ、ＲＥｂを搭載したヘッド１０、プリアンプ２０、および再生チャネル３０を含んで構成される。なお、図２では、本発明の実施形態に係る磁気信号再生方法に直接的に関係しない構成の表示が省略されている。
【００２９】
ヘッド１０では、同一トラックＴＲの信号が２の再生素子ＲＥａ、ＲＥｂにより各々に再生されてプリアンプ２０に供給され、プリアンプ２０では、再生信号が増幅器ＡＭＰ２１ａ、２１ｂにより各々に増幅されて再生チャネル３０に供給される。
【００３０】
再生チャネル３０では、再生信号が可変増幅器ＶＧＡ３１ａ、３１ｂにより所定の値まで各々に増幅される。ここで、ＶＧＡ３１ａ、３１ｂは、オートゲイン制御回路ＡＧＣ３２ａ、３２ｂを伴うループ回路を構成しており、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂ間の感度差およびＡＭＰ２１ａ、２１ｂ間の増幅率差がある場合でも、互いの出力振幅を所定の値に揃えることができる。ついで、再生信号に対して連続時間（ＣＴ）フィルタＣＴＦ３３ａ、３３ｂにより高域ノイズの抑制および信号特性の粗調整が各々に行われ、ＡＤ変換器ＡＤＣ３４ａ、３４ｂにより各々に離散化され、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタＦＩＲ３５ａ、３５ｂにより信号特性の微調整が各々に行われる。
【００３１】
図３には、離散化された再生信号のサンプル値列が示されている。図３に示すように、再生素子ＲＥａの再生信号ＳＳａと再生素子ＲＥｂの再生信号ＳＳｂの間の遅延時間ｄは、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂ間の距離Ｌ（図１参照）と、ヘッド１０に対するディスクの相対速度Ｖの比Ｌ／Ｖとして表されるが、データのビット周期Ｔの整数倍とはならない。
【００３２】
しかし、ＡＤＣ３４ａ、３４ｂでは、タイミングリカバリ回路ＴＲＣ３６ａ、３６ｂにより所定のタイミングでサンプリングが行われるように、離散化クロックを用いてサンプリング位相が制御される。このため、遅延時間ｄ＝ｎＴ＋φとみなすことができる。ここで、ｎがサンプル値の遅延ビット数であり、φが再生素子ＲＥａ、ＲＥｂ間の位相差である。そして、遅延時間ｄは、ＴＲＣ３６ａ、３６ｂの処理により吸収される。これにより、プリアンプ２１および再生チャネル３０での処理により、各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの再生信号を同期させて同一トラックＴＲのデータが各々に復元される。
【００３３】
さらに、ＦＩＲ３５ａ、３５ｂから供給される各データについて、各データに含まれる所定長のビット列（例えば数十ビット長のビット列）の信頼度情報Ｌａ、Ｌｂが検出器前段ＤＴＤＦ４０ａ、４０ｂにより各々に算出され、検出器後段ＤＴＤＢ５０に供給される。ビット列の信頼度情報Ｌａ、Ｌｂは、式１に示すように、記録ビットが“１”である確率と“０”である確率の対数比、つまり対数尤度比（Ｌｏｇ−Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ：ＬＬＲ）として表される。
【００３４】
【数１】
【００３５】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る磁気信号再生方法によれば、各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの再生信号を同期させて同一トラックＴＲのデータが各々に復元され、各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報Ｌａ、Ｌｂが各々に算出される。これにより、セクタ単位やセクタ中のデータ単位で変動する位置決め誤差に追従して、データの信頼度を判定することができる。
【００３６】
［２．データ選択処理への適用］
つぎに、図４〜図６を参照しながら、前述した信頼度情報Ｌａ、Ｌｂをデータ選択処理に適用する場合について説明する。
【００３７】
図４には、図２に示した再生チャネル３０の部分的な詳細が示されている。なお、図４では、以下で説明するデータ選択処理に直接的に関係しない構成の表示が省略されている。
【００３８】
図４に示すように、ＤＴＤＦ４０ａ、４０ｂでは、ＦＩＲ３５ａ、３５ｂから供給されるデータが事後確率（ＡＰＰ）復号器ＡＰＰＤｅｃ４１ａ、４１ｂに各々に入力され、軟出力ビタビィアルゴリズム（ＳＯＶＡ）等を用いて、“０”および“１”の事後確率が算出される。ついで、事後確率の算出結果が低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）復号器ＬＤＰＣＤｅｃ４２ａ、４２ｂに各々に入力され、ＬＤＰＣ符号の規則性に関する信頼度情報Ｌａ、Ｌｂが算出される。これにより、ＤＴＤＦ４０ａ、４０ｂでは、所定長のビット列について、式１で表される信頼度情報Ｌａ、Ｌｂが算出される。
【００３９】
なお、ＡＰＰＤｅｃ４１ａ、４１ｂが１以上設けられてもよい。また、ＬＤＰＣ符号の符号長が長く、位置誤差の影響を受けた信号が位置誤差の影響を受けていない信号の信頼度に悪影響を及ぼす可能性がある場合、ＬＤＰＣＤｅｃ４２ａ、４２ｂが省略されてもよい。一方、ＬＤＰＣ符号の符号長が短く、ＬＤＰＣ復号により信頼度の向上を図ることができる場合、ＬＤＰＣＤｅｃ４２ａ、４２ｂが１以上設けられてもよい。
【００４０】
ＤＴＤＢ５０では、信頼度情報Ｌａ、Ｌｂの絶対値｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜が算出され（５１ａ、５１ｂ）、ゲインｋを乗算され（５２ａ、５２ｂ）、積算回路（５３ａ、５４ａ、５３ｂ、５４ｂ）を伴うループフィルタにより平滑化される。これにより、信頼度情報Ｌａ、Ｌｂの算出結果に対するノイズの影響を抑制することができる。つまり、ループフィルタがノイズ抑制部として機能する。ここで、ヘッド１０の位置決め誤差は、ヘッド機構の揺らぎに起因して生じるので、ゲインｋの調整により信頼度情報Ｌａ、Ｌｂの算出結果を揺らぎに追従させることができる。なお、ループフィルタによる平滑化に代えて、移動平均による平滑化が行われてもよい。
【００４１】
ついで、平滑化された２の信頼度情報｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜が比較器ＣＭＰ５５に供給され、同一トラックＴＲの２のデータについてデータの信頼度が比較され、比較結果が選択器ＳＥＬ５６に供給される。ＳＥＬ５６では、同一トラックＴＲの２のデータとともに比較結果が供給され、比較結果に基づき相対的に高い信頼度情報｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜を伴うデータが選択される。そして、ＳＥＬ５６の後段に配された複数段のＡＰＰＤｅｃ５７−１、５７−２およびＬＤＰＣＤｅｃ５８−１、５８−２により、選択されたデータの反復デコード処理が行われ、最終的に判定器５９により“０”／“１”の判定が行われる。
【００４２】
図５Ａ、５Ｂには、従来の磁気信号再生方法における、記録幅ＷＷと再生幅ＲＷの相対位置の変動状況と再生信号の関係が示されている。図６には、本発明の実施形態に係る磁気信号再生方法における、記録幅ＷＷと再生幅ＲＷａ、ＲＷｂの相対位置の変動状況と再生信号の関係が示されている。
【００４３】
図５Ａに示すように、位置決め誤差が生じていない場合、ヘッド１の走行方向で記録幅ＷＷと再生幅ＲＷの相対位置がトラックＴＲの幅方向に変動せず、再生幅ＲＷが記録幅ＷＷに重なっている。このため、再生信号には、振幅Ａの低下やエッジノイズの影響が殆ど現れていない。
【００４４】
また、図５Ｂに示すように、位置決め誤差が生じている場合、ヘッド１の走行方向で記録幅ＷＷと再生幅ＲＷの相対位置がトラックＴＲの幅方向に変動し、一部のセクタ（ＤＳ）で再生幅ＲＷが記録幅ＷＷに重なっていない。このため、再生信号には、振幅Ａの低下やエッジノイズの影響が現れており、信号ノイズ比の低下に伴う検出データのエラーが生じてしまう。
【００４５】
一方、図６に示すように、本発明の実施形態に係る磁気信号再生方法において位置決め誤差が生じている場合も、ヘッド１０の走行方向で各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの記録幅ＷＷと再生幅ＲＷａ、ＲＷｂの相対位置がトラックＴＲの幅方向に変動し、一部のセクタ（ＤＳ）で再生幅ＲＷａ、ＲＷｂが記録幅ＷＷに重なっていない。このため、各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの再生信号には、振幅Ａの低下やエッジノイズの影響が現れている。
【００４６】
しかし、各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報Ｌａ、Ｌｂを算出することで、セクタ単位やセクタ中のデータ単位で変動する位置決め誤差に追従して、データの信頼度を比較判定することができる。そして、高い信頼度情報を伴うデータを選択することで、信号ノイズ比の低下に伴う検出データのエラーを抑制することができる。
【００４７】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る磁気信号再生方法をデータ選択処理に適用すれば、各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの再生信号を同期させて同一トラックＴＲのデータが各々に復元され、各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報Ｌａ、Ｌｂが各々に算出される。これにより、セクタ単位やセクタ中のデータ単位で変動する位置決め誤差に追従して、高い信頼度情報Ｌａ、Ｌｂを伴うデータを選択することで、位置決め誤差に伴う再生データの品質低下を抑制することができる。
【００４８】
特に、上記データ選択処理では、セクタ長に比して位置決め誤差の変動周期が短く、同一セクタ内で信頼度情報｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜の逆転が頻繁に生じる場合、顕著な効果が期待される。つまり、現在主流である５１２バイト長のセクタに比して、今後普及が見込まれる４Ｋバイト長のセクタでは、同一セクタ内で信頼度情報｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜の逆転がより頻繁に生じることが予想される。このような場合、セクタ単位で信頼度を判定しても再生データの品質低下を十分に抑制できないが、上記データ選択処理によれば、所定長のビット列単位で信頼度を判定するので、再生データの品質低下を十分に抑制することができる。
【００４９】
［３．サーボ制御処理への適用］
つぎに、図７〜図９を参照しながら、前述した信頼度情報をサーボ制御処理に適用する場合について説明する。
【００５０】
一般に、サーボ制御機構では、位置決め誤差信号（ＰＥＳ）がサーボロジック７１に入力され、サーボロジック７１の演算結果に基づき、サーボコントローラ７２によりヘッド駆動モータＶＣＭ７３が制御されている。なお、ＰＥＳは、トラックＴＲ上に設けられたサーボ領域（サーボセクタＳＳ）から読出されたサーボデータに基づき生成される。このため、位置決め誤差の検出および制御は、サーボ領域でのみ行われることになる。
【００５１】
図７には、図２に示した再生チャネル３０およびサーボ制御機構の部分的な詳細が示されている。なお、図７では、以下で説明するサーボ制御処理に直接的に関係しない構成の表示が省略されている。
【００５２】
図７に示すように、ＤＴＤＢ５０では、信頼度情報Ｌａ、Ｌｂの絶対値｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜が算出され（５１ａ、５１ｂ）、ゲインｋを乗算され（５２ａ、５２ｂ）、積算回路（５３ａ、５４ａ、５３ｂ、５４ｂ）を伴うループフィルタにより平滑化される。これにより、信頼度情報Ｌａ、Ｌｂの算出結果に対するノイズの影響を抑制することができる。ついで、平滑化された２の信頼度情報｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜の差分｜Ｌａ｜−｜Ｌｂ｜が減算器６０により算出されてサーボロジック７１に入力される。
【００５３】
サーボロジック７１では、データ領域（データセクタＤＳ）において、後述するように、減算器６０から入力される信頼度情報の差分｜Ｌａ｜−｜Ｌｂ｜を用いて、位置決め誤差の検出および制御が行われる。これにより、サーボ領域のみならずデータ領域でも、位置決め誤差を検出および制御することができる。
【００５４】
図８には、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂのオフセット（位置ずれ）状況が示されている。なお、オフセット率は、記録幅ＷＷに対する比率として示されている。オフセット率−２０％では、再生素子ＲＥａの一端が記録幅ＷＷの縁と交差し、再生素子ＲＥｂの中心が記録幅ＷＷの中央部に位置している。同様に、オフセット率＋２０％では、再生素子ＲＥｂの一端が記録幅ＷＷの縁と交差し、再生素子ＲＥａの中心が記録幅ＷＷの中央部に位置している。オフセット率０％では、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの一端が記録幅ＷＷの縁に重なっている。ここで、一般に、記録素子のエッジ部での記録に起因して、記録幅ＷＷの縁には、エッジノイズＥＮが存在している。
【００５５】
図９には、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂのオフセット率と、平滑化された各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの信頼度情報｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜の関係が示されている。グラフＧ１に示すように、オフセット率−２０％では、再生素子ＲＥｂの中心が記録幅ＷＷの中央部に位置し、エッジノイズＥＮの影響が小さいので、再生素子ＲＥｂの信頼度情報｜Ｌｂ｜が最大となる。同様に、オフセット率＋２０％では、再生素子ＲＥａの信頼度情報｜Ｌａ｜が最大となる。オフセット率０％では、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂともにエッジノイズＥＮの影響を受けるので、信頼度情報｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜が幾分低下してしまう。
【００５６】
オフセット率±２０％の範囲では、再生素子ＲＥａの信頼度情報｜Ｌａ｜は、オフセット率の増加とともに増加し、再生素子ＲＥｂの信頼度情報｜Ｌｂ｜は、オフセット率の増加とともに減少する。そして、グラフＧ２に示すように、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの信頼度情報の差分｜Ｌａ｜−｜Ｌｂ｜は、オフセット率の増加にほぼ比例して増加する。このため、信頼度情報の差分｜Ｌａ｜−｜Ｌｂ｜からオフセット率の推定が可能となり、オフセット率の推定値を利用してヘッド１０のサーボ制御を行うことができる。
【００５７】
ここで、記録幅ＷＷよりも再生幅ＲＷａ、ＲＷｂを小さくするほど、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂのオフセット率を広い範囲で推定することができる。また、各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの中心が記録幅ＷＷの中央部に位置する場合に算出される信頼度情報｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜を予め測定しておき、測定値に基づき規格化することで、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂ間の寸法差や感度差を吸収することができる。
【００５８】
ここで、記録幅ＷＷについては、オフセット率を変化させながらデータの誤り率を計測し、誤り率が最低となる位置を記録幅ＷＷの中央部とみなしてもよい。または、オフセット率を変化させながら信頼度情報｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜を計測し、各信頼度が最高となる位置の中間位置を記録幅ＷＷの中央部とみなしてもよい。
【００５９】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る磁気信号再生方法をサーボ制御処理に適用すれば、各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの再生信号を同期させて同一トラックＴＲのデータが各々に復元され、各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報Ｌａ、Ｌｂが各々に算出される。これにより、セクタ単位やセクタ中のデータ単位で変動する位置決め誤差に追従して、オフセット率の推定値に基づきサーボ制御を行うことで、位置決め誤差に伴う再生データの品質低下を抑制することができる。
【００６０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６１】
例えば、上記説明では、本発明に係る磁気信号再生方法をディスク記録再生装置に適用する場合について説明した。しかし、本発明に係る磁気信号再生方法は、テープ記録再生装置、磁気記録再生装置と光記録再生装置の組合せに適用してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１、１０ ヘッド
２０ プリアンプ
２１ａ、２１ｂ 増幅器（ＡＭＰ）
３０ 再生チャネル
３１ａ、３１ｂ 可変増幅器（ＶＧＡ）
３２ａ、３２ｂ オートゲイン制御回路（ＡＧＣ）
３３ａ、３３ｂ 連続時間フィルタ（ＣＴＦ）
３４ａ、３４ｂ ＡＤ変換器（ＡＤＣ）
３５ａ、３５ｂ ＦＩＲフィルタ（ＦＩＲ）
３６ａ、３６ｂ タイミングリカバリ回路（ＴＲＣ）
４０ａ、４０ｂ 検出器前段（ＤＴＤＦ）
４１ａ、４１ｂ、５７−１、５７−２ ＡＰＰ復号器（ＡＰＰＤｅｃ）
４２ａ、４２ｂ、５８−１、５８−２ ＬＤＰＣ復号器（ＬＤＰＣＤｅｃ）
５０ 検出器後段（ＤＴＤＢ）
５５ 比較器（ＣＭＰ）
５９ 選択器（ＳＥＬ）
６０ 減算器
７１ サーボロジック
７２ サーボコントローラ
７３ ヘッド駆動モータ（ＶＣＭ）
ＲＥ、ＲＥａ、ＲＥｂ 再生素子
Ｌａ、Ｌｂ 信頼度情報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気信号再生装置および磁気信号再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、磁気信号再生装置では、トラックの中心に再生素子を配置するように位置決め制御されたヘッドを用いて、トラック上に記録されている信号が再生される。ここで、トラックの幅方向でヘッドの位置決め誤差が生じると、エッジノイズの影響や隣接トラックとの干渉が生じ、再生データの品質が低下してしまう。
【０００３】
このため、一般に、位置決め誤差を吸収するために、再生幅（読取り幅）よりも広い記録幅（書込み幅）で、トラック上にデータが記録されている。また、素子寸法の誤差による位置決め誤差を吸収するために、素子寸法にトラック密度を適応させて再生装置を設計する手法が提案されている。また、隣接トラック間で生じる干渉を抑制するために、トラック間の境界に非磁性体を設けたディスクリートメディアが提案されている。
【０００４】
また、下記特許文献１には、位置決め誤差の発生に伴う再生データの品質低下を抑制するための磁気ディスク装置が開示されている。この装置では、ヘッドに搭載した複数の再生素子で同一トラックの信号が同時に再生され、トラックから読出された誤り検出符号を用いて、データの誤りが判定される。そして、各再生系列で得られたデータのうち誤りのないデータが選択される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１４３２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、通常、媒体の製造時にトラック密度が決定されているので、素子寸法にトラック密度を適応させて再生装置を設計することは困難となる。また、ディスクリートメディアでも、素子寸法の誤差やヘッド機構上の問題により位置決め誤差が生じると、エッジノイズの影響や隣接トラックとの干渉が生じる場合がある。
【０００７】
また、特許文献１に記載の装置では、誤り検出符号によりデータの誤りが判定されるので、誤り検出符号により判定可能な所定の記録単位でしか、データの信頼度を判定することができない。このため、所定の記録単位よりも小さなセクタ単位やセクタ中のデータ単位で位置決め誤差が変動しても、変動に追従して生じるデータの誤りを判定できないので、ヘッドの位置決め誤差に伴う再生データの品質低下を十分に抑制することができない。
【０００８】
そこで、本発明は、セクタ単位やセクタ中のデータ単位でデータの信頼度を判定可能な、磁気信号再生装置および磁気信号再生方法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】
【０００９】
本発明のある観点によれば、トラックの幅方向にずらして配置され、同一トラックの信号を同時に再生する２以上の再生素子と、各再生信号を同期させて同一トラックのデータを各々に復元するデータ復元部と、各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報を各々に算出する信頼度情報算出部と、を備える磁気信号再生装置が提供される。
【００１０】
かかる構成によれば、トラックの幅方向にずらして配置された２以上の再生素子で、同一トラックの信号が同時に再生され、各再生信号を同期させて同一トラックのデータが各々に復元され、各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報が各々に算出される。これにより、所定長のビット列の信頼度情報を用いて、セクタ単位やセクタ中のデータ単位でデータの信頼度を判定することができる。
【００１１】
上記各信頼度情報を比較し、各データのうち信頼度が高いデータを選択する選択部をさらに備えてもよい。
【００１２】
上記各信頼度情報の比較結果を用いて、セクタ単位やセクタ中のデータ単位で変動する位置決め誤差に追従してデータの信頼度を比較してもよい。
【００１３】
上記データ領域の走査中にサーボ制御情報として利用するために、ヘッドの位置決め誤差の推定値として各信頼度情報の差分を算出する減算部をさらに備えてもよい。
【００１４】
上記ヘッドの位置決め誤差の推定値を用いて、セクタ単位やセクタ中のデータ単位で変動する位置決め誤差に追従してサーボ制御を行ってもよい。
【００１５】
上記連続して算出される信頼度情報を平滑化し、信頼度情報の算出結果に対するノイズの影響を抑制するノイズ抑制部をさらに備えてもよい。
【００１６】
Ｎ個の再生素子を搭載したヘッドをさらに備え、上記ヘッドは、トラックの幅をＴＷ、各再生素子の再生幅をＲＷとした場合に、ＴＷ＞ＲＷ＞ＴＷ／Ｎの関係を満たすように構成されてもよい。
【００１７】
また、本発明の別の観点によれば、トラックの幅方向にずらして配置された２以上の再生素子で、同一トラックの信号を同時に再生するステップと、各再生信号を同期させて同一トラックのデータを各々に復元するステップと、各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報を各々に算出するステップと、を含む磁気信号再生方法が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明によれば、セクタ単位やセクタ中のデータ単位でデータの信頼度を判定可能な、磁気信号再生装置および磁気信号再生方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る磁気信号再生装置のヘッドを従来のヘッドと対比して示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る磁気信号再生装置の全体構成を示す図である。
【図３】離散化された再生信号のサンプル値列を示す図である。
【図４】図２に示した再生チャネルの部分詳細図である。
【図５Ａ】従来の磁気信号再生方法における、記録幅と再生幅の相対位置の変動状況と再生信号の関係を示す図（１／２）である。
【図５Ｂ】従来の磁気信号再生方法における、記録幅と再生幅の相対位置の変動状況と再生信号の関係を示す図（２／２）である。
【図６】本発明の実施形態に係る磁気信号再生方法における、記録幅と再生幅の相対位置の変動状況と再生信号の関係を示す図である。
【図７】図２に示した再生チャネルとサーボ制御機構の部分詳細図である。
【図８】再生素子のオフセット状況を示す図である。
【図９】再生素子のオフセット率と信頼度情報の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２１】
［１．磁気信号再生装置の構成］
まず、図１〜図３を参照しながら、本発明の実施形態に係る磁気信号再生装置について説明する。
【００２２】
図１には、本発明の実施形態に係るヘッド１０が従来のヘッド１と対比して示されている。図１に示すように、ヘッド１；１０は、磁気シールドと電極からなる複合体２；１２同士の間に配置された磁気抵抗（ＭＲ）素子等の再生素子ＲＥ；ＲＥａ、ＲＥｂを有する。ここで、再生素子ＲＥ；ＲＥａ、ＲＥｂは、記録素子による記録幅ＷＷ（書込み幅；トラック幅ＴＷに相当）よりも小さな再生幅ＲＷ；ＲＷａ、ＲＷｂ（読取り幅）を有する。なお、図１では、記録素子の表示が省略されている。
【００２３】
従来のヘッド１では、一般に、再生素子ＲＥによりトラックＴＲに記録されている信号が再生される。一方、本発明の実施形態に係るヘッド１０では、トラックＴＲの幅方向にずらして配置された２以上の再生素子ＲＥａ、ＲＥｂ、…によりトラックＴＲに記録されている信号が同時に再生される。以下では、説明の便宜上、ヘッド１０が２の再生素子ＲＥａ、ＲＥｂを搭載している場合について説明する。
【００２４】
ヘッド１０には、互いに信号干渉が生じない程度の距離ＬでトラックＴＲの長さ方向に離間して、絶縁層１３を介した再生素子ＲＥａ、ＲＥｂが配置されている。各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂは、一端が記録幅ＷＷの縁と重なる程度に延在し、他端が記録幅ＷＷの中心を超えるが、記録幅ＷＷの縁との間に隙間Δ´を有するように配置される。ここで、Ｎ個の再生素子を搭載したヘッド１０は、トラックＴＲの幅ＴＷ、各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの再生幅ＲＷａ、ＲＷｂ（＝ＲＷ）とした場合に、ＴＷ＞ＲＷａ、ＲＷｂ＞ＴＷ／Ｎの関係を満たすように構成される。
【００２５】
ここで、面記録密度１Ｔｂｐｓｉのディスクへの適用を想定すると、トラックピッチが５０ｎｍ程度、記録幅ＷＷ４０ｎｍ、再生幅ＲＷ３０ｎｍ程度となる。そして、従来のヘッド１では、記録幅ＷＷの中心にヘッド１の中央部（再生素子ＲＥの中央部に相当）を重ねた場合、再生素子ＲＥの片側での記録幅ＷＷと再生幅ＲＷの差Δが５ｎｍとなり、３σ＝５ｎｍ程度の位置決め誤差しか許容されないことになる。
【００２６】
一方、本発明の実施形態に係るヘッド１０では、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの再生幅ＲＷａ、ＲＷｂを３０ｎｍ程度とすると、記録幅ＷＷの中心にヘッド１０の中央部（再生素子ＲＥａ、ＲＥｂ間の中間点に相当）を重ねた場合、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの片側での記録幅ＷＷと再生幅ＲＷａ、ＲＷｂの差Δ´が１０ｎｍとなり、３σ＝１０ｎｍ程度、つまり従来のヘッド１の２倍の位置決め誤差が許容されることになる。
【００２７】
また、本発明の実施形態に係るヘッド１０では、２以上の再生素子ＲＥａ、ＲＥｂ、…の再生幅ＲＷａ、ＲＷｂ、…が記録幅ＷＷ内に収まるように配置される。このため、再生幅ＲＷａ、ＲＷｂ、…が記録幅ＷＷを超えて配置される場合に比して、エッジノイズの影響や隣接トラックとの干渉を抑制することができる。
【００２８】
図２には、本発明の実施形態に係る磁気信号再生装置の全体構成が示されている。図２に示すように、磁気信号再生装置は、図１に示した２の再生素子ＲＥａ、ＲＥｂを搭載したヘッド１０、プリアンプ２０、および再生チャネル３０を含んで構成される。なお、図２では、本発明の実施形態に係る磁気信号再生方法に直接的に関係しない構成の表示が省略されている。
【００２９】
ヘッド１０では、同一トラックＴＲの信号が２の再生素子ＲＥａ、ＲＥｂにより各々に再生されてプリアンプ２０に供給され、プリアンプ２０では、再生信号が増幅器ＡＭＰ２１ａ、２１ｂにより各々に増幅されて再生チャネル３０に供給される。
【００３０】
再生チャネル３０では、再生信号が可変増幅器ＶＧＡ３１ａ、３１ｂにより所定の値まで各々に増幅される。ここで、ＶＧＡ３１ａ、３１ｂは、オートゲイン制御回路ＡＧＣ３２ａ、３２ｂを伴うループ回路を構成しており、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂ間の感度差およびＡＭＰ２１ａ、２１ｂ間の増幅率差がある場合でも、互いの出力振幅を所定の値に揃えることができる。ついで、再生信号に対して連続時間（ＣＴ）フィルタＣＴＦ３３ａ、３３ｂにより高域ノイズの抑制および信号特性の粗調整が各々に行われ、ＡＤ変換器ＡＤＣ３４ａ、３４ｂにより各々に離散化され、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタＦＩＲ３５ａ、３５ｂにより信号特性の微調整が各々に行われる。
【００３１】
図３には、離散化された再生信号のサンプル値列が示されている。図３に示すように、再生素子ＲＥａの再生信号ＳＳａと再生素子ＲＥｂの再生信号ＳＳｂの間の遅延時間ｄは、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂ間の距離Ｌ（図１参照）と、ヘッド１０に対するディスクの相対速度Ｖの比Ｌ／Ｖとして表されるが、データのビット周期Ｔの整数倍とはならない。
【００３２】
しかし、ＡＤＣ３４ａ、３４ｂでは、タイミングリカバリ回路ＴＲＣ３６ａ、３６ｂにより所定のタイミングでサンプリングが行われるように、離散化クロックを用いてサンプリング位相が制御される。このため、遅延時間ｄ＝ｎＴ＋φとみなすことができる。ここで、ｎがサンプル値の遅延ビット数であり、φが再生素子ＲＥａ、ＲＥｂ間の位相差である。そして、遅延時間ｄは、ＴＲＣ３６ａ、３６ｂの処理により吸収される。これにより、プリアンプ２１および再生チャネル３０での処理により、各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの再生信号を同期させて同一トラックＴＲのデータが各々に復元される。
【００３３】
さらに、ＦＩＲ３５ａ、３５ｂから供給される各データについて、各データに含まれる所定長のビット列（例えば数十ビット長のビット列）の信頼度情報Ｌａ、Ｌｂが検出器前段ＤＴＤＦ４０ａ、４０ｂにより各々に算出され、検出器後段ＤＴＤＢ５０に供給される。ビット列の信頼度情報Ｌａ、Ｌｂは、式１に示すように、記録ビットが“１”である確率と“０”である確率の対数比、つまり対数尤度比（Ｌｏｇ−Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ：ＬＬＲ）として表される。
【００３４】
【数１】
【００３５】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る磁気信号再生方法によれば、各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの再生信号を同期させて同一トラックＴＲのデータが各々に復元され、各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報Ｌａ、Ｌｂが各々に算出される。これにより、セクタ単位やセクタ中のデータ単位で変動する位置決め誤差に追従して、データの信頼度を判定することができる。
【００３６】
［２．データ選択処理への適用］
つぎに、図４〜図６を参照しながら、前述した信頼度情報Ｌａ、Ｌｂをデータ選択処理に適用する場合について説明する。
【００３７】
図４には、図２に示した再生チャネル３０の部分的な詳細が示されている。なお、図４では、以下で説明するデータ選択処理に直接的に関係しない構成の表示が省略されている。
【００３８】
図４に示すように、ＤＴＤＦ４０ａ、４０ｂでは、ＦＩＲ３５ａ、３５ｂから供給されるデータが事後確率（ＡＰＰ）復号器ＡＰＰＤｅｃ４１ａ、４１ｂに各々に入力され、軟出力ビタビィアルゴリズム（ＳＯＶＡ）等を用いて、“０”および“１”の事後確率が算出される。ついで、事後確率の算出結果が低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）復号器ＬＤＰＣＤｅｃ４２ａ、４２ｂに各々に入力され、ＬＤＰＣ符号の規則性に関する信頼度情報Ｌａ、Ｌｂが算出される。これにより、ＤＴＤＦ４０ａ、４０ｂでは、所定長のビット列について、式１で表される信頼度情報Ｌａ、Ｌｂが算出される。
【００３９】
なお、ＡＰＰＤｅｃ４１ａ、４１ｂが１以上設けられてもよい。また、ＬＤＰＣ符号の符号長が長く、位置誤差の影響を受けた信号が位置誤差の影響を受けていない信号の信頼度に悪影響を及ぼす可能性がある場合、ＬＤＰＣＤｅｃ４２ａ、４２ｂが省略されてもよい。一方、ＬＤＰＣ符号の符号長が短く、ＬＤＰＣ復号により信頼度の向上を図ることができる場合、ＬＤＰＣＤｅｃ４２ａ、４２ｂが１以上設けられてもよい。
【００４０】
ＤＴＤＢ５０では、信頼度情報Ｌａ、Ｌｂの絶対値｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜が算出され（５１ａ、５１ｂ）、ゲインｋを乗算され（５２ａ、５２ｂ）、積算回路（５３ａ、５４ａ、５３ｂ、５４ｂ）を伴うループフィルタにより平滑化される。これにより、信頼度情報Ｌａ、Ｌｂの算出結果に対するノイズの影響を抑制することができる。つまり、ループフィルタがノイズ抑制部として機能する。ここで、ヘッド１０の位置決め誤差は、ヘッド機構の揺らぎに起因して生じるので、ゲインｋの調整により信頼度情報Ｌａ、Ｌｂの算出結果を揺らぎに追従させることができる。なお、ループフィルタによる平滑化に代えて、移動平均による平滑化が行われてもよい。
【００４１】
ついで、平滑化された２の信頼度情報｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜が比較器ＣＭＰ５５に供給され、同一トラックＴＲの２のデータについてデータの信頼度が比較され、比較結果が選択器ＳＥＬ５６に供給される。ＳＥＬ５６では、同一トラックＴＲの２のデータとともに比較結果が供給され、比較結果に基づき相対的に高い信頼度情報｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜を伴うデータが選択される。そして、ＳＥＬ５６の後段に配された複数段のＡＰＰＤｅｃ５７−１、５７−２およびＬＤＰＣＤｅｃ５８−１、５８−２により、選択されたデータの反復デコード処理が行われ、最終的に判定器５９により“０”／“１”の判定が行われる。
【００４２】
図５Ａ、５Ｂには、従来の磁気信号再生方法における、記録幅ＷＷと再生幅ＲＷの相対位置の変動状況と再生信号の関係が示されている。図６には、本発明の実施形態に係る磁気信号再生方法における、記録幅ＷＷと再生幅ＲＷａ、ＲＷｂの相対位置の変動状況と再生信号の関係が示されている。
【００４３】
図５Ａに示すように、位置決め誤差が生じていない場合、ヘッド１の走行方向で記録幅ＷＷと再生幅ＲＷの相対位置がトラックＴＲの幅方向に変動せず、再生幅ＲＷが記録幅ＷＷに重なっている。このため、再生信号には、振幅Ａの低下やエッジノイズの影響が殆ど現れていない。
【００４４】
また、図５Ｂに示すように、位置決め誤差が生じている場合、ヘッド１の走行方向で記録幅ＷＷと再生幅ＲＷの相対位置がトラックＴＲの幅方向に変動し、一部のセクタ（ＤＳ）で再生幅ＲＷが記録幅ＷＷに重なっていない。このため、再生信号には、振幅Ａの低下やエッジノイズの影響が現れており、信号ノイズ比の低下に伴う検出データのエラーが生じてしまう。
【００４５】
一方、図６に示すように、本発明の実施形態に係る磁気信号再生方法において位置決め誤差が生じている場合も、ヘッド１０の走行方向で各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの記録幅ＷＷと再生幅ＲＷａ、ＲＷｂの相対位置がトラックＴＲの幅方向に変動し、一部のセクタ（ＤＳ）で再生幅ＲＷａ、ＲＷｂが記録幅ＷＷに重なっていない。このため、各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの再生信号には、振幅Ａの低下やエッジノイズの影響が現れている。
【００４６】
しかし、各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報Ｌａ、Ｌｂを算出することで、セクタ単位やセクタ中のデータ単位で変動する位置決め誤差に追従して、データの信頼度を比較判定することができる。そして、高い信頼度情報を伴うデータを選択することで、信号ノイズ比の低下に伴う検出データのエラーを抑制することができる。
【００４７】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る磁気信号再生方法をデータ選択処理に適用すれば、各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの再生信号を同期させて同一トラックＴＲのデータが各々に復元され、各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報Ｌａ、Ｌｂが各々に算出される。これにより、セクタ単位やセクタ中のデータ単位で変動する位置決め誤差に追従して、高い信頼度情報Ｌａ、Ｌｂを伴うデータを選択することで、位置決め誤差に伴う再生データの品質低下を抑制することができる。
【００４８】
特に、上記データ選択処理では、セクタ長に比して位置決め誤差の変動周期が短く、同一セクタ内で信頼度情報｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜の逆転が頻繁に生じる場合、顕著な効果が期待される。つまり、現在主流である５１２バイト長のセクタに比して、今後普及が見込まれる４Ｋバイト長のセクタでは、同一セクタ内で信頼度情報｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜の逆転がより頻繁に生じることが予想される。このような場合、セクタ単位で信頼度を判定しても再生データの品質低下を十分に抑制できないが、上記データ選択処理によれば、所定長のビット列単位で信頼度を判定するので、再生データの品質低下を十分に抑制することができる。
【００４９】
［３．サーボ制御処理への適用］
つぎに、図７〜図９を参照しながら、前述した信頼度情報をサーボ制御処理に適用する場合について説明する。
【００５０】
一般に、サーボ制御機構では、位置決め誤差信号（ＰＥＳ）がサーボロジック７１に入力され、サーボロジック７１の演算結果に基づき、サーボコントローラ７２によりヘッド駆動モータＶＣＭ７３が制御されている。なお、ＰＥＳは、トラックＴＲ上に設けられたサーボ領域（サーボセクタＳＳ）から読出されたサーボデータに基づき生成される。このため、位置決め誤差の検出および制御は、サーボ領域でのみ行われることになる。
【００５１】
図７には、図２に示した再生チャネル３０およびサーボ制御機構の部分的な詳細が示されている。なお、図７では、以下で説明するサーボ制御処理に直接的に関係しない構成の表示が省略されている。
【００５２】
図７に示すように、ＤＴＤＢ５０では、信頼度情報Ｌａ、Ｌｂの絶対値｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜が算出され（５１ａ、５１ｂ）、ゲインｋを乗算され（５２ａ、５２ｂ）、積算回路（５３ａ、５４ａ、５３ｂ、５４ｂ）を伴うループフィルタにより平滑化される。これにより、信頼度情報Ｌａ、Ｌｂの算出結果に対するノイズの影響を抑制することができる。ついで、平滑化された２の信頼度情報｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜の差分｜Ｌａ｜−｜Ｌｂ｜が減算器６０により算出されてサーボロジック７１に入力される。
【００５３】
サーボロジック７１では、データ領域（データセクタＤＳ）において、後述するように、減算器６０から入力される信頼度情報の差分｜Ｌａ｜−｜Ｌｂ｜を用いて、位置決め誤差の検出および制御が行われる。これにより、サーボ領域のみならずデータ領域でも、位置決め誤差を検出および制御することができる。
【００５４】
図８には、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂのオフセット（位置ずれ）状況が示されている。なお、オフセット率は、記録幅ＷＷに対する比率として示されている。オフセット率−２０％では、再生素子ＲＥａの一端が記録幅ＷＷの縁と交差し、再生素子ＲＥｂの中心が記録幅ＷＷの中央部に位置している。同様に、オフセット率＋２０％では、再生素子ＲＥｂの一端が記録幅ＷＷの縁と交差し、再生素子ＲＥａの中心が記録幅ＷＷの中央部に位置している。オフセット率０％では、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの一端が記録幅ＷＷの縁に重なっている。ここで、一般に、記録素子のエッジ部での記録に起因して、記録幅ＷＷの縁には、エッジノイズＥＮが存在している。
【００５５】
図９には、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂのオフセット率と、平滑化された各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの信頼度情報｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜の関係が示されている。グラフＧ１に示すように、オフセット率−２０％では、再生素子ＲＥｂの中心が記録幅ＷＷの中央部に位置し、エッジノイズＥＮの影響が小さいので、再生素子ＲＥｂの信頼度情報｜Ｌｂ｜が最大となる。同様に、オフセット率＋２０％では、再生素子ＲＥａの信頼度情報｜Ｌａ｜が最大となる。オフセット率０％では、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂともにエッジノイズＥＮの影響を受けるので、信頼度情報｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜が幾分低下してしまう。
【００５６】
オフセット率±２０％の範囲では、再生素子ＲＥａの信頼度情報｜Ｌａ｜は、オフセット率の増加とともに増加し、再生素子ＲＥｂの信頼度情報｜Ｌｂ｜は、オフセット率の増加とともに減少する。そして、グラフＧ２に示すように、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの信頼度情報の差分｜Ｌａ｜−｜Ｌｂ｜は、オフセット率の増加にほぼ比例して増加する。このため、信頼度情報の差分｜Ｌａ｜−｜Ｌｂ｜からオフセット率の推定が可能となり、オフセット率の推定値を利用してヘッド１０のサーボ制御を行うことができる。
【００５７】
ここで、記録幅ＷＷよりも再生幅ＲＷａ、ＲＷｂを小さくするほど、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂのオフセット率を広い範囲で推定することができる。また、各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの中心が記録幅ＷＷの中央部に位置する場合に算出される信頼度情報｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜を予め測定しておき、測定値に基づき規格化することで、再生素子ＲＥａ、ＲＥｂ間の寸法差や感度差を吸収することができる。
【００５８】
ここで、記録幅ＷＷについては、オフセット率を変化させながらデータの誤り率を計測し、誤り率が最低となる位置を記録幅ＷＷの中央部とみなしてもよい。または、オフセット率を変化させながら信頼度情報｜Ｌａ｜、｜Ｌｂ｜を計測し、各信頼度が最高となる位置の中間位置を記録幅ＷＷの中央部とみなしてもよい。
【００５９】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る磁気信号再生方法をサーボ制御処理に適用すれば、各再生素子ＲＥａ、ＲＥｂの再生信号を同期させて同一トラックＴＲのデータが各々に復元され、各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報Ｌａ、Ｌｂが各々に算出される。これにより、セクタ単位やセクタ中のデータ単位で変動する位置決め誤差に追従して、オフセット率の推定値に基づきサーボ制御を行うことで、位置決め誤差に伴う再生データの品質低下を抑制することができる。
【００６０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６１】
例えば、上記説明では、本発明に係る磁気信号再生方法をディスク記録再生装置に適用する場合について説明した。しかし、本発明に係る磁気信号再生方法は、テープ記録再生装置、磁気記録再生装置と光記録再生装置の組合せに適用してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１、１０ ヘッド
２０ プリアンプ
２１ａ、２１ｂ 増幅器（ＡＭＰ）
３０ 再生チャネル
３１ａ、３１ｂ 可変増幅器（ＶＧＡ）
３２ａ、３２ｂ オートゲイン制御回路（ＡＧＣ）
３３ａ、３３ｂ 連続時間フィルタ（ＣＴＦ）
３４ａ、３４ｂ ＡＤ変換器（ＡＤＣ）
３５ａ、３５ｂ ＦＩＲフィルタ（ＦＩＲ）
３６ａ、３６ｂ タイミングリカバリ回路（ＴＲＣ）
４０ａ、４０ｂ 検出器前段（ＤＴＤＦ）
４１ａ、４１ｂ、５７−１、５７−２ ＡＰＰ復号器（ＡＰＰＤｅｃ）
４２ａ、４２ｂ、５８−１、５８−２ ＬＤＰＣ復号器（ＬＤＰＣＤｅｃ）
５０ 検出器後段（ＤＴＤＢ）
５５ 比較器（ＣＭＰ）
５９ 選択器（ＳＥＬ）
６０ 減算器
７１ サーボロジック
７２ サーボコントローラ
７３ ヘッド駆動モータ（ＶＣＭ）
ＲＥ、ＲＥａ、ＲＥｂ 再生素子
Ｌａ、Ｌｂ 信頼度情報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラックの幅方向にずらして配置され、同一トラックの信号を同時に再生する２以上の再生素子と、
前記各再生信号を同期させて前記同一トラックのデータを各々に復元するデータ復元部と、
前記各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報を各々に算出する信頼度情報算出部と、
を備える磁気信号再生装置。
【請求項２】
前記各信頼度情報を比較し、前記各データのうち信頼度が高いデータを選択する選択部をさらに備える、請求項１に記載の磁気信号再生装置。
【請求項３】
前記各信頼度情報の比較結果を用いて、セクタ単位やセクタ中のデータ単位で変動する位置決め誤差に追従して前記データの信頼度を比較する、請求項２に記載の磁気信号再生装置。
【請求項４】
データ領域の走査中にサーボ制御情報として利用するために、前記ヘッドの位置決め誤差の推定値として前記各信頼度情報の差分を算出する減算部をさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気信号再生装置。
【請求項５】
前記ヘッドの位置決め誤差の推定値を用いて、セクタ単位やセクタ中のデータ単位で変動する位置決め誤差に追従してサーボ制御を行う、請求項４に記載の磁気信号再生装置。
【請求項６】
連続して算出される前記信頼度情報を平滑化し、前記信頼度情報の算出結果に対するノイズの影響を抑制するノイズ抑制部をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁気信号再生装置。
【請求項７】
Ｎ個の再生素子を搭載したヘッドをさらに備え、
前記ヘッドは、トラックの幅をＴＷ、前記各再生素子の再生幅をＲＷとした場合に、ＴＷ＞ＲＷ＞ＴＷ／Ｎの関係を満たすように構成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁気信号再生装置。
【請求項８】
トラックの幅方向にずらして配置された２以上の再生素子で、同一トラックの信号を同時に再生するステップと、
前記各再生信号を同期させて前記同一トラックのデータを各々に復元するステップと、
前記各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報を各々に算出するステップと、
を含む磁気信号再生方法。
【請求項１】
トラックの幅方向にずらして配置され、同一トラックの信号を同時に再生する２以上の再生素子と、
前記各再生信号を同期させて前記同一トラックのデータを各々に復元するデータ復元部と、
前記各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報を各々に算出する信頼度情報算出部と、
を備える磁気信号再生装置。
【請求項２】
前記各信頼度情報を比較し、前記各データのうち信頼度が高いデータを選択する選択部をさらに備える、請求項１に記載の磁気信号再生装置。
【請求項３】
前記各信頼度情報の比較結果を用いて、セクタ単位やセクタ中のデータ単位で変動する位置決め誤差に追従して前記データの信頼度を比較する、請求項２に記載の磁気信号再生装置。
【請求項４】
データ領域の走査中にサーボ制御情報として利用するために、前記ヘッドの位置決め誤差の推定値として前記各信頼度情報の差分を算出する減算部をさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気信号再生装置。
【請求項５】
前記ヘッドの位置決め誤差の推定値を用いて、セクタ単位やセクタ中のデータ単位で変動する位置決め誤差に追従してサーボ制御を行う、請求項４に記載の磁気信号再生装置。
【請求項６】
連続して算出される前記信頼度情報を平滑化し、前記信頼度情報の算出結果に対するノイズの影響を抑制するノイズ抑制部をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁気信号再生装置。
【請求項７】
Ｎ個の再生素子を搭載したヘッドをさらに備え、
前記ヘッドは、トラックの幅をＴＷ、前記各再生素子の再生幅をＲＷとした場合に、ＴＷ＞ＲＷ＞ＴＷ／Ｎの関係を満たすように構成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁気信号再生装置。
【請求項８】
トラックの幅方向にずらして配置された２以上の再生素子で、同一トラックの信号を同時に再生するステップと、
前記各再生信号を同期させて前記同一トラックのデータを各々に復元するステップと、
前記各データに含まれる所定長のビット列の信頼度情報を各々に算出するステップと、
を含む磁気信号再生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１３８５６２（Ｐ２０１１−１３８５６２Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９５９３９（Ｐ２００９−２９５９３９）
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】４１６，Ｍａｅｔａｎ−ｄｏｎｇ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】４１６，Ｍａｅｔａｎ−ｄｏｎｇ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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