JP2009032375A - トラックフォーマット、記録媒体、記録装置、記録方法、再生装置、再生方法、及び記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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用いて、各トラックに記録されたデータを再生する再生装置において、トラックオフセットなどの外乱に対して良好なトラッキング制御を行うことを可能とし、データ再生を良好に行う。
【解決手段】データ再生のための信号処理の一単位であるユニットを構成する複数のトラックを有し、ユニットの両側にはガードバンドが配置され、各ガードバンドには、複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターンが記録されている。再生装置にて、この識別パターンを検出することによって、ガードバンドに対する再生ヘッドのトラック幅方向での位置関係の情報を得ることができ、この情報を、再生ヘッドとユニットとのトラック幅方向での位置関係を補正するトラッキング制御に利用することによって、トラッキング制御を良好に行うことができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、複数のトラックに跨って信号を再生可能な再生ヘッドを有する再生装置によってデータ再生が可能なトラックフォーマット、記録媒体、記録装置、記録方法、再生装置、再生方法、及び記録再生装置に関する。

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。

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。

図２３は、上記の磁気記録再生方式を採用した記録装置８００の構成を示す図である。

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。

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。

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。

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。

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。

図２４は、この記録装置８００によるユニット記録の動作を示すフローチャートである。この記録装置１００では、まず、入力された記録データ１がマルチトラック化部１１０にて、記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，Ｗ−３の数（Ｍ＝３）のデータ、すなわちユニットを構成するトラック数分のデータに分配される（ステップＳ８０１）。

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）。

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）。

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。

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）。

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。

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。

図２５は上記の磁気記録再生方式を採用した再生装置９００の構成を示す図である。

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。

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。

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。

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。

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。

信号分離部２３０は、Ａ／Ｄコンバータ２２５−１，２２５−２，２２５−３の出力から同期パターンの検出を行う同期信号検出器２３１と、同期信号検出器２３１によって検出された同期信号をもとに分離パターンの開始位置を特定して、その分離パターンを用いてチャネル推定演算および信号分離演算を行うことによって、複数の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３によってそれぞれ再生された１ユニット分の再生信号からトラックごとの再生信号を分離する信号分離処理部２３６とを備える。

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各トラックの再生信号を二値化して符号列を生成する、たとえばビタビ検出器などＭ個の検出器２４３−１，２４３−２，２４３−３と、検出器２４３−１，２４３−２，２４３−３の出力である２値化された再生信号から符号列上の同期パターンを検出するＭ個の同期信号検出器２４４−１，２４４−２，２４４−３と、同期信号検出器２４４−１，２４４−２，２４４−３により検出された同期パターンをもとにデータの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。

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。

図２６は、この再生装置９００のユニット再生の動作の流れを示すフローチャートである。この再生装置９００では、まず、それぞれ隣接する１以上のトラックから信号を再生することが可能なＮ個の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，Ｒ−３によって、磁気記録メディア２の１ユニット分の複数のトラックから信号が再生される（ステップＳ９０１）。

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）。

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）。

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）。

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Ｓ９０７）。

ところで、このような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、再生時にオフトラックが発生した場合での、再生信号の品質の低下があった。

すなわち、磁気記録メディアに、複数のトラックをデータ再生の単位であるユニットとして記録し、このようなユニットを複数の平行に並べて記録する場合には、各ユニットの間に、隣り合う各ユニットのトラック間の干渉を低減するためにガードバンドが配置される。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複数の再生ヘッドによって、複数のトラックに記録されている信号を再生する場合、オフトラックが発生していても、そのオフトラック量の情報を得ることは困難であるため、再生ヘッドとユニットとのトラック幅方向での位置関係を補正するトラッキング制御を良好に行うことができない、という問題があった。

本発明は、かかる事情を鑑み、良好なトラッキング制御を行うことを可能とし、データ再生を良好に行うことのできるトラックフォーマット、記録媒体、記録装置、記録方法、再生装置、再生方法、及び記録再生装置を提供しようとするものである。

上記の課題を解決するために、本発明のトラックフォーマットは、複数のトラックに跨って信号を再生可能な再生ヘッドを有する再生装置によってデータ再生が可能なトラックフォーマットであって、前記データ再生のための信号処理の一単位であるユニットを構成する複数のトラックを有し、前記ユニットの両側にはガードバンドが配置され、前記各ガードバンドには、前記複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターンが記録されていることを特徴とする。

この発明のトラックフォーマットによれば、ユニットの両側に配置された各ガードバンドに、複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターンが記録されているので、再生装置にて、この識別パターンを検出することによって、ガードバンドに対する再生ヘッドのトラック幅方向での位置関係の情報を得ることができ、この情報を、再生ヘッドとユニットとのトラック幅方向での位置関係を補正するトラッキング制御に利用することによって、トラッキング制御を良好に行うことができる。

また、本発明のトラックフォーマットにおいて、前記トラックは、データと、このデータを再生する制御のために必要な情報を含むプリアンブルとで構成され、前記識別パターンは前記トラックの進行する方向における前記プリアンブルの区間内に配置されることとしてもよい。これにより、再生装置で、トラックのプリアンブルの処理と同時に識別パターンの処理を行うことができる。

また、本発明のトラックフォーマットにおいて、前記ガードバンドの前記識別パターンは、隣の前記トラックの前記プリアンブルに対してトラックの進行する方向においてずれた位置に配置されるようにしてもよい。これにより、再生時にガードバンドの識別パターンと隣のトラックのプリアンブルとの干渉を回避でき、ガードバンドの識別パターン及び隣のトラックのプリアンブルを良好に検出することができる。

また、本発明のトラックフォーマットにおいて、前記ガードバンドの前記識別パターンの前に、この識別パターンの記録位置を特定するために用いられる同期パターンが配置されてもよい。これにより、再生信号から識別パターンをより安定して検出することができる。また、前記複数のトラックは、前記再生ヘッドにより再生された複数の信号から前記トラック毎の再生信号を分離するための分離パターンを有するものであってもよい。

本発明の別の観点に基づく記録媒体は、複数のトラックに跨って信号を再生可能な再生ヘッドを有する再生装置によってデータ再生が可能な記録媒体であって、前記データ再生のための信号処理の一単位であるユニットを構成する複数のトラックを有し、前記ユニットの両側にはガードバンドが配置され、前記各ガードバンドには、前記複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターンが記録されていることを特徴とする。

この発明の記録媒体によれば、ユニットの両側に配置された各ガードバンドに、複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターンが記録されているので、再生装置にて、この識別パターンを検出することによって、ガードバンドに対する再生ヘッドのトラック幅方向での位置関係の情報を得ることができ、この情報を、再生ヘッドとユニットとのトラック幅方向での位置関係を補正するトラッキング制御に利用することによって、トラッキング制御を良好に行うことができる。

本発明の別の観点に基づく記録装置は、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装置であって、前記ユニットの両側に、前記複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターンを含むガードバンドを記録するガードバンド記録部を具備する。

この発明の記録装置によれば、ユニットの両側に配置された各ガードバンドに、複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターンを記録することができるので、再生装置にて、この識別パターンを検出することによって、ガードバンドに対する再生ヘッドのトラック幅方向での位置関係の情報を得ることができ、この情報を、再生ヘッドとユニットとのトラック幅方向での位置関係を補正するトラッキング制御に利用することによって、トラッキング制御を良好に行うことができる。

また、本発明の記録装置において、前記ガードバンド記録部は、消去信号を発生する消去信号発生部と、前記消去信号発生部より出力された消去信号に前記識別パターンを含むプリアンブルを付加する含むプリアンブル付加部と、前記プリアンブル付加部によって前記プリアンブルが付加された消去信号を前記記録媒体に記録するガードバンド記録用の記録ヘッドとを具備する構成とすることができる。

また、本発明の記録装置において、前記プリアンブル付加部は、前記識別パターンの記録位置を特定するための同期パターンを、前記識別パターンの前に付加することとしてもよい。再生信号から識別パターンをより安定して検出することができる。

また、本発明の記録装置において、前記ガードバンド記録部は、前記記録ヘッドを用いて前記ガードバンドを記録することとしてもよい。

さらに、前記記録ヘッドは複数であり、前記記録ヘッドごとに、前記トラックの記録に使用するか前記ガードバンドの記録に使用するかを設定する設定部とをさらに具備し、前記ガードバンド記録部は、前記設定部によって前記ガードバンドの記録に使用するように設定された前記記録ヘッドを用いて前記ガードバンドを記録することとしてよい。この構成によれば、記録ヘッドごとに、トラック記録に使用するか、ガードバンド記録に使用するかを設定できるので、要求される記録密度や転送レートを実現させるように記録フォーマットを柔軟に変更することができる。また、ガードバンド記録に使用する、連続する記録ヘッドの数の選定によってガードバンドの幅を高い自由度で選定することができる。

本発明の別の観点に基づく記録方法は、複数のトラックに跨って信号を再生可能な再生ヘッドを有する再生装置によってデータ再生が可能となるように、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ともに、前記ユニットの両側に、前記複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターンを含むガードバンドを記録することを特徴とする。

この発明の記録方法によれば、ユニットの両側に配置された各ガードバンドに、複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターンを記録することができるので、再生装置にて、この識別パターンを検出することによって、ガードバンドに対する再生ヘッドのトラック幅方向での位置関係の情報を得ることができ、この情報を、再生ヘッドとユニットとのトラック幅方向での位置関係を補正するトラッキング制御に利用することによって、トラッキング制御を良好に行うことができる。

本発明の別の観点に基づく再生装置は、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、前記ユニットの両側にはガードバンドが配置され、前記各ガードバンドには、前記複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターン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、前記再生ヘッドの再生信号から前記識別パターンを検出する識別情報検出部と、前記識別情報検出部による前記識別パターンの検出結果を用いて、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとのトラック幅方向での位置関係を補正するトラッキング制御部とを具備する。

この発明の再生装置によれば、ユニットの両側に配置された各ガードバンドに、複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターンが記録されているので、この識別パターンを検出することによって、ガードバンドに対する再生ヘッドのトラック幅方向での位置関係の情報を得ることができ、この情報を、再生ヘッドとユニットとのトラック幅方向での位置関係を補正するトラッキング制御に利用することによって、トラッキング制御を良好に行うことができる。これにより、トラックオフセット等の外乱に対して、より安定した再生信号を得ることができ、高トラック密度化を実現できる。

また、本発明の再生装置において、前記トラッキング制御部は、前記識別情報検出部によって前記ユニットの両側の前記各ガードバンドの前記識別パターンが検出されたか否かをもとに、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとのトラック幅方向での位置関係を補正することとしてもよい。例えば、前記トラッキング制御部は、ユニットの両側のガードバンドの識別情報が得られた場合にはトラッキングが良好と判断し、一方のガードバンドの＃１またはガードバンド＃２のいずれかの識別パターンしか得られなかった場合にはトラッキングが不良と判断し、トラッキングが不良と判断した場合に、再生ヘッドとユニットとのトラック幅方向の位置関係を補正する。

また、本発明の再生装置において、前記トラッキング制御部は、前記識別パターンの再生信号のレベルと、隣接する前記トラックの再生信号のレベルとをもとに、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとのトラック幅方向での位置関係を補正することとしてもよい。

さらに、本発明の再生装置において、前記記録媒体に記録された前記ガードバンドの前記識別パターンの前には、この識別情報の先頭位置を特定するために用いられる同期パターンが配置され、前記再生ヘッドの再生信号から前記同期パターンを検出する同期信号検出部をさらに具備し、前記識別情報検出部は、前記同期信号検出部による前記同期パターンの検出結果をもとに、前記再生ヘッドの再生信号から前記識別パターンの位置を特定することとしてもよい。これにより、再生信号から識別パターンをより安定して検出することができる。

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、前記ユニットの両側にはガードバンドが配置され、前記各ガードバンドには、前記複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターン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の再生信号から前記識別パターンを検出するステップと、前記識別パターンの検出結果を用いて、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとのトラック幅方向での位置関係を補正するステップとを具備する。

この発明の再生方法によれば、ユニットの両側に配置された各ガードバンドに、複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターンが記録されているので、この識別パターンを検出することによって、ガードバンドに対する再生ヘッドのトラック幅方向での位置関係の情報を得ることができ、この情報を、再生ヘッドとユニットとのトラック幅方向での位置関係を補正するトラッキング制御に利用することによって、トラッキング制御を良好に行うことができる。これにより、トラックオフセット等の外乱に対して、より安定した再生信号を得ることができ、高トラック密度化を実現できる。

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装置であって、前記ユニットの両側に、前記複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターンを含むガードバンドを記録するガードバンド記録部を具備する記録装置と、前記記録装置によって記録が行われた前記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、前記再生ヘッドの再生信号から前記識別パターンを検出する識別情報検出部と、前記識別情報検出部による前記識別パターンの検出結果を用いて、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとのトラック幅方向での位置関係を補正するトラッキング制御部とを具備する再生装置とを具備するものである。

このような構成を採用したことによって、トラッキング制御を良好に行うことができ、トラックオフセット等の外乱に対して、より安定した再生信号を得ることができ、高トラック密度化を実現できる。

本発明によれば、良好なトラッキング制御を行うことが可能となり、データ再生を良好に行うことができる。

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）

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とし、この実施形態では、Ｍ＝６、Ｎ＝６とする。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、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。

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。

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。

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、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。

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。

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）。

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）。

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）。

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）。

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。

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）。

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）。

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）。

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。

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。

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。

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、トラッキング制御部２７０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（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。

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。

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。

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。

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。

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。

識別情報検出部２３２は、同期信号検出部２３１により検出された同期パターンを用いて、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検出し、識別情報を出力する。

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。

チャネル推定演算部２３４は、同期信号検出部２３１により検出された同期パターンを用いて、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て、これらの分離パターンを用いて、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。

再生位置制御処理部２３５は、同期信号検出部２３１により検出された同期パターンを用いて、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。

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。

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。

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。

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。

トラッキング制御部２７０は、識別情報検出部２３２によって検出された識別情報を用いて、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６とユニットとのトラック幅方向の位置関係を補正するように制御を行う。

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。

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）。

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）。

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）。

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）。

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）。

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）。

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）。

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）。

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）。

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。

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。

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、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。

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。

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，・・・，４４−６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。

一方、ガードバンド５２にはプリアンブルとして、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のみが記録されている。

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２１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。

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。

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。

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，・・・，４４−６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，・・・，４４−６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。なお、ガードバンド５２には分離パターンは記録されていない。

なお、分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６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。

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、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、ゲイン制御パターン４１−０，４１−１，・・・，４１−７は、必要に応じて、再生装置２００内の同期信号検出部２３１におけるビット同期検出の学習信号として使用される。

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による同期信号の検出に使用され、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。

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、この識別情報は、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。

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４４−１，４４−２，・・・，４４−６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。

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。

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。

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"１"から"６"までの番号との組み合わせによって表現されている。例えば、"１＿２"は、１番目のユニットの２番目のトラックであることを示す。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。

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。

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。

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。

（識別情報検出部２３２について）

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。

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。

（再生信号ゲイン制御処理部２３３について）

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のゲイン制御パターン４１−１，４１−１，・・・，４１−７の再生信号をもとに、例えば、以下のようにして、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、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。

例えば、再生信号ゲイン制御処理部２３３は、図７において、再生ヘッドＲ−１によってガードバンド＃１とトラック＃１よりそれぞれ再生されたゲイン制御パターン４１−０，４１−１の信号を加算し、同様に、再生ヘッドＲ−２によってトラック＃１とトラック＃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４１−１，４１−２，４１−３の信号を加算する。このように、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６に、再生されたゲイン制御パターンの信号を加算する。

ゲイン制御パターンの再生信号の加算は、例えば、それぞれのトラックにおけるゲイン制御パターンの再生信号のピーク値を検出し、その平均値を求めることなどによって行われる。なお、この演算については、上記の方式に限らず、各再生信号の相関関係が成立つものであれば、別の方式でもかまわない。

再生信号ゲイン制御処理部２３３は、以上のようにして得られた６つの演算結果の中から最大のものを選び出し、これを全ての再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６に対する基準出力とする。そして再生信号ゲイン制御処理部２３３は、入力された各再生ヘッド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。

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。

（チャネル推定演算部２３４について）

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４４−１，４４−２，・・・，４４−６の先頭位置を特定して、これらの分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−６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。

ここで、識別情報をもとに各トラックの分離パターンの先頭位置を得る方法の具体例を図８を参照して説明する。なお、図８では、説明の簡単のため、再生ヘッド幅がトラック幅と同等で、さらにトラックの数を３本の場合とし、ガードバンドの図示は省略してある。

図８において、５１−１は再生ヘッドＲ−１によってトラック＃１から再生された第１のプリアンブルの再生信号、５１−２は再生ヘッドＲ−２によってトラック＃２から再生された第１のプリアンブルの再生信号、５１−３は再生ヘッドＲ−３によってトラック＃３から再生された第１のプリアンブルの再生信号である。また、５２−１は再生ヘッドＲ−１によってトラック＃１から再生された第２のプリアンブルの再生信号、５２−２は再生ヘッドＲ−２によってトラック＃２から再生された第２のプリアンブルの再生信号、５２−３は再生ヘッドＲ−３によってトラック＃３から再生された第２のプリアンブルの再生信号である。

ここで、最初に、トラック＃１の第１のプリアンブルが再生される。トラック＃１の第１のプリアンブルに含まれる識別パターンから当該トラックの識別情報として、例えば、"１＿１"が得られたこととする。これは、１番目のユニットの１番目のトラック＃１を意味するので、この場合には、トラック＃１の第１のプリアンブルの検出終了位置から、トラック＃１に対して予め決められたデータ分後方の位置が、そのトラック＃１の第２のプリアンブルの先頭位置であることを判定する。図８の例では、トラック＃１の第１のプリアンブルの検出終了位置から９０（１０＋３０＋１０＋３０＋１０）データ分後方の位置がそのトラック＃１の第２のプリアンブルの先頭位置となる。

次に、トラック＃２の第１のプリアンブルが再生される。トラック＃２の第１のプリアンブルに含まれる識別パターンから当該トラックの識別情報として、例えば、"１＿２"が得られたこととする。これは、１番目のユニットの２番目のトラック＃２を意味するので、この場合には、トラック＃２の第１のプリアンブルの検出終了位置から、トラック＃２に対して予め決められたデータ分後方の位置が、そのトラック＃２の第２のプリアンブルの先頭位置であることを判定する。図８の例では、トラック＃２の第１のプリアンブルの検出終了位置から１２０（１０＋３０＋１０＋６０＋１０）データ分後方の位置がそのトラック＃２の第２のプリアンブルの先頭位置となる。

次に、トラック＃３の第１のプリアンブルが再生される。トラック＃３の第１のプリアンブルに含まれる識別パターンから当該トラックの識別情報として、例えば、"１＿３"が得られたこととする。これは、１番目のユニットの３番目のトラック＃３を意味するので、この場合には、トラック＃３の第１のプリアンブルの検出終了位置から、トラック＃３に対して予め決められたデータ分後方の位置が、そのトラック＃３の第２のプリアンブルの先頭位置であることを判定する。図８の例では、トラック＃３の第１のプリアンブルの検出終了位置から１５０（１０＋６０＋１０＋６０＋１０）データ分後方の位置がそのトラック＃２の第２のプリアンブルの先頭位置となる。

このように、識別情報が得られれば、そのトラックあるいはガードバンドの第１のプリアンブルの後方に配置されている分離パターンの先頭位置を正確に特定することができ、後段の分離パターンの再生信号をもとにしたチャネル推定演算をより精度良く行うことが可能になる。

（再生位置制御処理部２３５について）

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。

（信号分離演算部２３６について）

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、トラックごとの信号を分離する。

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。

（トラッキング制御部２７０について）

トラッキング制御部２７０は、識別情報検出部２３２によって検出された識別情報をもとに、再生ヘッドアレイ２１０の各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６と磁気記録メディア２の各トラック＃１，＃２，・・・，＃６との位置関係を最適にするように、再生ヘッドアレイ２１０と磁気記録メディア２とのトラック幅方向での位置を制御する。

例えば図７において、トラッキング制御部２７０は、識別情報検出部２３２によって検出された、ユニット＃１の前後に配置されたガードバンド＃１，＃２の検出結果をもとに制御を行う。図７において例えば、再生ヘッドＲ−１がガードバンド＃１の上に重なる量と、再生ヘッドＲ−６がガードバンド＃２の上に重なる量とが一致したとき、再生特性が最適になるものとする。このとき、トラッキング制御部２７０は、識別情報検出部２３２によって、ガードバンド＃１とガードバンド＃２のそれぞれの識別情報が得られた場合にはトラッキングが良好と判断し、ガードバンド＃１またはガードバンド＃２のいずれかの識別情報しか得られなかった場合にはトラッキングが不良と判断する。

ガードバンド＃１の識別情報しか得られずにトラッキングが不良と判断した場合、トラッキング制御部２７０は、再生ヘッドアレイ２１０をガードバンド＃２の側へ一定量移動させ、ガードバンド＃２の識別情報しか得られずにトラッキングが不良と判断した場合、トラッキング制御部２７０は、再生ヘッドアレイ２１０をガードバンド＃１の側へ一定量移動させる。この再生ヘッドアレイ２１０の移動後の再生処理においても同様にトラッキング制御が行われ、再びトラッキングが不良と判断した場合には、再生ヘッドアレイ２１０の一定量の移動を繰り返す。これにより、最終的に、トラッキングが良好と判断されるまで、上記のトラッキング制御が繰り返される。

他のトラッキング制御の方法を説明する。図７において、ユニット＃１の両側に配置されたガードバンド＃１，＃２のプリアンブル２１の再生信号のレベルが、ユニット＃１の両端のトラック＃１，＃６のプリアンブル２１の再生信号のレベルよりも小さくなるように、トラッキング制御部２７０にて、再生ヘッドアレイ２１０と磁気記録メディア２とのトラック幅方向での位置関係を補正するように制御する。この方法も、識別情報検出部２３２によって検出された識別情報をもとに、再生信号がどのガードバンドまたはトラックのものであるかを識別することによって可能となる。

さらに他のトラッキング制御の方法を説明する。トラッキング制御部２７０にて、再生ヘッドアレイ２１０の両端の再生ヘッドＲ−１，Ｒ−６の再生信号に隣のユニットのトラックの再生信号が含まれていることを、識別情報検出部２３２によって検出された識別情報をもとに検出する。隣のユニットのトラックの再生信号が含まれていた場合、トラッキング制御部２７０は、その隣のユニットのトラックの再生信号のレベルを見て、適正量、適正な方向へ再生ヘッドアレイ２１０を移動させるなどとして、各再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−６と各トラック＃１，＃２，・・・，＃６との位置関係を制御する。

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、同期パターン及び識別パターンを記録し、各ガードバンドをトラックに対して個別に識別可能としたことによって、ガードバンドに対する再生ヘッドのトラック幅方向での位置関係の情報を得ることができ、この情報を、再生ヘッドとユニットとのトラック幅方向での位置関係を補正するトラッキング制御に利用することによって、トラッキング制御を良好に行うことができる。

次に、本発明の実施形態のトラックフォーマットの変形例を説明する。

図９は、トラックフォーマットの第１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。

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。

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。

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。

また、ここまでの説明では識別パターンは、ゲイン制御パターン、同期パターンに対して別個のパターンとして第1のプリアンブルに付加することとしたが、同期パターンに複数の種類のパターンを用意しておき、この同期パターンの個々の種類に識別情報を対応付けておくことで、同期パターンの検出と識別情報の取得とを同時に行うことができるようにしてもよい。また、第1のプリアンブルにおけるパターンの位置によって識別情報が得られるようにしてもよい。

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。

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。

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およびガードバンドを識別するようにしてもよい。

図１０は、トラックフォーマットの第２の変形列を示す図である。このトラックフォーマットでは、1つのユニット５１が5本のトラック＃１，＃２，・・・，＃５で構成され、さらに、トラックの進行する方向に複数のユニット５１が配置されるように、個々のトラックにプリアンブル及びデータが複数記録されたものである。ここで、各々のプリアンブル２１の識別情報は、前述したユニットの番号とトラックの番号とによる表現方法に、トラックの進行する方向に複数配置された複数のプリアンブル＃１，＃２を識別するための識別番号を加えた形式で表現されている。例えば、１番目のユニットの１番目のトラック＃１の最初のプリアンブル＃１には識別情報として"１＿１＿１"が与えられ、次のプリアンブル＃２には識別情報として"１＿１＿２"が与えられる。なお、1つのユニット５１を構成するトラックの数は５であることに限定されない。

図１１は、トラックフォーマットの第３の変形列を示す図である。このトラックフォーマットでは、ガードバンド５２の幅をトラック＃１，＃２，・・・，＃５の幅より広くしたものである。このようなトラックフォーマットは、ガードバンド記録用の記録ヘッドとして、トラック記録用の記録ヘッドよりも幅が広いものを使用することによって実現される。このようにガードバンド５２の幅を広くすることによって、再生ヘッドＲ−１，Ｒ−２，・・・，Ｒ−５のトラックオフセットによって隣のユニットのトラックから信号を再生してしまう危険を低減することができる。

図１２は、トラックフォーマットの第４の変形列を示す図である。このトラックフォーマットでは、5本のトラック＃１，＃２，・・・，＃５と２つのガードバンド＃１，＃２に配置された第1のプリアンブル２３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−５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，・・・，＃５の第1のプリアンブル２３のパターンの位置が決められている。

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２つのガードバンド＃１，＃２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。なお、第2のプリアンブル２４の分離パターン４４−１，４４−２，・・・，４４−５の配置は図7と同様である。

このようなトラックフォーマットによっても、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。

ところで、図１１、図１２のトラックフォーマットでは、各トラック＃１，＃２，・・・，＃５及びガードバンド＃１，＃２の識別パターン４３−０，４３−１，・・・，４３−６をトラック幅方向にて隣り合うもの同士が再生時に互いに干渉しないように配置したが、本発明はこれに限定されるものではなく、識別パターンの符号列として、トラック幅方向にて隣り合うもの同士が再生時に互いに干渉しないような符号列を採用することによって、各トラック＃１，＃２，・・・，＃５及びガードバンド＃１，＃２の第１のプリアンブル２３における識別パターン４３−０，４３−１，・・・，４３−６を、トラックの進行する方向において同じ位置に配置することが可能である。

例えば、識別パターンとして１６ビットが、同一のトラック幅方向で与えられているとき、
トラック＃１の識別パターン"１＿１"として"０００００１−０１−００−００−００−００"が与えられ、
トラック＃２の識別パターン"１＿２"として"０００００１−００−０１−００−００−００" が与えられ、
トラック＃３の識別パターン"１＿３"として"０００００１−００−００−０１−００−００" が与えられ、
トラック＃４の識別パターン"１＿４"として"０００００１−００−００−００−０１−００" が与えられ、
トラック＃５の識別パターン"１＿５"として"０００００１−００−００−００−００−０１" が与えられ、
ガードトラック＃１の識別パターン"１＿０"として"０００００１−００−００−００−００−００" が与えられる。

このように、識別パターンにおける有意な符号である"１"のビット位置が、符号列においてトラック幅方向にて隣り合うもの同士の間で一致しないように、各トラック＃１，＃２，・・・，＃５及びガードバンド＃１，＃２の識別パターンの符号列を選定することによって、各トラック＃１，＃２，・・・，＃５及びガードバンド＃１，＃２の第１のプリアンブル２３における識別パターン４３−０，４３−１，・・・，４３−６を、トラックの進行する方向において同じ区間内に配置することができる。

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９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。

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。

さらに、上記の実施形態では、６行６列や５行５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。

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。

また、分離パターンは、互いに一次独立なトラック数のパターンとする。

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。

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とには、同一のパターンを採用してもかまわない。

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。

上記の実施形態では、図１の記録装置では、ガードバンドとして記録するために1個の記録ヘッドＷ−０を有していたが、これを、記録ヘッドＷ−６のさらに外側に追加して、第2のガードバンドとして記録するための記録ヘッドを有するようにし、例えば図６のような記録において、ガードバンド＃ｓ＋１の記録をより効率よく行ってもよい。

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。

次に、上記の第１の実施形態の記録装置の変形例として、複数の記録ヘッドを個別にガードバンド記録用とトラック記録用とに切り替え可能な記録装置について説明する。

図１３は、この変形例である記録装置１０１の構成を示す図である。

同図に示すように、この記録装置１０１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、記録ヘッドアレイ１５０と、消去信号発生部１６１と、スイッチ設定部１７０と、制御部１８０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を有効なチャネル数分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それぞれ符号化する複数の記録符号化部１２１−１，１２１−２，・・・，１２１−７で構成される。

マルチトラックプリアンブル付加部１３０は、記録データの符号列にトラック用のプリアンブルを付加する複数のプリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，・・・，１３１−７と、消去信号発生部１６１より出力された消去信号にガードバンド用のプリアンブルを付加する複数のプリアンブル付加部１３１−１１，１３１−１２，・・・，１３１−１７で構成される。

マルチトラック記録部１４０は、チャネルごとに、トラック用のプリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，・・・，１３１−７の出力とガードバンド用のプリアンブル付加部１３１−１１，１３１−１２，・・・，１３１−１７の出力との間で選択を行う複数のスイッチ１４６−１，１４６−２・・・，１４６−７と、スイッチ１４６−１，１４６−２・・・，１４６−７によってそれぞれ選択された符号列にそれぞれ所望のタイミングを与える複数の出力タイミング設定部１４１−１，１４１−２，・・・，１４１−７と、記録補償処理を行う複数の記録補償部１４４−１，１４４−２，・・・，１４４−７と、記録補償部１４４−１，１４４−２，・・・，１４４−７の出力をもとに個々の記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−７を駆動する複数の記録アンプ１４７−１，１４７−２，・・・，１４７−７とで構成される。

消去信号発生部１６１は、ガードバンド用のプリアンブル付加部１３１−１１，１３１−１２，・・・，１３１−１７に入力する消去信号を発生する。消去方式としては、磁気記録システムで使用される最短記録波長（１Ｔ）以下の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。

スイッチ設定部１７０は、制御部１８０からの指令をもとに各スイッチ１４６−１，１４６−２・・・，１４６−７に個別に選択信号Ｓ−１，Ｓ−２，・・・，Ｓ−７を与えて、各スイッチ１４６−１，１４６−２・・・，１４６−７の切替状態を個別に制御する。

制御部１８０は、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−７をそれぞれ個別に、ガードバンドの記録に用いるか、トラックの記録に用いるかを切り替える制御を行うために、例えば、スイッチ設定部１７０、データ分配器１１１、プリアンブル付加部１３１−１，１３１−２，・・・，１３１−７、出力タイミング設定部１４１−１，１４１−２，・・・，１４１−７などに制御指令を与える。

次に、この記録装置１０１の動作を説明する。

図１４に示すように、まず、スイッチ設定部１７０は制御部１８０からの制御指令をもとに、各スイッチ１４６−１，１４６−２，・・・，１４６−７に選択信号Ｓ−１，Ｓ−２，・・・，Ｓ−７をそれぞれ入力して、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−７をそれぞれ個別に、トラックの記録に用いるか、ガードバンドの記録に用いるかを設定する（ステップＳ１１１）。ここで、例として、記録ヘッドＷ−１をガードバンドの記録に用い、その他の記録ヘッドＷ−２，・・・，Ｗ−７をトラックの記録に用いることとする。

この後、記録データ１がマルチトラック化部１１０のデータ分配器１１１に入力される。データ分配器１１１は、入力された記録データ１を、予め制御部１８０より与えられた情報をもとに、有効なチャネル数分のデータに分配して、それぞれ後段の記録符号化部１２１−２，・・・，１２１−７に送出する（ステップＳ１１２）。

記録符号化部１２１−２，・・・，１２１−７は、データ分配器１１１より与えられたトラックごとの記録データを、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それぞれ符号化して、それぞれ後段のプリアンブル付加部１３１−２，・・・，１３１−７に出力する。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Ｓ１１３）。

プリアンブル付加部１３１−２，・・・，１３１−７は、記録データの符号列の所定の位置に、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をそれぞれ付加する（ステップＳ１１４）。

プリアンブルが付加された記録データの符号列は、スイッチ設定部１７０からの選択信号によってトラック用のプリアンブル付加部１３１−２，・・・，１３１−７の出力を選択するように設定されたスイッチ１４６−２・・・，１４６−７を介してそれぞれ後段の出力タイミング設定部１４１−２，・・・，１４１−７に入力され、ここでそれぞれ所望のタイミングが与えられた後、記録補償部１４４−２，・・・，１４４−７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それぞれ施される（ステップＳ１１５）。

記録補償が施されたトラックごとの記録データの符号列はそれぞれ、後段の記録アンプ１４７−２，・・・，１４７−７に入力されて電圧から電流に変換され、記録ヘッドＷ−２，・・・，Ｗ−７によって磁気記録メディア２に記録される（ステップＳ１１６）。

一方、ガードバンド記録用として設定されたチャネルにおいては、まず、消去信号発生部１６１から所定の単位分の消去信号が発生し（ステップＳ１１７）、この消去信号に、ガードバンド記録用として設定されたプリアンブル付加部１３１−１１にてガードバンド用のプリアンブルが付加される（ステップＳ１１８）。

ガードバンド用のプリアンブルが付加された消去信号は、スイッチ設定部１７０からの選択信号によって、ガードバンド用のプリアンブル付加部１３１−１１の出力を選択するように設定されたスイッチ１４６−１を介して後段の出力タイミング設定部１４１−１に入力され、ここで所望のタイミングが与えられた後、記録補償部１４４−１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それぞれ施される（ステップＳ１１５）。

記録補償が施された消去信号は、記録アンプ１４７−１に入力されて電圧から電流に変換され、記録ヘッドＷ−１によって磁気記録メディア２にガードバンドとして記録される（ステップＳ１１６）。

なお、上記の例では、記録ヘッドＷ−１のみをガードバンド記録に使用する場合を説明したが、スイッチ設定部１７０の制御により、両端の記録ヘッドＷ−１と記録ヘッドＷ−７をガードバンド記録に使用したり、連続する複数の記録ヘッド、例えば、記録ヘッドＷ−１と記録ヘッドＷ−２をガードバンド記録に使用するなど、柔軟な変更が可能である。

この記録装置１０１によれば、記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，・・・，Ｗ−７ごとに、トラック記録に使用するか、ガードバンド記録に使用するかを設定できるので、要求される記録密度や転送レートを実現させるように記録フォーマットを柔軟に変更することができる。また、ガードバンド記録に使用する、連続する記録ヘッドの数の選定によってガードバンドの幅を高い自由度で選定することができる。

なお、記録装置の更なる変形例として、永久磁石を用いた消去ヘッドとプリアンブル記録用の記録ヘッドとを同列に配置しておき、消去ヘッドによりガードバンドを作成し、プリアンブル記録用の記録ヘッドによりプリアンブルを記録するような構成が考えられる。

（第２の実施形態）

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。

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。

図１５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。

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。

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。

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。

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。

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、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。

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。

図１６は、この記録装置３００のユニット記録時の動作の流れを示すフローチャートである。

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）。

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）。

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）。

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、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）。

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）。

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。

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。

次に、この記録装置３００の変形例を説明する。

図１７は、図１５の記録装置３００の変形例である記録装置３０１の構成を示す図である。

同図に示すように、この記録装置３０１は、マルチトラック記録符号化部１２０及びマルチトラックプリアンブル付加部１３０の構成が、図１５の記録装置３００と異なる。マルチトラック記録符号化部１２０は、所定の単位の記録データ、例えば所定のトラック数分の記録データを記録符号化する一つの記録符号化部１２１で構成され、またマルチトラックプリアンブル付加部１３０は、トラックごとで符号化された記録データに、データ再生の制御のために必要なプリアンブルのパターンを付加する一つのプリアンブル付加部１３１と、プリアンブルが付加されたトラック用の記録符号列を記憶する記憶部１３２とで構成される。また、この記録装置３０１では、図１５に示す記録装置３００の構成から、マルチトラック化部１１０（データ分配器１１１）が省かれている。

図１８は、この記録装置３０１のユニット及びガードバンド記録の動作の流れを示すフローチャートである。

この記録装置３００では、まず、これから行う処理がトラックとして記録する記録符号列の生成か、ガードバンドとして記録する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Ｓ３２１）。これから行う処理がトラックとして記録する記録符号列の生成である場合、記録符号化部１２１にて、所定の単位分の記録データ、例えば所定のトラック数分の記録データを磁気記録メディア２の記録再生特性を考慮した符号列にそれぞれ符号化する。このとき記録データの符号列に、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それぞれ付加される（ステップＳ３２２）。

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、プリアンブル付加部１３１にて、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、所定の単位分のトラック用の記録符号列が得られる（ステップＳ３２３）。このようにしてプリアンブルが付加された所定の単位分の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Ｓ３２４）。

また、これから行う処理がガードバンドとして記録する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を発生させる（ステップＳ３２５）。その消去信号の符号列に、プリアンブル付加部１３１−０によって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Ｓ３２６）、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Ｓ３２７）。

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Ｓ３２８）。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Ｓ３２９）、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Ｓ３３０）。

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Ｓ３３１）、終了していなければ（ステップＳ３３１のＮＯ）、記録ヘッドＷ−１を次の位置に移動させる（ステップＳ３３２）。この後、ステップＳ３２８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。

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行われることになる。

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。

図１９は本発明の第２の実施形態である磁気記録再生方式における再生装置４００の構成を示す図である。

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、トラッキング制御部２７０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１個の再生ヘッドＲ−１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。

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。

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。

識別情報検出部２３２は、同期信号検出部２３１により検出された同期パターンを用いて、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。

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。

チャネル推定演算部２３４は、同期信号検出部２３１により検出された同期パターンを用いて、スキャンごとの再生ヘッドＲ−１の再生信号のプリアンブル内に含まれる分離パターンの先頭位置を特定して、この分離パターンを用いて、スキャンごとの再生ヘッドＲ−１と複数のトラックとの再生時のトラック幅方向の位置関係に相当するチャネル行列を演算するチャネル推定演算を行う。

再生位置制御処理部２３５は、同期信号検出部２３１により検出された同期パターンをもとに、再生信号ゲイン制御処理部２３３を通過した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。

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。

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。

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。

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。

図１９に戻って、復元部２６０は、マルチトラック復調部２４０内のＭ個の復号器２４５−１，２４５−２，・・・，２４５−６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。

トラッキング制御部２７０は、識別情報検出部２３２によって検出された識別情報をもとに、スキャンごとの再生ヘッドＲ−１と磁気記録メディア２の各トラック＃１，＃２，・・・，＃６との位置関係を最適にするように、再生ヘッドアレイ２１０のトラック幅方向での位置を制御する。なお、このトラッキング制御部２７０の制御内容については、第１の実施形態と同じである。

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。

図２０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。

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）。

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）。

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。

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）。

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）。

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）。

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）。

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）。

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。

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。

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。

その具体例を以下に示す。

図２１は、例えば記録ヘッドアレイ１５０のように一体となった、複数の記録ヘッドＷ−１，Ｗ−２，Ｗ−３を用いて、ノンアジマス方式とヘリカル・スキャン方式で磁気記録メディア２に記録されるトラックフォーマットの概念図である。ヘリカル・スキャン方式においても、トラック＃１，トラック＃２，トラック＃３で構成されるユニット構成トラック列５１の間にはガードバンド５２が配置される。

トラック＃１，トラック＃２，トラック＃３に記録されるプリアンブル２１は、例えば図７、図９、図１１、図１２に示したものと同様でよい。このようなヘリカル・スキャン方式の磁気記録再生方式においても、本発明は適用可能であり、第１の実施形態の磁気記録再生方式における記録装置１００及び再生装置２００の構成を採用することができる。

図２２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。

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５１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。

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。

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９、図１１、図１２に示したものと同様でよい。このようなダブルアジマス方式とヘリカル・スキャン方式の磁気記録再生方式においても、本発明は適用可能であり、第１の実施形態の磁気記録再生方式における記録装置１００及び再生装置２００の構成を採用することができる。

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。

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。 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６のトラックフォーマットの詳細を示す図である。 識別情報をもとに各トラックの分離パターンの先頭位置を得る方法を説明するための図である。 トラックフォーマットの第１の変形例を示す図である。 トラックフォーマットの第２の変形例を示す図である。 トラックフォーマットの第３の変形例を示す図である。 トラックフォーマットの第４の変形列を示す図である。 図１の記録装置の変形例の構成を示す図である。 図１３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。 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１５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１５の記録装置の変形例の構成を示す図である。 図１７の記録装置のユニット及びガードバンド記録の動作の流れを示すフローチャートである。 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１９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。 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。 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 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２３の記録装置によるユニット記録の動作を示すフローチャートである。 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２５の再生装置のユニット再生の動作の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

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
２７０ トラッキング制御部
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

Claims (18)

1. 複数のトラックに跨って信号を再生可能な再生ヘッドを有する再生装置によってデータ再生が可能なデータフォーマットであって、
   前記データ再生のための信号処理の一単位であるユニットを構成する複数のトラックを有し、前記ユニットの両側にはガードバンドが配置され、前記各ガードバンドには、前記複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターンが記録されていることを特徴とするトラックフォーマット。
2. 請求項１に記載のデータフォーマットであって、
   前記トラックは、データと、このデータを再生する制御のために必要な情報を含むプリアンブルとで構成され、前記識別パターンは前記トラックの進行する方向における前記プリアンブルの区間内に配置されていることを特徴とするトラックフォーマット。
3. 請求項２に記載のトラックフォーマットであって、
   前記ガードバンドの前記識別パターンは、隣の前記トラックの前記プリアンブルに対してトラックの進行する方向においてずれた位置に配置されていることを特徴とするトラックフォーマット。
4. 請求項１に記載のトラックフォーマットであって、
   前記ガードバンドの前記識別パターンの前に、この識別パターンの記録位置を特定するために用いられる同期パターン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。
5. 請求項１に記載のトラックフォーマットであって、
   前記複数のトラックは、前記再生ヘッドにより再生された複数の信号から前記トラック毎の再生信号を分離するための分離パターンを有することを特徴とするトラックフォーマット。
6. 複数のトラックに跨って信号を再生可能な再生ヘッドを有する再生装置によってデータ再生が可能な記録媒体であって、
   前記データ再生のための信号処理の一単位であるユニットを構成する複数のトラックを有し、前記ユニットの両側にはガードバンドが配置され、前記各ガードバンドには、前記複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターンが記録されていることを特徴とする記録媒体。
7. 複数のトラックに跨って信号を再生可能な再生ヘッドを有する再生装置によってデータ再生が可能となるように、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装置であって、
   前記ユニットの両側に、前記複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターンを含むガードバンドを記録するガードバンド記録部を具備することを特徴とする記録装置。
8. 請求項７に記載の記録装置であって、
   前記ガードバンド記録部は、
   消去信号を発生する消去信号発生部と、
   前記消去信号発生部より出力された消去信号に前記識別パターンを含むプリアンブルを付加する含むプリアンブル付加部と、
   前記プリアンブル付加部によって前記プリアンブルが付加された消去信号を前記記録媒体に記録するガードバンド記録用の記録ヘッドと
   を具備することを特徴とする記録装置。
9. 請求項８に記載の記録装置であって、
   前記プリアンブル付加部は、前記識別パターンの記録位置を特定するための同期パターンを、前記識別パターンの前に付加することを特徴とする記録装置。
10. 請求項７に記載の記録装置であって、
    前記ガードバンド記録部は、前記記録ヘッドを用いて前記ガードバンドを記録することを特徴とする記録装置。
11. 請求項１０に記載の記録装置であって、
    前記記録ヘッドは複数であり、前記各記録ヘッドごとに、前記トラックの記録に使用するか前記ガードバンドの記録に使用するかを設定する設定部とをさらに具備し、
    前記ガードバンド記録部は、前記設定部によって前記ガードバンドの記録に使用するように設定された前記記録ヘッドを用いて前記ガードバンドを記録することを特徴とする記録装置。
12. 複数のトラックに跨って信号を再生可能な再生ヘッドを有する再生装置によってデータ再生が可能となるように、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ともに、前記ユニットの両側に、前記複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターンを含むガードバンドを記録することを特徴とする記録方法。
13. 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、前記ユニットの両側にはガードバンドが配置され、前記各ガードバンドには、前記複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターン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、
    前記再生ヘッドの再生信号から前記識別パターンを検出する識別情報検出部と、
    前記識別情報検出部による前記識別パターンの検出結果を用いて、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとのトラック幅方向での位置関係を補正するトラッキング制御部と
    を具備することを特徴とする再生装置。
14. 請求項１３に記載の再生装置であって、
    前記トラッキング制御部は、前記識別情報検出部によって前記ユニットの両側の前記各ガードバンドの前記識別パターンが検出されたか否かをもとに、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとのトラック幅方向での位置関係を補正することを特徴とする再生装置。
15. 請求項１３に記載の再生装置であって、
    前記トラッキング制御部は、前記識別パターンの再生信号のレベルと、隣接する前記トラックの再生信号のレベルとをもとに、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとのトラック幅方向での位置関係を補正することを特徴とする再生装置。
16. 請求項１３に記載の再生装置であって、
    前記記録媒体に記録された前記ガードバンドの前記識別パターンの前には、この識別パターンの先頭位置を特定するために用いられる同期パターンが配置され、
    前記再生ヘッドの再生信号から前記同期パターンを検出する同期信号検出部をさらに具備し、
    前記識別情報検出部は、前記同期信号検出部による前記同期パターンの検出結果をもとに、前記再生ヘッドの再生信号から前記識別パターンの位置を特定することを特徴とする再生装置。
17. データ再生のための信号処理の一単位であるユニットを構成する複数のトラックを有し、前記ユニットの両側にはガードバンドが配置され、前記各ガードバンドには、前記複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターン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の再生信号から前記識別パターンを検出するステップと、
    前記識別パターンの検出結果を用いて、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとのトラック幅方向での位置関係を補正するステップと
    を具備することを特徴とする再生方法。
18. 複数のトラックに跨って信号を再生可能な再生ヘッドを有する再生装置によってデータ再生が可能となるように、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装置であって、前記ユニットの両側に、前記複数のトラックに対して自らを個別に識別可能にするための識別パターンを含むガードバンドを記録するガードバンド記録部を具備する記録装置と、
    前記記録装置によって記録が行われた前記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、前記再生ヘッドの再生信号から前記識別パターンを検出する識別情報検出部と、前記識別情報検出部による前記識別パターンの検出結果を用いて、前記再生ヘッドと前記複数のトラックとのトラック幅方向での位置関係を補正するトラッキング制御部とを具備する再生装置と
    を具備することを特徴とする記録再生装置。

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