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JP2008293558A - 磁気記録再生装置、記録装置、記録方法、磁気記録メディア - Google Patents

磁気記録再生装置、記録装置、記録方法、磁気記録メディア Download PDF

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JP2008293558A
JP2008293558A JP2007135955A JP2007135955A JP2008293558A JP 2008293558 A JP2008293558 A JP 2008293558A JP 2007135955 A JP2007135955 A JP 2007135955A JP 2007135955 A JP2007135955 A JP 2007135955A JP 2008293558 A JP2008293558 A JP 2008293558A
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Tomohiro Ikegami
友浩 池上
Toshiyuki Nakagawa
俊之 中川
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

【課題】信号処理の一単位であるユニット間に、隣接するユニットのトラックどうしの干渉を防止するための無信号エリアであれるガードバンドを適切に作成する。
【解決手段】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磁気記録再生方式において、隣接ユニット間のエリアに消去ヘッドE1によって消去信号を書き込むことで、ガードバンドを積極的に作成する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、磁気記録メディアに複数のトラックを一または複数の記録ヘッドにより記録し、その複数のトラックから一または複数の再生ヘッドにより信号を再生する磁気記録再生装置、記録装置、記録方法、磁気記録媒体に関する。
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。
磁気テープ記録再生装置においては、狭幅化に伴い、サーボが困難になる対策案として、所謂ノントラッキング・システムが提唱され、実用化に至っている(たとえば特許文献1−5など)。このノントラッキング方式は、ヘリカル・スキャンにてダブルアジマス記録を行ったトラックに対し、識別のために、ブロックに分けてデータを記録することによって、目的のトラックを1回のトレースで再生できなくても、データを再構成できるものである。このノントラッキング方式によって、従来のトラック・サーボで必要とされる1トラック以内のトラック制御に対して、4倍以上のマージンが許容されるようになる。
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)。
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
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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)。
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。
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1842057号公報 特許1842058号公報 特許1842059号公報 特開平04−370580号公報 特開平05−020788号公報 特開平10−283620号公報 特開2003−132504号公報 特開2003−338012号公報 特開2004−071014号公報 特許3664993号公報 論文IEEE Trans.Mag.Vol.30.No.6 Nov.1994 5100ページ
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。
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。
ところで同方式を採用する場合における、より安定した再生信号を得るための技術的課題の一つとして、適切なガードバンドの設置がある。
すなわち、上記の磁気記録再生方式では、信号処理の一単位を複数トラックとして記録する。以下、この信号処理の一単位を「ユニット」と呼ぶ。図18に示すように、複数のユニット51(ユニット#1−#s)にわたって記録を行う場合、隣接するユニット51間のトラックどうしが干渉しないよう、ユニット51間に、無信号エリアをガードバンド52として設ける必要がある。このため、適切なガードバンド52を安定して設けることのできる方法が求められていた。
本発明は、かかる事情を鑑み、信号処理の一単位を複数トラックで構成するために隣接する単位間に適切なガードバンドを安定して確保することができ、隣接単位のトラックどうしの干渉を防止して良好な記録再生を行うことのできる磁気記録再生装置、記録装置、記録方法、磁気記録メディアを提供しようとするものである。
上記の課題を解決するために、本発明の磁気記録再生装置は、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する記録部と、前記磁気記録メディアに消去ヘッドにより、前記複数のトラック間を分離するための無信号エリアをガードバンドとして作成する信号消去部と、前記磁気記録メディアの複数の前記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、前記複数のトラックに対する信号を、前記複数のトラックに対して異なる位置関係で複数再生し、これら再生信号を前記一単位にまとめ、信号処理を行うことで、前記トラックごとの再生信号を生成する再生部とを具備する。
この発明によれば、磁気記録メディアに消去ヘッドにより、複数のトラック間を分離するための無信号エリアをガードバンドとして作成することによって、適切なガードバンドを作成することができ、隣接するユニット間のトラックどうしの干渉を防止して記録再生を良好に行うことが可能になる。
前記信号消去部は、前記信号処理の一単位ごとに二つのガードバンドを作成することとしてもよい。これにより、一つの消去ヘッドを用いる場合に比べ、ガードバンドの幅の選定の自由度が向上するとともに、幅広のガードバンドを作成できる。
前記消去ヘッドが、磁気記録用の記録ヘッドであり、前記信号消去部は、前記消去ヘッドに消去信号を供給する消去信号発生部を有することとしてもよい。これにより、ガードバンドを作成する信号消去部を簡単な構成で実現することができる。
前記消去信号発生部は、最小記録波長以下の記録波長の繰り返し信号を前記消去信号として発生するものであってよい。これにより、磁気記録メディアに無信号エリアをガードバンドとして確実に作成できる。
また、前記消去信号発生部は、直流信号を前記消去信号として発生することとしてもよい。これによっても、磁気記録メディアに無信号エリアをガードバンドとして確実に作成できる。
前記消去ヘッドには永久磁石を用いることが可能である。これにより、ガードバンドを作成する信号消去部をより一層簡単な構成で実現することができる。
前記再生部は、前記信号処理によって、前記複数のトラックに対する前記再生ヘッドの位置情報に相当するチャネル推定情報を求め、このチャネル推定情報と、前記複数のトラックに対して異なる位置関係で再生された信号とをもとに、前記トラックごとの再生信号を求めるものであってもよい。
前記記録部は、前記複数のトラックに対する前記再生ヘッドの位置情報を前記再生部にて生成できるように、前記トラックごとにユニークな位置に、最小記録波長と同等あるいはそれ以上の記録波長の信号を分離パターンとして記録し、前記再生部は、前記分離パターンの再生信号をもとに、前記信号処理によって前記チャネル推定情報を求めるものとしてもよい。
前記記録部は、複数の前記記録ヘッドにより前記複数のトラックを記録し、前記再生部は、複数の前記再生ヘッドにより、前記複数のトラックに対する複数の再生信号を生成するものであってもよい。
本発明によれば、信号処理の一単位を複数トラックで構成するために隣接する単位間に適切なガードバンドを安定して確保することができ、隣接単位のトラックどうしの干渉を防止して良好な記録再生を行うことができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態を説明する。本実施形態は、記録ヘッドアレイにガードバンド作成用の消去ヘッドが設けられた磁気記録再生装置に関するものである。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る磁気記録再生装置における記録部である記録装置100の構成を示す図である。
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と、マルチトラック記録符号化部120と、マルチトラックプリアンブル付加部130と、マルチトラック記録部140と、記録ヘッドW1,W2,W3及び消去ヘッドE1を有する記録ヘッドアレイ150と、磁気記録メディア2に消去ヘッドE1を用いてガードバンドを作成する信号消去部160とを備えている。
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W1,W2,W3の数(M=3)のデータに振り分けるデータ分配器111で構成される。
マルチトラック記録符号化部120は、データ分配器111にて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。
マルチトラックプリアンブル付加部130は、符号化された記録データに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。
マルチトラック記録部140は、プリアンブルが付加された記録データ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データをもとに個々の記録ヘッドW1,W2,W3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。
信号消去部160は、記録ヘッドアレイ150に設けられた消去ヘッドE1、消去信号発生部170、出力タイミング設定部180、及び記録アンプ190で構成される。
消去信号発生部170は、所定の消去信号を発生する。出力タイミング設定部180は、消去信号発生部170より発生した消去信号の出力に所定のタイミングを与えて記録アンプ190に出力する。記録アンプ190は、電圧を電流に変換して消去ヘッドE1へ出力して消去ヘッドE1を駆動する。
この記録装置100では、図2に示すように、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W1,W2,W3の数(M=3)のデータ(トラックごとのデータ)に分配される(ステップS11)。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語列に符号化される。このとき符号語列に、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S12)。
次に、生成された各符号語列の所定の位置に対して、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にてプリアンブル符号が与えられ、記録符号列が得られる(ステップS13)。プリアンブル符号は、各再生ヘッドによってそれぞれ読み出された各再生信号を処理単位として所定の信号処理によってトラックごとの信号に分離するために用いられる分離パターン、自動利得調整及び/又はビット同期検出のための学習信号パターンなどで構成され、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で発生された符号語列の規則を考慮して、例えば、最小記録波長と同等あるいはそれ以上の記録波長の信号などによって作成されたものである。なお、分離パターンの前には、この分離パターンの位置の検出に用いられる同期信号パターンなども配置されている。
さらに、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。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W1,W2,W3に送られ、記録ヘッドW1,W2,W3によって磁気記録メディア2に記録される(ステップS14)。なお、記録ヘッドW1,W2,W3によって磁気記録メディア2に記録される複数のトラックのアジマス方向は同一である。
一方、消去信号発生部170からは消去方式に則った消去信号が出力され、その消去信号は出力タイミング設定部180により適切なタイミングが与えられ、記録アンプ190において電圧から電流に変換されて消去ヘッドE1に送られる。これにより記録ヘッドW1,W2,W3によって磁気記録メディア2に、1ユニット分の3つのトラックが記録される際に、消去ヘッドE1によって消去信号の書き込みが行われてガードバンドの作成が行われる。
図3は、上記の記録装置100におけるガードバンドの作成方法について示した図である。
同図に示すように、記録ヘッドアレイ150には、3つの記録ヘッドW1,W2.W3と一つの消去ヘッドE1が設けられている。記録ヘッドアレイ150は、トラック幅方向に移動自在とされている。図3では、説明の便宜上、トラック長手方向の異なる2つの位置に記録ヘッドアレイ150が位置するように示してあるが、記録ヘッドアレイ150はトラック方向においては固定である。
消去ヘッドE1には、例えば、記録ヘッドアレイ150に設けられた記録ヘッドW1,W2.W3と同様の記録ヘッドを用いることができる。この場合、消去方式としては、磁気記録システムで使用される最小記録波長(1T)以下の記録波長の繰り返し信号を消去信号として用いた、磁化反転のあるAC消去や、直流の消去信号を用いた、磁化反転のないDC消去などが採用される。
この消去ヘッドE1を用いたガードバンドの作成は、例えば、次のようにして行われる。
記録ヘッドアレイ150により記録が開始される場合、まずテープ状の磁気記録メディア2が矢印19の方向に移動する。このとき記録ヘッドアレイ150のヘッド幅方向における位置はP1である。これにより、記録ヘッドアレイ150の3つの記録ヘッドW1,W2.W3によって1ユニット分のトラック12,13,14が記録されるとともに、消去ヘッドE1によって消去信号の記録が行われてガードバンド11が作成される。
磁気記録メディア2が矢印19の方向に移動しきったところで、記録ヘッドアレイ150はヘッド幅方向に一定距離移動されてP2の位置で停止する。この後、磁気記録メディア2は逆に矢印20の方向へ移動する。これにより、磁気記録メディア2に次の1ユニット分のトラック16,17,18が記録ヘッドアレイ150の3つの記録ヘッドW1,W2.W3によって記録されるとともに、消去ヘッドE1によってガードバンド15が作成される。以上の動作がテープ幅方向に一定回数繰り返される。この結果、ガードバンド11,15が3トラックおきに規則正しく作成されることとなる。
ここで、記録ヘッドアレイ150のトラック幅方向の一回の移動距離を調節することによって、ガードバンド幅の調節を行うことが可能である。
図4は、上記の記録装置100の変形例の構成を示す図であり、消去ヘッドE1として記録ベッドに代えて永久磁石152を用いた場合を示している。この場合、当然ながらカードバンド作成用の消去信号発生部170、出力タイミング設定部180、及び記録アンプ190は不要であり、記録ヘッドアレイ150の適切な位置に永久磁石152を配置しただけの構成でよい。また、永久磁石152を用いた場合の消去方式は、永久磁石の性質のため、トラック方向に磁化反転のないDC消去となる。
次に、本発明の第1の実施形態に係る磁気記録再生装置における再生部である再生装置について説明する。
図5は、この再生装置200の構成を示すブロック図である。
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。
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(たとえば3)個の再生ヘッドR1,R2,R3を有する。
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R1,R2,R3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AGC224−1,224−2,224−3と、AGC224−1,224−2,224−3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。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。さらにAGC224−1,224−2,224−3をA/Dコンバータ225−1,225−2,225−3の後段に設置して、量子化後にゲインを制御するようにしてもよい。
信号分離処理部230は、A/Dコンバータ225−1,225−2,225−3の出力から前記分離パターンの開始位置を知るための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パターンをもとに分離パターンの開始位置を特定して、その分離パターンを用いてチャネル推定演算および信号分離演算を行うことによって、複数の再生ヘッドR1,R2,R3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演算部236とを備える。
マルチトラック復調部240は、各トラックごとに分離された再生信号に対して等化処理を行うM個の等化器241−1,241−2,241−3と、等化器241−1,241−2,241−3の出力からビット同期を行うM個のPLL242−1,242−2,242−3と、PLL242−1,242−2,242−3で生成されたビット同期信号を用いて各トラックごとの再生信号を二値化して符号語列を生成する、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語列上の同期信号を検出するM個の後段の同期信号検出器244−1,244−2,244−3と、後段の同期信号検出器244−1,244−2,244−3により検出されたデータ領域の同期信号で、データの開始位置を特定して符号語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。
復元部260は、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。
この再生装置200では、図6に示すように、まず、N(たとえば3)個の再生ヘッドR1,R2,R3によって、磁気記録メディア2の各トラックから信号が再生される(ステップS21)。次に、AGC224−1,224−2,224−3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、AGC224−1,224−2,224−3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S22)。同期信号検出器231では、A/Dコンバータ225−1,225−2,225−3の出力から分離パターンの開始位置を知るための同期パターンの検出が行われる(ステップS23)。信号分離演算部236では、検出された同期パターンをもとに各再生信号に配置されている分離パターンの開始位置を特定し、その分離パターンを用いて所定のチャネル推定演算を行う(ステップS24)。ここで、チャネル推定演算とは、複数のトラックに対する再生ヘッドの位置情報に相当するチャネル推定情報を演算する処理である。さらに、信号分離演算部236では、そのチャネル推定情報と1ユニット分の再生信号とからトラックごとの再生信号を生成する処理が行われる(ステップS25)。
この後は、マルチトラック復調部240の各等化器241−1,241−2,241−3にて、各トラックごとに分離された再生信号に対して等化処理が行われ、PLL242−1,242−2,242−3で生成されたビット同期信号を用いて検出器243−1,243−2,243−3にて各トラックごとの再生信号の二値化が行われることによって各トラックごとの符号語列が生成される。さらに、後段の同期信号検出器244−1,244−2,244−3にて、各トラックごとの符号語列上の同期信号を検出し復号器245−1,245−2,245−3での各トラックごとの符号語列からのデータ列の復号が行われる(ステップS26)。そして復元部260にて各トラックごとのデータが連結されて再生データが得られる(ステップS27)。
以上のように、この実施形態によれば、記録ヘッドアレイ150に設けられた消去ヘッドE1によって適切なガードバンドを作成することができ、隣接するユニット間のトラックどうしの干渉を防止して記録再生を良好に行うことが可能になる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。本実施形態は、記録ヘッドアレイに2つの消去ヘッドが設けられた磁気記録再生装置に関するものである。なお、本実施形態の磁気記録再生装置における再生装置の構成は第1の実施形態の再生装置200と同じである。
図7は、本発明の第2の実施形態の磁気記録再生装置における記録部である記録装置300の構成を示す図であり、消去ヘッドに記録ヘッドを用いた場合の構成を示している。
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と、マルチトラック記録符号化部120と、マルチトラックプリアンブル付加部130と、マルチトラック記録部140と、記録ヘッドW1,W2,W3及び2つの消去ヘッドE1,E2を有する記録ヘッドアレイ150と、磁気記録メディア2に設けられた2つの消去ヘッドE1,E2を用いてガードバンドを作成する信号消去部160とを備えている。
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の構成及び動作は第1の実施形態と同じであるため、説明は省略する。
信号消去部160は、記録ヘッドアレイ150に設けられた2つの消去ヘッドE1,E2と、それぞれの消去ヘッドE1,E2ごとに設けられた、消去信号発生部170,171、出力タイミング設定部180,181、及び記録アンプ190,191とで構成される。
この記録装置300では、2つの消去信号発生部170,171からそれぞれ所定の消去信号が出力され、それぞれの消去信号は出力タイミング設定部180,181により適切なタイミングが与えられた後、記録アンプ190,191において電圧から電流に変換されて、対応する消去ヘッドE1,E2に送られる。これにより記録ヘッドW1,W2,W3によって磁気記録メディア2に、1ユニット分の3つのトラックが記録されると同時に、2つの消去ヘッドE1,E2によって消去信号の書き込みが行われてガードバンドの作成が行われる。
図8は、上記の記録装置300におけるガードバンドの作成方法について示した図である。
同図に示すように、記録ヘッドアレイ150には、3つの記録ヘッドW1,W2.W3の両側に消去ヘッドE1,E2が一つずつ配置されている。記録ヘッドアレイ150は、トラック幅方向に移動自在とされている。図8では、説明の便宜上、トラック方向の異なる2つの位置にそれぞれ記録ヘッドアレイ150が位置するように示してあるが、記録ヘッドアレイ150はトラック方向においては固定である。
それぞれの消去ヘッドE1,E2には、例えば、記録ヘッドアレイ150に設けられた記録ヘッドW1,W2.W3と同様の記録ヘッドを用いることができる。この場合、消去方式としては、磁気記録システムで使用される最小記録波長(1T)以下の記録波長の繰り返し信号を消去信号として用いた、磁化反転のあるAC消去や、直流の消去信号を用いた、磁化反転のないDC消去などが採用される。
これら2つの消去ヘッドE1,E2を用いたガードバンドの作成は、例えば、次のようにして行われる。
記録ヘッドアレイ150により記録が開始される場合、まずテープ状の磁気記録メディア2が矢印19の方向に移動する。このとき記録ヘッドアレイ150のヘッド幅方向における位置はP1である。これにより、記録ヘッドアレイ150の3つの記録ヘッドW1,W2.W3によって、磁気記録メディア2に1ユニット分のトラック22,23,24が記録されるとともに、ユニットのトラック幅方向の両外側に、2つの消去ヘッドE1,E2によって消去信号の記録が行われてガードバンド21,25が作成される。
磁気記録メディア2が矢印19の方向に移動しきったところで、記録ヘッドアレイ150はヘッド幅方向に一定距離移動されてP2の位置で停止する。この後、磁気記録メディア2は逆に矢印20の方向へ移動する。これにより、磁気記録メディア2に次の1ユニット分のトラック27,28,29が記録ヘッドアレイ150の3つの記録ヘッドW1,W2.W3によって記録されるとともに、2つの消去ヘッドE1,E2によって2つのガードバンド26,30が作成される。以上の動作がテープ幅方向に一定回数繰り返される。この結果、ガードバンド21,26,30が3トラックおきに規則正しく作成されることとなる。
ここで、記録ヘッドアレイ150のトラック幅方向の一回の移動距離を調節することによって、ガードバンド幅の調節を行うことが可能である。
以上のように、この実施形態によれば、2つの消去ヘッドE1,E2によって適切なガードバンドを設けることができ、隣接するユニット間のトラックどうしの干渉を防止して記録再生を良好に行うことが可能になる。また、2つの消去ヘッドE1,E2によってガードバンドを作成することで一つの消去ヘッドを用いる場合に比べ、ガードバンドの幅の選定の自由度が向上するとともに、幅広のガードバンドを作成できる。
図9は、上記の記録装置300の変形例の構成を示す図であり、消去ヘッドE1,E2として記録ヘッドに代えて永久磁石152,153を用いた場合を示している。この場合、当然ながら図7におけるカードバンド作成用の消去信号発生部170,171、出力タイミング設定部180,181、及び記録アンプ190,191は不要であり、記録ヘッドアレイ150の両端の適切な位置に永久磁石152,153を配置しただけの構成でよい。また、永久磁石152,153を用いた場合の消去方式は、永久磁石の性質のため、トラック方向に磁化反転のないDC消去となる。
なお、以上の第1の実施形態、第2の実施形態では、リニア記録方式(テープの長手方向へ記録トラックが作成される方式)の場合を示しているが、ヘリカル・スキャン方式(テープの長手方向ではなく、斜めに記録トラックが作成される方式)においても同様に実施可能である。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。本実施形態は、ヘリカル・スキャン記録方式で、複数の記録ヘッド及び消去ヘッドがヘッドごとに独立して設けられた磁気記録再生装置に関するものである。なお、本実施形態の磁気記録再生装置における再生装置の構成は第1の実施形態の再生装置200と同様である。
図10は、本発明の第3の実施形態の磁気記録再生装置における記録部である記録装置400の構成を示す図であり、消去ヘッドに記録ヘッドを用いた場合の構成を示している。
同図に示すように、この記録装置400は、マルチトラック化部110と、マルチトラック記録符号化部120と、マルチトラックプリアンブル付加部130と、マルチトラック記録部140と、3つの記録ヘッドW1,W2,W3と、消去ヘッドE1を用いてガードバンドを作成する信号消去部160とを備えている。
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の構成及び動作は第1の実施形態と同じであるため、説明は省略する。
信号消去部160は、消去ヘッドE1と、消去信号発生部170と、出力タイミング設定部180と、記録アンプ190とで構成される。
この記録装置400では、消去信号発生部170から所定の消去方式に則った消去信号が出力され、その消去信号は出力タイミング設定部180によりヘリカル・スキャン記録方式において適切なタイミングが与えられた後、記録アンプ190において電圧から電流に変換されて、消去ヘッドE1に送られ、消去ヘッドE1によって消去信号の書き込みが行われてガードバンドの作成が行われる。
図11は、上記のヘリカル・スキャン記録方式の記録装置400における記録ヘッド及び消去ヘッドの配置を示した図である。
ヘリカル・スキャン記録方式では、回転する回転ドラム40上にヘッドが搭載される。ここで、W1,W2,W3は記録ヘッド、R1,R2,R3は再生ヘッド、E1は消去ヘッドである。記録ヘッドW1,W2,W3及び消去ヘッドE1は、図中の矢印41の方向に回転する回転ドラム40上に、例えば、90度間隔の回転角度位置にそれぞれ配置されている。また、磁気記録メディア2は、図中の矢印42の方向(左から右方向)に移動される。
図12は、図11に示したヘッド配置を有するヘリカル・スキャン記録方式の記録装置400によるガードバンドの作成方法について示した図である。
消去ヘッドE1及び記録ヘッドW1,W2,W3の一回目の走査によって、磁気記録メディア2にカードバンド31とトラック32,33,34が記録され、二回目の走査によって、磁気記録メディア2にカードバンド35とトラック36,37,38が記録される。
消去ヘッドE1には、例えば、記録ヘッドW1,W2.W3と同様の記録ヘッドを用いることができる。この場合、消去方式としては、磁気記録システムで使用される最小記録波長(1T)以下の記録波長の繰り返し信号を消去信号として用いた、磁化反転のあるAC消去や、直流の消去信号を用いた、磁化反転のないDC消去などが採用される。
この消去ヘッドE1を用いたガードバンドの作成は、例えば、次のようにして行われる。
記録が開始される場合、磁気記録メディア2は図中矢印43の方向へ移動している。この磁気記録メディア2の移動中に、消去ヘッドE1、記録ヘッドW1、記録ヘッドW2、記録ヘッドW3の順で、図中矢印44の方向への走査が開始されることで、磁気記録メディア2にカードバンド31、トラック32、トラック33、トラック34が記録されて行く。
そして、記録開始から回転ドラム40がちょうど1回転すると、消去ヘッドE1が記録ヘッドW3の隣に位置することになって、先と同様に、消去ヘッドE1、記録ヘッドW1、記録ヘッドW2、記録ヘッドW3の順で、図中矢印44の方向への走査が開始されることで、磁気記録メディア2にカードバンド35、トラック36、トラック37、トラック38が記録されて行く。
その後も同様に、回転ドラム40がちょうど1回転するごとに、消去ヘッドE1によるガードバンドの作成と記録ヘッドW1,W2,W3によるトラックの記録が、磁気記録メディア2の長手方向の終点まで繰り返される。この結果、ガードバンド31,35が3トラックおきに規則正しく作成されることとなる。
ここで、消去ヘッドE1の位置に対して、回転ドラム40の回転方向において次の記録ヘッドW1の位置を消去ヘッドE1の側に近付けたり、その他の適切な方法を用いたりすることにより、ガードバンドの幅の調節を行うことが可能である。
以上のように、この実施形態によれば、ヘリカル・スキャン記録方式において、消去ヘッドE1によって適切なガードバンドを設けることができ、隣接するユニット間のトラックどうしの干渉を防止して記録再生を良好に行うことが可能になる。
図13は、上記の記録装置400の変形例の構成を示す図であり、消去ヘッドE1として記録ヘッドに代えて永久磁石152を用いた場合の構成を示している。この場合、当然ながら消去信号発生部170、出力タイミング設定部180、及び記録アンプ190は不要である。
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態を説明する。本実施形態は、ヘリカル・スキャン記録方式で、3つの記録ヘッドを有する記録ヘッドアレイと一つの消去ヘッドとが、それぞれ独立して設けられた磁気記録再生装置に関するものである。なお、本実施形態の磁気記録再生装置における再生装置の構成は第1の実施形態の再生装置200と同様である。
図14は、本発明の第4の実施形態の磁気記録再生装置における記録部である記録装置500の構成を示す図であり、消去ヘッドに記録ヘッドを用いた場合の構成を示している。
同図に示すように、この記録装置500は、マルチトラック化部110と、マルチトラック記録符号化部120と、マルチトラックプリアンブル付加部130と、マルチトラック記録部140と、3つの記録ヘッドW1,W2,W3を有する記録ヘッドアレイ150と、消去ヘッドE1を用いてガードバンドを作成する信号消去部160とを備えている。
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の構成及び動作は第1の実施形態と同じであるため、説明は省略する。
信号消去部160は、消去ヘッドE1と、消去信号発生部170と、出力タイミング設定部180と、記録アンプ190とで構成される。
この記録装置500では、消去信号発生部170から所定の消去方式に則った消去信号が出力され、その消去信号は出力タイミング設定部180によりヘリカル・スキャン記録方式において適切なタイミングが与えられた後、記録アンプ190において電圧から電流に変換されて、消去ヘッドE1に送られ、消去ヘッドE1によって消去信号の書き込みが行われてガードバンドの作成が行われる。
図15は、上記のヘリカル・スキャン記録方式の記録装置500における記録ヘッド及び消去ヘッドの配置を示した図である。
ヘリカル・スキャン記録方式では、回転する回転ドラム40上にヘッドが搭載される。ここで、WA1は複数の記録ヘッドW1,W2,W3を有する記録ヘッドアレイ、RA1は複数の再生ヘッドを有する再生ヘッドアレイ、E1は消去ヘッドである。記録ヘッドアレイWA1及び消去ヘッドE1は、図中の矢印41の方向に回転する回転ドラム40上に、例えば、180度間隔の回転角度位置にそれぞれ配置されている。磁気記録メディア2は、図中の矢印42の方向(左から右方向)に移動される。
図16は、図15に示したヘッド配置を有するヘリカル・スキャン記録方式の記録装置500によるガードバンドの作成方法について示した図である。
消去ヘッドE1及び記録ヘッドアレイWA1に固定された記録ヘッドW1,W2,W3の一回目の走査によって、磁気記録メディア2にカードバンド31とトラック32,33,34が記録され、二回目の走査によって、磁気記録メディア2にカードバンド35とトラック36,37,38が記録される。
消去ヘッドE1には、例えば、記録ヘッドアレイ150に設けられた記録ヘッドW1,W2.W3と同様の記録ヘッドを用いることができる。この場合、消去方式としては、磁気記録システムで使用される最小記録波長(1T)以下の記録波長の繰り返し信号を消去信号として用いた、磁化反転のあるAC消去や、直流の消去信号を用いた、磁化反転のないDC消去などが採用される。
この消去ヘッドE1を用いたガードバンドの作成は、例えば、次のようにして行われる。
記録が開始される場合、磁気記録メディア2は図中矢印43の方向へ移動している。この磁気記録メディア2の移動中に、消去ヘッドE1、記録ヘッドW1、記録ヘッドW2、記録ヘッドW3の順で、図中矢印44の方向への走査が開始されることで、磁気記録メディア2にカードバンド31、トラック32、トラック33、トラック34が記録されて行く。
そして、記録開始から回転ドラム40がちょうど1回転すると、消去ヘッドE1が記録ヘッドW3の隣に位置することになって、先と同様に、消去ヘッドE1、記録ヘッドW1、記録ヘッドW2、記録ヘッドW3の順で、図中矢印44の方向への走査が開始されることで、磁気記録メディア2にカードバンド35、トラック36、トラック37、トラック38が記録されて行く。
その後も同様に、回転ドラム40がちょうど1回転するごとに、消去ヘッドE1によるガードバンドの作成と記録ヘッドW1,W2,W3によるトラックの記録が、磁気記録メディア2の長手方向の終点まで繰り返される。この結果、ガードバンド31,35が3トラックおきに規則正しく作成されることとなる。
ここで、消去ヘッドE1の位置に対して、回転ドラム40の回転方向において次の記録ヘッドW1の位置を消去ヘッドE1の側に近付けたり、その他の適切な方法を用いたりすることにより、ガードバンドの幅の調節を行うことが可能である。
以上のように、この実施形態によれば、ヘリカル・スキャン記録方式において、消去ヘッドE1によって適切なガードバンドを設けることができ、隣接するユニット間のトラックどうしの干渉を防止して記録再生を良好に行うことが可能になる。
なお、この第4の実施形態に係る記録装置500においても、消去ヘッドE1として記録ヘッドに代えて永久磁石を用いてもよい。
これまでの記述では、ガードバンドを消去ヘッドにて積極的に作ることを前提にしてきたが、例えば、まだ一度も使用されたことのない、何も書かれていないメディアを用いる場合は、消去ヘッドを使用しなくても、所定の間隔を空けて記録信号を記録することによってガードバンドを作成できるが、また、このような場合でも消去ヘッドを用いて積極的にガードバンドを作成してもよい。
図17は、第3の実施形態のヘリカル・スキャン記録方式の記録装置400における記録ヘッド及び消去ヘッドの配置の変形列を示す図である。
この変形例は、回転ドラム40上に、一つの消去ヘッドと3つの記録ヘッドのセットを4組設けて、回転ドラム40の一回転あたりに、消去トラック1本+記録トラック3本の記録パターンが4組作成されるようにしたものである。すなわち、この方式によれば、消去ヘッドE1と3つの記録ヘッドW1,W2,W3で一つ目のユニットとガードバンドが記録され、次の消去ヘッドE2と次の3つの記録ヘッドW4,W5,W6で二つ目のユニットとガードバンドが記録され、次の消去ヘッドE3と次の3つの記録ヘッドW7,W8,W9で三つ目のユニットとガードバンドが記録され、次の消去ヘッドE4と次の3つの記録ヘッドW10,W11,W12で四つ目のユニットとガードバンドが記録される。これにより、より高密記録が可能になる。
以上、磁気記録再生装置を本発明に係る実施形態として説明したが、本発明は磁気記録メディアに記録ヘッドを用いて同様のマルチトラック記録を行う記録専用の記録装置に適用可能であることは言うまでもない。
本発明は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々更新を加え得ることは勿論である。
本発明の第1の実施形態に係る磁気記録再生装置における記録部である記録装置の構成を示す図である。 図1の記録装置による記録動作を示すフローチャートである。 図1の記録装置におけるガードバンドの作成方法を示す図である。 図1の記録装置の変形例の構成を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る磁気記録再生装置における再生装置の構成を示す図である。 図5の再生装置による再生動作を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態の磁気記録再生装置における記録部である記録装置の構成を示す図である。 図7の記録装置におけるガードバンドの作成方法について示した図である。 図7の記録装置の変形例の構成を示す図である。 本発明の第3の実施形態の磁気記録再生装置における記録部である記録装置の構成を示す図である。 図10の記録装置における記録ヘッド及び消去ヘッドの配置を示した図である。 図10の記録装置によるガードバンドの作成方法について示した図である。 図10の記録装置の変形例の構成を示す図である。 本発明の第4の実施形態の磁気記録再生装置における記録部である記録装置の構成を示す図である。 図14の記録装置における記録ヘッド及び消去ヘッドの配置を示した図である。 図14の記録装置によるガードバンドの作成方法について示した図である。 第3の実施形態のヘリカル・スキャン記録方式の記録装置における記録ヘッド及び消去ヘッドの配置の変形列を示す図である。 信号処理の一単位であるユニットとこのユニット間に配置されるガードバンドを示す図である。
符号の説明
2 磁気記録メディア
11,15 ガードバンド
12,13,14,16,17,18 トラック
100 記録装置
110 マルチトラック化部
120 マルチトラック記録符号化部
130 マルチトラックプリアンブル付加部
140 マルチトラック記録部
152 永久磁石
160 信号消去部
170 消去信号発生部
180 出力タイミング設定部
190 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
230 信号分離処理部
240 マルチトラック復調部
260 復元部
E1 消去ヘッド
W1,W2,W3 記録ヘッド

Claims (18)

  1. 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する記録部と、
    前記磁気記録メディアに消去ヘッドにより、前記複数のトラック間を分離するための無信号エリアをガードバンドとして作成する信号消去部と、
    前記磁気記録メディアの複数の前記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、前記複数のトラックに対する信号を、前記複数のトラックに対して異なる位置関係で複数再生し、これら再生信号を前記一単位にまとめ、信号処理を行うことで、前記トラックごとの再生信号を生成する再生部と
    を具備することを特徴とする磁気記録再生装置。
  2. 請求項1に記載の磁気記録再生装置であって、
    前記信号消去部は、前記信号処理の一単位ごとに二つのガードバンドを作成することを特徴とする磁気記録再生装置。
  3. 請求項1に記載の磁気記録再生装置であって、
    前記消去ヘッドが、磁気記録用の記録ヘッドであり、
    前記信号消去部は、前記消去ヘッドに消去信号を供給する消去信号発生部を有することを特徴とする磁気記録再生装置。
  4. 請求項3に記載の磁気記録再生装置であって、
    前記消去信号発生部は、最短記録波長以下の記録波長の繰り返し信号を前記消去信号として発生することを特徴とする磁気記録再生装置。
  5. 請求項3に記載の磁気記録再生装置であって、
    前記消去信号発生部は、直流信号を前記消去信号として発生することを特徴とする磁気記録再生装置。
  6. 請求項1に記載の磁気記録再生装置であって、
    前記消去ヘッドが、永久磁石からなることを特徴とする磁気記録再生装置。
  7. 請求項1に記載の磁気記録再生装置であって、
    前記再生部は、前記信号処理によって、前記複数のトラックに対する前記再生ヘッドの位置情報に相当するチャネル推定情報を求め、このチャネル推定情報と、前記複数のトラックに対して異なる位置関係で再生された信号とをもとに、前記トラックごとの再生信号を求めることを特徴とする磁気記録再生装置。
  8. 請求項1に記載の磁気記録再生装置であって、
    前記記録部は、前記複数のトラックに対する前記再生ヘッドの位置情報を前記再生部にて生成できるように、前記トラックごとにユニークな位置に、最小記録波長と同等あるいはそれ以上の記録波長の信号を分離パターンとして記録し、前記再生部は、前記分離パターンの再生信号をもとに、前記信号処理によって前記チャネル推定情報を求めることを特徴とする磁気記録再生装置。
  9. 請求項1に記載の磁気記録再生装置であって、
    前記記録部は、複数の前記記録ヘッドにより前記複数のトラックを記録し、
    前記再生部は、複数の前記再生ヘッドにより、前記複数のトラックに対する複数の再生信号を生成することを特徴とする磁気記録再生装置。
  10. 請求項1に記載の磁気記録再生装置であって、
    前記複数のトラックのアジマス方向が同一であることを特徴とする磁気記録再生装置。
  11. 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する記録部と、
    前記磁気記録メディアに消去ヘッドにより、前記複数のトラック間を分離するための無信号エリアをガードバンドとして作成する信号消去部と
    を具備することを特徴とする記録装置。
  12. 請求項11に記載の記録装置であって、
    前記信号消去部は、前記信号処理の一単位ごとに二つのガードバンドを作成することを特徴とする記録装置。
  13. 請求項11に記載の記録装置であって、
    前記消去ヘッドが、磁気記録用の記録ヘッドであり、
    前記信号消去部は、前記消去ヘッドに消去信号を供給する消去信号発生部を有することを特徴とする記録装置。
  14. 請求項13に記載の記録装置であって、
    前記消去信号発生部は、最短記録波長以下の記録波長の繰り返し信号を前記消去信号として発生することを特徴とする記録装置。
  15. 請求項13に記載の記録装置であって、
    前記消去信号発生部は、直流信号を前記消去信号として発生することを特徴とする記録装置。
  16. 請求項11に記載の記録装置であって、
    前記消去ヘッドが、永久磁石からなることを特徴とする記録装置。
  17. 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する記録ステップと、
    前記磁気記録メディアに消去ヘッドにより、前記複数のトラック間を分離するための無信号エリアをガードバンドとして作成する信号消去ステップと
    を具備することを特徴とする記録方法。
  18. 記録ヘッドにより記録され、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と、消去ヘッドにより作成され、前記複数のトラック間を分離するための無信号エリアとを具備することを特徴とする磁気記録メディア。
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