JPH0793906A

JPH0793906A - 磁気記録装置

Info

Publication number: JPH0793906A
Application number: JP5236083A
Authority: JP
Inventors: Yoshihide Niifuku; 吉秀新福
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-09-22
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 1995-04-07
Anticipated expiration: 2019-05-24
Also published as: DE69423841T2; KR100299722B1; EP0650263B1; US5699061A; JP3528929B2; KR950009538A; EP0650263A1; DE69423841D1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】再生時において、再生信号から生成されるク
ロックに大きな誤差を生じさせることを防止する。【構成】ブロック符号化で、ｍビット単位のデータを
ｎ（＞ｎ）ビット単位データに変換後それをＮＲＺＩ符
号表現して１の連続が２ｎ−２以下とし、符号間干渉を
利用して記録媒体に記録する。ｍ＝８，ｎ＝１０ではＮ
ＲＺＩ表現で０の最小ランが０、最大ランが３となる。
ｎ＝１０の変換データのＮＲＺＩ表現データ中に含まれ
る１の数は最大９、または８であり、符号間干渉は、Ｐ
ｒ（ｌ，１）であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば磁気テープや磁
気ディスク、光磁気ディスクなどの磁気的な記録媒体
に、情報を記録する場合に用いて好適な磁気記録装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばＤＡＴ（Digital Audio Tapereco
rder）などにおいては、データをブロック符号化して磁
気テープに記録するようになされている。即ち、データ
を、例えば８ビット単位のデータにして、これを１０ビ
ット単位のデータに変換（以下、８−１０変換という）
し、この１０ビット単位の変換データをＮＲＺＩ変調し
て磁気テープに記録するようになされている。さらに、
この場合、ディジタルデータの再生時に、符号間干渉が
生じないような、あるいは符号間干渉が生じても、それ
を除去することができるような、記録線密度で記録され
るようになされている。

【０００３】即ち、図９に示すように、ＮＲＺＩ変調後
の変換データが、例えば「１０１１０１００・・・」で
あった場合（図９（ａ））、磁気テープにおける磁化
（図９（ｂ）において、矢印で示す）の最小反転間隔
が、再生時に符号間干渉が生じない間隔になるようにな
される。

【０００４】これにより、再生時においては、図９
（ｃ）に示すように、ＮＲＺＩ変調後の変換データを微
分した信号が再生信号として得られる。即ち、磁気テー
プの磁化反転の位置（ＮＲＺＩ変調された変換データが
「１」となる位置）に対応するレベル（振幅）の絶対値
が、ほぼ所定のレベルＬ_A（＞０）となり、そうでない
位置（ＮＲＺＩ変調された変換データが「０」となる位
置）に対応するレベル（振幅）がほぼ０レベルとなるよ
うな再生信号が得られる。

【０００５】従って、再生信号を積分し、その積分信号
が、Ｈレベルか（Ｈレベルとみなすことができるか）
か、またはＬレベルか（Ｌレベルとみなすことができる
か）を判定することにより、即ち２値のレベル判定を行
うことにより、元のＮＲＺＩ変調された変換データが得
られることになる。

【０００６】しかしながら、このように符号間干渉を利
用しないＤＡＴにおいては、高周波数帯域で高出力の再
生信号が必要となり、また磁気テープにおける磁化の最
小反転間隔をある程度の長さにしなければならないた
め、記録線密度を、いま以上に大きくすることができな
い。

【０００７】そこで、近年においては、高密度記録化を
図るために、積極的に符号間干渉を利用する情報の記録
再生方式が提案されている。即ち、例えば図１０に示す
ように、ディジタルデータやＡＶ信号などの入力信号の
記録時においては、入力信号に対し、再生時に生じる符
号間干渉を考慮した符号化処理および変調処理が、符号
化変調器およびＮＲＺＩ変調器でなされ、記録アンプで
増幅後、記録ヘッドにより磁気テープなどの記録媒体に
記録される。

【０００８】一方、再生時においては、再生ヘッドによ
って、磁気テープから再生信号が得られ、再生アンプで
増幅される。この再生信号は、上述の符号間干渉を生じ
させる等価回路として表した波形干渉器を介し、復号化
復調器、ＮＲＺＩ復調器に順次入力され、復号化処理お
よび復調処理が施されて出力される。

【０００９】以上のような記録再生方式において利用さ
れている符号間干渉としては、パーシャルレスポンスな
どが知られており、その種類としては、良く使われるも
のに、Ｐｒ（１，１）（クラスＩ），Ｐｒ（１，−
１），Ｐｒ（１，０，−１）（クラスＩＶ）などがあ
る。

【００１０】図１１は、上述のうち、例えば隣接符号間
の正の干渉であるＰｒ（１，１）の周波数特性を示して
いる。図から、Ｐｒ（１，１）によれば、図中点線で示
す符号間干渉を利用しない単流方式の符号化に比較し
て、高周波数帯域で高出力の再生信号を必要とせず、ほ
ぼ半分のレベルの再生信号で済むことが判る。

【００１１】Ｐｒ（１，１）を利用し、例えば図１２
（ｂ）に示すようなＮＲＺＩ変調されたデータ（Ｃｏｒ
ｄｗｏｒｄ）「１，０，１，０，０，１，０，１，０，
１，１，・・・」を記録再生する場合、まず記録時にお
いては、データが「１」となるときに方向の反転する記
録電流（Ｍｏｄｕｌａｔｅｄｗａｖｅ）（図１２
（ｃ））が流れることによって、磁気テープが磁化され
る。

【００１２】なお、図１２（ｃ）においては、記録電流
の流れる方向を１と０とで示してあり、さらに最初の方
向が１の方向であったものとしている。

【００１３】そして、再生時には、記録電流をＮＲＺ表
現したときの値（図４（ｃ）の記録電流の下部に示し
た、記録電流が１の方向に流れる場合は１とし、０の方
向に流れる場合は０とした値）が、それと隣接する値と
加算され、これが再生信号（Ｐｌａｙｂａｃｋｗａｖ
ｅ）（図１２（ｄ））として得られる。

【００１４】即ち、図１２（ｃ）に示すように、記録電
流のＮＲＺ表現が、「１，０，０，１，１，１，０，
０，１，１，０，１，・・・」であった場合、再生信号
を積分した信号（以下、これも再生信号という）の最初
の値は、記録電流のＮＲＺ表現の最初の値「１」と、例
えばその右側に隣接する値「０」とが加算された「１
（＝１＋０）」となり、またその２番目の値は、記録電
流のＮＲＺ表現の２番目の値「０」と、例えばその右側
に隣接する値「０」とが加算された「０（＝０＋０）」
となる。

【００１５】さらに、再生信号の３番目の値は、記録電
流のＮＲＺ表現の３番目の値「０」と、その右側に隣接
する値「１」とが加算された「１（＝０＋１）」とな
り、またその４番目の値は、記録電流のＮＲＺ表現の４
番目の値「１」と、例えばその右側に隣接する値「１」
とが加算された「２（＝１＋１）」となる。

【００１６】以下、同様にして、「１，０，１，２，
２，１，０，１，２，１，１，２，・・・」なる再生信
号（図１２（ｄ））が得られる。

【００１７】なお、図１２（ｄ）においては、「２」，
「１」，「０」を−１だけそれぞれオフセットした
「１」，「０」，「−１」により、再生信号を示してあ
る。

【００１８】以上から、Ｐｒ（１，１）を利用した場
合、再生信号に対し、３値のレベル判定処理を施し、そ
の判定結果に基づいて、元のデータが得られることにな
る。

【００１９】ところで、ＮＲＺＩ変調されたデータを、
磁気テープなどに記録する場合、そのデータに「０」が
連続すると、記録電流は反転されず、即ちいわゆるＴ
_max／Ｔ_min（最大反転間隔／最小反転間隔）が所定の値
（例えば４など）より大きくなり、その結果、再生信号
の周波数が低下し、再生時の安定正が悪くなる。

【００２０】そこで、記録しようとするデータを、任意
のビット単位のデータとし、そのそれぞれを、より多数
のビット単位のデータに変換することにより、「０」が
多数連続しないようにすることが行われている。

【００２１】ここで、例えば上述したＤＡＴにおける場
合と同様に、記録しようとするデータを、８ビット単位
のデータにして、これを１０ビット単位のデータに変換
し、Ｔ_max／Ｔ_minを４以下とする場合には、変換後のデ
ータにおける「０」の連続が、ＮＲＺＩ表現で３個以下
（ＮＲＺ表現では、同一符号（「０」または「１」）の
連続が４個以下）とする必要がある。

【００２２】一方、２５６通り存在する８ビット単位の
データを、任意の２５６個の１０ビット単位のデータに
割り当てて、記録を行う場合、そのデータに直流成分が
含まれていると、その直流成分に対応する分だけ再生信
号がオフセットし、これにより再生信号は、時間軸変動
されたものとなる。

【００２３】以上から、８ビット単位のデータを、
「０」の連続がＮＲＺＩ表現で３個以下となり、直流成
分が０となる１０ビット単位のデータに割り当てる必要
があるが、このような１０ビットのデータは、１９３通
りしかない。

【００２４】そこで、例えば特開昭５９−２００５６２
に開示されているような、上述の１９３通りの第１の組
み合わせに加え、変換後のデータにおける「０」の連続
がＮＲＺＩ表現で３個以下となる条件を満たし、且つ直
流成分が−２（または＋２）になる１０ビット単位のデ
ータでなる第２の組み合わせを用いた情報変換方式があ
る。

【００２５】この情報変換方式においては、８ビット単
位のデータが、第２の組み合わせを用いて変換された
後、次に第２の組み合わせが用いられる場合に、その先
頭ビットを反転する（先頭ビットが１のときは０に、０
のときは１にする）ことにより、前に用いられた第２の
組み合わせの−２（または＋２）の直流成分をキャンセ
ルすることができるようになされている。

【００２６】この情報変換方式と等価な８−１０変換を
行うための変換テーブルの構成例を以下に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】

【表３】

【００３０】

【表４】

【００３１】

【表５】

【００３２】

【表６】

【００３３】上表において、０乃至２５５の２５６通り
の８ビット単位のデータ（Ｄａｔａｗｏｒｄ）は、ヘキ
サとバイナリの両方で表現してある。また、１０ビット
単位の変換データ（Ｃｏｒｄｗｏｒｄ）は、バイナリ且
つＮＲＺＩで表現してある。さらに、表中、ＤＣとは、
その左隣の１０ビット単位の変換データの直前のビット
がＬレベル（０）であった場合の、その直流成分を表
す。また、表６の最後には、例えばフレームの先頭の位
置などの所定の位置（タイミング）に挿入される、８ビ
ット単位のデータには割り当てられていない１０ビット
のシンクパターン（ＳｙｎｃＰａｔｔｅｒｎ）を示して
ある。

【００３４】以上の変換テーブルにおいては、ＮＲＺＩ
表現された１０ビット単位の変換データ（Ｃｏｒｄｗｏ
ｒｄ）の「０」の最小連続数（最小ラン）は０、最大連
続数（最大ラン）は３とされている。そして、１つの８
ビット単位のデータは、２つの１０ビット単位の変換デ
ータに割り当てられており、この２つの１０ビット単位
の変換データは、直流成分の情報を表す１ビットの変数
Ｑを１クロック分遅延したＱ’によって分類されてい
る。

【００３５】この変換テーブルを用いての８−１０変換
は、図１３に示すようにして行われる。即ち、８ビット
単位のデータ（Ｄａｔａｗｏｒｄ）が、変換テーブルの
記憶されている変換テーブル記憶部４１に入力されると
ともに、Ｑ’が入力される。変換テーブル記憶部４１で
は、入力された８ビット単位のデータに割り当てられて
いる２つの１０ビット単位の変換データ（Ｃｏｒｄｗｏ
ｒｄ）のうち、入力されたＱ’の方に分類されているも
のが出力されるとともに、その１０ビット単位の変換デ
ータの直流成分の情報を表すＱが出力される。

【００３６】Ｑは、Ｄフリップフロップ（ＤＦＦ）４２
で１クロック分遅延され、次の８ビット単位のデータ
が、変換テーブル記憶部４１に供給されるタイミングと
同一のタイミングで、Ｑ’として変換テーブル記憶部４
１に出力される。

【００３７】以下、上述の動作が繰り返される。

【００３８】さらに、この８−１０変換処理を、図１４
のタイミングチャートを参照して詳述する。いま８ビッ
ト単位のデータとして、シンクパターン、「１１１１１
１１１（ＦＦＨ）」、「１１１１１１１１（ＦＦＨ）」
が順次入力され（図１４（ａ））、シンクパターンの直
前に、値が−１のＱ（図１４（ｂ））が変換テーブル記
憶部４１から出力されたものとする。

【００３９】Ｑは、ＤＦＦ４２で遅延され、Ｑ’（＝−
１）として、シンクパターンとともに、変換テーブル記
憶部４１に入力される。変換テーブル記憶部４１では、
表６に示すシンクパターンに割り当てられた２つの１０
ビット単位の変換データのうち、Ｑ’＝−１に分類され
た「０１０００１０００１」（表６）（図１４（ｃ））
が出力されるとともに、その直流成分の情報を表す、値
が１のＱ（図１４（ｂ））が出力される。

【００４０】そして、このＱは、ＤＦＦ４２で遅延さ
れ、Ｑ’（＝１）として、シンクパターンの次の８ビッ
トのデータ「１１１１１１１１（ＦＦＨ）」（図１４
（ａ））とともに、変換テーブル記憶部４１に入力され
る。変換テーブル記憶部４１では、表６に示す「１１１
１１１１１」に割り当てられた２つの１０ビット単位の
変換データのうち、Ｑ’＝１に分類された「０１１１１
０１０１０」（図１４（ｃ））が出力されるとともに、
その直流成分の情報を表す、値が−１のＱ（図１４
（ｂ））が出力される。

【００４１】同様にして、次の「１１１１１１１１（Ｆ
ＦＨ）」（図１４（ａ））は、「１１１１１０１０１
０」（図１４（ｃ））に変換される。

【００４２】図１４（ｄ）は、以上のようにして変換さ
れた１０ビット単位のデータをＮＲＺＩ変調して、例え
ば磁気テープなどに記録する場合の記録電流を示してい
る。シンクパターンの次の８ビットの「１１１１１１１
１（ＦＦＨ）」を１０ビットに変換した「０１１１１０
１０１０」の部分の直流成分は２であるが、その次の８
ビットの「１１１１１１１１（ＦＦＨ）」を１０ビット
に変換した「１１１１１０１０１０」の部分の直流成分
は−２であり、これにより直流成分どうしがキャンセル
され、記録電流全体としての直流成分が０となってい
る。従って、再生信号の直流成分も０となる。

【００４３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
に８−１０変換され、ＮＲＺＩ変調されたデータを、磁
気テープなどに記録する場合に、記録線密度の向上のた
めに、上述したＰｒ（１，１）などの符号間干渉を利用
したとき、表１乃至表６を用いた８−１０変換によって
１０ビット単位のデータの「０」の連続は、ＮＲＺＩ表
現で３個以下に制限されるので、図１２（ｃ）に示した
記録電流をＮＲＺ表現した場合に、同一符号の連続、即
ち「１」または「０」の連続は、４個以下に制限され
る。

【００４４】従って、図１２（ｄ）に示した再生信号に
おいて、「１」または「−１」の連続は、３個以下（３
クロック分以下）に制限される。

【００４５】しかしながら、８−１０変換後の１０ビッ
ト単位のデータの「１」の連続は制限されていないた
め、図１２（ｃ）に示した記録電流をＮＲＺ表現した場
合に、「１，０」の組み合わせまたは「０，１」の組み
合わせの連続（例えば図１２（ｃ）において、Ｒで示す
部分）も制限されない。

【００４６】即ち、例えば表６に示すように、８ビット
単位のデータ「１１１０１０１１（ＥＢＨ）」は、１０
ビット単位のデータ「１１１１１１１１１１」に変換さ
れるため、８ビット単位のデータ「１１１０１０１１
（ＥＢＨ）」が連続して入力された場合には、記録電流
は、ＮＲＺ表現で、「１，０」の組み合わせまたは
「０，１」の組み合わせの連続となる。

【００４７】また、図１２（ｄ）で説明したように、図
１２（ｃ）に示した記録電流をＮＲＺ表現した場合に、
「１，０」の組み合わせまたは「０，１」の組み合わせ
は、値が「０」の再生信号となる。

【００４８】以上から、８−１０変換後の１０ビット単
位のデータにおいて「１」が連続すると、再生時に得ら
れる再生信号は「０」の連続となる。

【００４９】再生信号が、長時間にわたって「０」のま
ま変化しないと、ＰＬＬがはずれ、正確なクロックを生
成することができなくなり、再生したデータの誤り率が
劣化し、さらに最悪の場合には、データの再生が困難に
なる。

【００５０】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、データの高密度記録化を図ると同時に、
正確なデータの再生を行うことができるようにするもの
である。

【００５１】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気記録装置
は、ブロック符号化により、ｍビット単位のデータを、
ｎ（＞ｍ）ビット単位のデータに変換し、その変換デー
タをＮＲＺＩ符号によって、符号間干渉を利用して、例
えば磁気テープ１などの記録媒体に記録する磁気記録装
置であって、変換データは、ＮＲＺＩ表現で、１の連続
が２ｎ−２以下になるようになされていることを特徴と
する。

【００５２】この磁気記録装置は、変換データが、８ビ
ット単位のデータを、１０ビット単位に変換したもので
あり、ＮＲＺＩ表現で０の最小ランが０、最大ランが３
になるようにすることができる。

【００５３】さらに、この磁気記録装置は、１０ビット
単位の変換データをＮＲＺＩ表現したデータに含まれる
１の数が、多くとも９であるようにすることができる。

【００５４】また、この磁気記録装置は、１０ビット単
位の変換データをＮＲＺＩ表現したデータに含まれる１
の数が、多くとも８であるようにすることができる。

【００５５】さらに、この磁気記録装置は、符号間干渉
が、Ｐｒ（１，１）の符号間干渉であるようにすること
ができる。

【００５６】

【作用】上記構成の磁気記録装置においては、ｍビット
単位のデータが、ｎ（＞ｍ）ビット単位のデータに変換
され、この変換データがＮＲＺＩ符号によって、符号間
干渉を利用して、磁気テープ１に記録される。そして、
変換データは、ＮＲＺＩ表現で、１の連続が２ｎ−２以
下になるようになされている。従って、磁気テープ１か
ら再生される再生信号が連続して、０レベルとなるクロ
ック数が２ｎ−２クロック以下になるので、再生時に、
再生信号からクロックを生成する場合、そのクロックに
大きな誤差が生じることが防止される。

【００５７】

【実施例】図１は、本発明の磁気記録装置を適用したテ
ープレコーダの一実施例の構成を示すブロック図であ
る。磁気テープ１は、ガイドローラ３Ａおよび３Ｂを介
して、ほぼ３０ｍｍφのドラム２に、ほぼ９０度の範囲
にわたって囲繞されるようになされており、記録または
再生時においては、図示せぬキャプスタンモータなどに
より駆動されるキャプスタン４によって、矢印方向に所
定の速度で走行されるようになされている。

【００５８】ここで、キャプスタン４を駆動するキャプ
スタンモータは、キャプスタンサーボ回路１７より供給
されるサーボ信号に基づいて、キャプスタン４を駆動す
るようになされている。そして、キャプスタンサーボ回
路１７は、ＡＴＦ（Automatic Track Finding）回路１
６により制御されるようになされている。ＡＴＦ回路１
６は、波形等化器８および信号処理回路１０からの信号
に基づいて、トラッキング制御のためのＡＴＦ信号を生
成し、キャプスタンサーボ回路１７に出力するようにな
されている。

【００５９】ドラム２の内側側面には、ドラムの回転中
心に対して相対するように（回転）磁気ヘッド５Ａおよ
び５Ｂが設けられており、この磁気ヘッド５Ａおよび５
Ｂは、ドラム２がモータ６により回転駆動されることに
より、磁気テープ１のトラック上を、後述するように交
互にトレースするようになされている。

【００６０】ここで、モータ６は、ドラムサーボ回路１
４により供給されるサーボ信号に基づいて、ドラム２を
回転するようになされている。そして、このドラムサー
ボ回路１４は、誤り訂正回路（ＥＣＣ）を内蔵し、所定
の信号処理を行う信号処理回路１０により制御されるよ
うになされている。

【００６１】磁気テープ１の記録や再生、早送り、巻戻
し、停止などは、操作キー１８が操作されることにより
行われる。即ち、操作キー１８が操作されると、その操
作に対応した動作が行われるように、システムコントロ
ーラ１５は、装置の各ブロックを制御する。また、装置
の動作状態（例えば再生中であるとか、巻戻し中である
とかなど）や、その他の情報（現在時刻や、磁気テープ
１の残量など）は、システムコントローラ１５の制御に
したがって、表示部１９に表示されるようになされてい
る。

【００６２】記録時においては、入力端子Ｔ_inを介し
て、記録するべきデータとしての、例えばビデオ信号や
オーディオ信号などアナログ信号がＡ／Ｄ変換器１２に
入力され、ディジタル信号に変換される。このディジタ
ル信号は、信号処理回路１０に入力され、そこで装置の
フォーマットに則したデータフォーマットに変換され
る。

【００６３】なお、記録するべきデータが、最初からデ
ィジタル信号である場合には、そのデータを、信号処理
回路１０に直接入力することができるようになされてい
る。

【００６４】信号処理回路１０で所定のフォーマットに
されたデータは、例えば８ビット単位で変調器１３に入
力される。変調器１３は、例えば図２に示すように構成
され、入力された８ビット単位のデータを変調する。

【００６５】即ち、変調器１３では、信号処理回路１０
からの８ビット単位のデータＤ_INが、ラッチ回路２１で
ラッチされ、ＲＯＭで構成される８→１０変調器２２に
入力される。８→１０変調器２２は、後述する変換テー
ブルを記憶しており、入力された８ビットのデータをア
ドレスとし、そのアドレスに記憶されている１０ビット
のデータを変調データとして、マルチプレクサ（ＭＵ
Ｘ）２４に出力する。なお、この８→１０変調器２２で
の８−１０変換は、図１３で説明したようにして行われ
る。

【００６６】ＭＵＸ２４には、８→１０変調器２２から
の変調データの他、同期パターン（Ｓｙｎｃパターン）
発生器２３から１０ビットのシンクパターン（同期パタ
ーン）が、所定のタイミングで供給されるようになされ
ている。そして、ＭＵＸ２４は、シンクパターンが供給
されるタイミング以外では、変調データを出力し、シン
クパターンが供給されるタイミングでは、そのシンクパ
ターンを出力する。

【００６７】ＭＵＸ２４より出力された１０ビットパラ
レルの変調データ（以下、シンクパターンも含めて変調
データという）は、並列直列（Ｐ→Ｓ）変換器２５に出
力され、そこでシリアルデータに変換され、記録データ
Ｄ_RECとして、記録再生増幅器７（図１）に出力され
る。

【００６８】記録再生増幅器７（図１）は、変調器１３
（Ｐ→Ｓ変換器２５）からの記録データＤ_RECを増幅
し、記録電流として磁気ヘッド５Ａおよび５Ｂに供給す
る。磁気ヘッド５Ａおよび５Ｂのヘッドギャップには、
この記録電流に対応した磁界が生じ、これにより磁気テ
ープ１が磁化される。

【００６９】以上のようにして、磁気テープ１には、再
生時に、図１２で説明したＰｒ（１，１）などの符号間
干渉が生じるようにデータの記録がなされる。

【００７０】ここで、磁気テープ１は、図３に示すよう
に、ほぼ３．８１ｍｍの幅を有し、そこには、トラック
が、長手方向（走行方向）に対して、所定のトラック角
（例えば、約６度程度）だけ傾けて形成されている。そ
して、トラックＴ_Aは、磁気ヘッド５Ａでトレースさ
れ、トラックＴ_Aに隣接するトラックＴ_Bは、磁気ヘッド
５Ｂでトレースされるようになされている。即ち、磁気
ヘッド５Ａと５Ｂは、１つおきにトラックをトレースす
るようになされている。

【００７１】さらに、磁気テープ１へのデータの記録
は、記録密度を高めるために、アジマス記録方式により
行われるようになされている。即ち、図４に示すよう
に、トラックピッチＴ_pは、ヘッド５Ａ（ヘッド５Ｂも
同様）より、両側にＷ_cだけ幅が狭くなされ、これによ
りトラック密度が高くなされており、また、ヘッド５Ａ
は、トラックＴ_Aを、そのトラック方向Ｘに対し、所定
のアジマス角θ（例えば、約２０度程度）だけ傾いた方
向Ａに磁化するようになされている。

【００７２】そして、ヘッド５Ｂ（図４には、図示せ
ず）は、ヘッド５ＡがトレースするトラックＴ_Aに隣接
するトラックＴ_Bを、そのトラック方向Ｘに対し、所定
のアジマス角−θだけ傾いた方向Ａ’に磁化するように
なされている。

【００７３】従って、トラックＴ_A（またはＴ_B）は、隣
接するトラックＴ_B（またはＴ_A）に対し、２θだけ異な
る方向に、トラックピッチＴ_pより幅広のヘッド５Ａ
（または５Ｂ）で磁化される。これにより、アジマス効
果が生じて、クロストークが低減され、さらにトラッキ
ングが多少ずれても、充分なレベルの再生信号が得られ
るようになされている。

【００７４】図１に戻り、再生時においては、磁気テー
プ１が、磁気ヘッド５Ａおよび５Ｂによってトレースさ
れ、Ｐｒ（１，１）の符号間干渉を生じた再生信号（電
流）が、記録再生増幅器７に出力される。記録再生増幅
器７は、再生信号を増幅し、波形等化器８に供給する。
波形等化器８は、例えば図示せぬ積分器と、フィルタ
（ＬＰＦ）からなり、微分特性の再生信号を積分し、そ
の波形を等化して、復調器９に出力する。これにより、
復調器９には、前述した図１２（ｄ）に示すような、Ｐ
ｒ（１，１）の符号間干渉が生じた３値の再生信号が出
力される。

【００７５】復調器９は、例えば図５に示すように構成
され、波形等化器８より出力された再生信号（再生デー
タＤ_PB）を復調する。即ち、復調器９では、まず再生信
号が、ＰＬＬ回路３１とともに比較器３２に供給され
る。そして、ＰＬＬ回路３１は、再生信号との位相誤差
をなくすように、周波数を制御したクロックを生成し、
比較器３２に出力する。

【００７６】比較器３２は、ＰＬＬ回路３１からのクロ
ックのタイミングで、再生信号を「１」，「０」，「−
１」の３レベルと比較する。そして、その比較結果
（「１」，「０」、または「−１」）をシンク（Ｓｙｎ
ｃ）検出器３３に出力する。

【００７７】シンク検出器３３は、比較器３２から出力
されたデータ列（「１」，「０」、および「−１」の３
値からなる再生信号）からシンクパターンを抽出し、図
示せぬ処理回路に出力するとともに、残りのデータ列
（再生信号）を３値→２値変換器３４に出力する。

【００７８】３値→２値変換器３４では、前述した図１
２（ｃ）に示す記録電流のＮＲＺ表現から、図１２
（ｄ）に示す再生信号を得る場合と逆のアルゴリズム
で、３値の再生信号が、２値の信号に変換され、さらに
この２値の信号が、図１２（ｂ）に示すＮＲＺＩ変調さ
れたデータから、図１２（ｃ）に示す記録電流のＮＲＺ
表現を得る場合と逆のアルゴリズムで、８−１０変換後
のＮＲＺＩ表現のデータに変換される。

【００７９】このデータは、１０ビット単位で、例えば
ＲＯＭなどでなる１０→８復調器３５に入力される。

【００８０】１０→８復調器３５は、図２に示す変調器
１３の８→１０変調器２２における変換テーブルによる
８−１０変換の逆の変換を行うための逆変換テーブルを
記憶しており、入力された１０ビット単位のデータをア
ドレスとして、そのアドレスに記憶されている８ビット
のデータを、復調データとしてラッチ回路３６に出力す
る。ラッチ回路３６は、１０→８復調器３５からの８ビ
ット単位の復調データをラッチして、信号処理回路１０
（図１）に出力する。

【００８１】信号処理回路１０（図１）は、復調器９か
らの復調データに、誤り検出、訂正処理を施すととも
に、所定の処理を施し、Ｄ／Ａ変換器１１に出力する。
Ｄ／Ａ変換器１１では、復調データがＤ／Ａ変換され、
出力信号Ｔ_outとして図示せぬ後段の回路に出力され
る。

【００８２】次に、本発明のポイントである変調器１３
（図２）の８→１０変調器２２に記憶されている変換テ
ーブルについて詳述する。前述したように、Ｐｒ（１，
１）などの符号間干渉を利用して、８−１０変換され、
ＮＲＺＩ変調されたデータを記録する場合、そのデータ
の「１」の連続が制限されていないと、再生信号におい
て「０」が、制限なく連続するときがあるので、ＰＬＬ
回路３１（図５）のロックがはずれ易くなり、装置の安
定正が低下する。

【００８３】そこで、８→１０変調器２２に記憶されて
いる変換テーブルでは、従来の変換テーブルにおける条
件（以下、従来の条件という）を満たし、且つＮＲＺＩ
表現された１０ビット単位のデータが、少なくとも１つ
の「０」を含むようになされている。

【００８４】ここで、以下、１０ビットのデータは、特
に断らない限り、ＮＲＺＩ表現されているものとする。

【００８５】即ち、８→１０変調器２２に記憶されてい
る変換テーブルは、表１乃至表６に示した変換テーブル
の中の１０ビットのデータ「１１１１１１１１１１」に
変換される８ビット単位のデータ「１１１０１０１１
（ＥＢＨ）」（表６）が、「１１１１１１１１１１」に
代えて、１０２４通りの１０ビットのデータのうち、既
に他の８ビットのデータに割り当てられたもの以外であ
って、従来の条件を満たし、且つ少なくとも１つの
「０」を含むデータ（例えば「０１１１００１０１１」
など）に割り当てられたものとされている。

【００８６】この場合、変調器１３（図１）より出力さ
れるデータにおいて、「１」が最も連続するのは、１０
ビットのデータ「０１１１１１１１１１」と「１１１１
１１１１１０」とが続くとき（ｍビット単位のデータ
を、ｎ（＞ｍ）ビット単位のデータに変換する場合にお
いては、先頭ビットが「０」で、以下ｎ−１個の「１」
が連続するデータと、先頭からｎ−１個の「１」が連続
し、最後のビットが「０」であるデータとが続くとき）
となるから、再生信号における「０」が、最悪でも、１
８（＝２×１０−２）（ｍビット単位のデータを、ｎ
（＞ｍ）ビット単位のデータに変換する場合において
は、２ｎ−２）クロックより長く連続することはなくな
る。

【００８７】従って、ＰＬＬ回路３１（図５）が、長時
間アンロック状態になることを防止することができる。

【００８８】ところで、上述のように「１１１１１１１
１１１」を、少なくとも１つの「０」を含む１０ビット
のデータに代えた変換テーブルを用いた場合において、
８−１０変換された１０ビットのデータを考えると、最
悪のとき（１０ビットのデータが、「０１１１１１１１
１１」または「１１１１１１１１１０」のとき）で、こ
の１０ビットのデータに対応する再生信号には、９クロ
ック分の「０」が連続する。

【００８９】そこで、次に、８−１０変換された１０ビ
ットのデータに対応する再生信号において「０」の連続
が９クロック未満となるような変換テーブルの構成につ
いて説明する。

【００９０】まず、８−１０変換された１０ビットのデ
ータにおいて、２つ以上の「０」を含むデータに対応す
る再生信号においては、「０」の連続が９クロック未満
となる。そこで、表１乃至表６の変換テーブルにおい
て、１０２４通りの１０ビットのデータのうち、既に８
ビットのデータに割り当てられたもの以外であって、従
来の条件を満たし、且つ２つ以上の「０」を含むデータ
（以下、置換データという）を考えると、その数は、後
述する表８に、ＮＲＺＩ表現で１０ビットのコードワー
ド（Ｃｏｒｄｗｏｒｄ）として示すように、１５データ
存在する。

【００９１】一方、表１乃至表６に示した従来の変換テ
ーブルにおいて、ＮＲＺＩ表現された１０ビット単位の
データを、そこに含まれる「０」の数で分類した場合、
「０」を含まない集合に属するのは１データだけであ
り、また「０」の数が１個以下である集合に属するのは
１１データある。さらに、「０」の数が２個以下である
集合に属するのは、上述の置換データの数である１５デ
ータを超えた数だけ存在する。

【００９２】従って、含まれる「０」の数で分類した集
合に属するデータすべてを、上述の置換データに代える
ことができるのは、「０」の数が１個以下である集合に
属する１１個の１０ビットのデータまでで、「０」の数
が２個以下である集合に属する１０ビットのデータに関
しては、そのすべてを置換データに代えることはできな
い。

【００９３】そこで、「０」の数が１個以下である集合
に属する１１個の１０ビットのデータを、上述の置換デ
ータに代え、これにより変換テーブルを、「０」の数が
２個以上の１０ビットのデータ、即ち「１」の数が多く
とも８個の１０ビットのデータで構成する。

【００９４】即ち、表１乃至表６に示す従来の変換テー
ブルおいて、１０ビットのデータ（Ｃｏｒｄｗｏｒｄ）
に含まれる「０」の数が１個以下となるものは、表７に
示すように、１１個存在する。

【００９５】

【表７】

【００９６】そして、この１１個の１０ビットのデータ
を、表８に示すように、１５個存在する「１」の数が多
くとも８個の１０ビットのデータのうちのいずれか１１
個（表８においては、１５個存在する「１」の数が多く
とも８個の１０ビットのデータのうちの最上行から１１
個を用いている）にそれぞれ置き換えて、８−１０変換
のための変換テーブルを作成する。

【００９７】

【表８】

【００９８】以上のように変換テーブルを構成すること
により、８−１０変換された１０ビットのデータに対応
する再生信号には、最悪のときでも、９クロック分の
「０」が連続することはなくなる。即ち、８−１０変換
された１０ビットのデータに対応する再生信号における
「０」の連続は、最悪でも８クロック分となる。従っ
て、ＰＬＬ回路３１（図５）より出力されるクロックの
誤差を低減させることができ、これにより装置の安定正
をさらに向上させることができる。

【００９９】次に、上述のような変換テーブルを用いた
場合の各種パラメータの設定例を、表９に示す。

【０１００】

【表９】

【０１０１】この例においては、Ｔ_max／Ｔ_min、即ちλ
_max／λ_min（最大記録波長／最小記録波長）をほぼ４と
することにより、例えば再生信号に含まれる直流成分の
変動などとのバランスを考慮しつつ高記録面（線）密度
化を図り、またウインドウ幅（検出窓幅）Ｔ_wを、比較
的大きくとることにより、例えば再生信号に生じるエラ
ーなどとのバランスを考慮しつつＤＣフリーとしてい
る。

【０１０２】さらに、図６は、図１に示すテープレコー
ダにおける磁気ヘッド５Ａ，５Ｂのアジマス角±θを、
±１０，±１５，±２０，±２５度とした場合それぞれ
の、クロストークレベルと、λ／Ｔ_p（記録波長／トラ
ックピッチ）との関係を示している。なお、同図におい
て、縦軸がクロストークレベルを表しており、横軸がλ
／Ｔ_pを表している。

【０１０３】ここで、符号間干渉を利用する場合と利用
しない場合とで、例えばアジマス角±θを±２０度とし
たときを考えてみる。

【０１０４】まず、符号間干渉を利用しない場合（従来
の記録の場合）においては、高密度記録化のために、ト
ラックピッチＴ_pを、従来の１３．６μｍから、ほぼ半
分の６．８μｍにすると、−２０ｄＢ以下となることが
必要なクロストークレベルが、最悪のときで−１６ｄＢ
程度になり、クロストークによるデータの検出誤り率
が、許容の範囲を超えてしまう。即ち、符号間干渉を利
用せずに、アジマス記録を行う場合においては、記録波
長が長いときに、アジマス効果が低減し、クロストーク
が許容の範囲を超えてしまう恐れがあるので、トラック
ピッチＴ_pを狭くすることができない。

【０１０５】一方、本発明におけるように符号間干渉を
利用した場合（符号間干渉の場合）においては、トラッ
クピッチＴ_pを、従来の１３．６μｍから、ほぼ半分の
６．８μｍにしても、クロストークレベルはほぼ−３０
乃至−２３ｄＢの範囲となり、充分実用的な範囲で、高
密度記録化を図ることができることが判る。

【０１０６】また、図７は、線記録密度と、データの誤
り率との関係を示している。なお、同図において、縦軸
が誤り率を表し、横軸が線記録密度を表している。

【０１０７】図から、符号間干渉を利用しない場合（従
来の記録方式の場合）（図中、○印で示す）に比較し
て、本実施例におけるように符号間干渉を利用した場合
（８−１０変換＋符号間干渉の場合）（図中、■印で示
す）においては、同一の誤り率で、ほぼ２倍近くの線記
録密度を達成することができることが判る。よって、こ
れにより、記録時におけるデータレートも、従来の記録
方式の場合に比較してほぼ２倍とすることができる。ま
た、同一の記録密度とした場合においては、再生時にお
けるデータの誤り率を低減させることができることが判
る。

【０１０８】以上のように、符号間干渉を利用すること
により、記録電流および再生信号の高周波数帯域を制限
し、さらに８ビット単位のデータを、直流成分のないま
たは直流成分をキャンセルしあう１０ビット単位のデー
タに変換することにより、その低周波数帯域を制限す
る。即ち、これにより記録時においては、短波長記録が
行われ、再生時においては、短波用記録により出力の低
下する再生信号の波長域を、符号間干渉により長波長域
に移して、３値の多値検出が行われる。従って、アジマ
ス記録を行う場合において、クロストークに起因するデ
ータ誤り率を劣化させることなく、高密度記録化を図る
ことができる。

【０１０９】さらに、８ビット単位のデータを、ＮＲＺ
Ｉ表現で、「０」の最小連続数が０、最大連続数が３
で、且つ多くても８個の「１」を含む１０ビット単位の
データに変換するようにしたので、安定したクロックを
得ることができる。

【０１１０】以上、本発明の磁気記録装置を、テープレ
コーダに適用した場合について説明したが、本発明は、
テープレコーダの他、例えば光磁気ディスク装置などの
磁気的に情報を記録する装置に適用することができる。

【０１１１】なお、本実施例においては、符号間干渉と
して、３値検出により再生を行うことのできるＰｒ
（１，１）を利用するようにしたが、これに限られるも
のではない。即ち、例えば５値検出により再生を行うこ
とのできるＰｒ（１，０，−１）などの他の符号間干渉
を利用することができる。

【０１１２】しかしながら、Ｐｒ（１，０，−１）を利
用した場合においては、符号間干渉を利用しない場合と
同様に、高周波数帯域で高出力の再生信号を必要とす
る。さらに、そのアイパターンは、図８（ｃ）に示すよ
うになり、図８（ａ）に示す符号間干渉を利用しない場
合のアイパターンに比較して、検出窓幅が小さい。即
ち、Ｐｒ（１，０，−１）のアイパターンと、符号間干
渉がないときのアイパターンの検出窓幅を、それぞれｔ
₃，ｔ₁とすると、ｔ₃は、ｔ₁のほぼ０．７倍程度とな
る。

【０１１３】一方、Ｐｒ（１，１）を利用した場合にお
いては、前述したように、符号間干渉を利用しない場合
に比較して、ほぼ１／２の出力の再生信号で充分であ
り、さらにそのアイパターンは、図８（ｂ）に示すよう
になり、符号間干渉を利用しない場合のアイパターン
（図８（ａ））と同様の長さの検出窓幅を有する。即
ち、Ｐｒ（１，１）のアイパターン検出窓幅をｔ₂とす
ると、ｔ₂は、ｔ₁にほぼ等しいる。

【０１１４】従って、Ｐｒ（１，０，−１）を利用した
場合においては、Ｐｒ（１，１）を利用した場合に比較
して、高周波数帯域で高出力の再生信号を必要とするだ
けでなく、その検出窓幅ｔ₃は、Ｐｒ（１，１）の検出
窓幅ｔ₂のほぼ０．７倍と小さくなり、これにより、再
生時におけるデータの検出誤りが増加する。

【０１１５】以上から、Ｐｒ（１，０，−１）よりＰｒ
（１，１）を用いる方が好ましい。

【０１１６】さらに、本実施例では、本発明を、８−１
０変換を用いた場合について説明したが、本発明は、こ
れに限られることなく、ｍビット単位のデータを、ｎ
（＞ｍ）ビット単位のデータに変換する場合に適用する
ことができる。

【０１１７】また、本実施例においては、ブロック符号
化における（ｄ，ｋ；ｍ，ｎ；ｒ）符号として、（０，
４；８，１０；１）符号を用いるようにしたが、これに
限られるものではない。

【０１１８】さらに、本実施例では、再生信号のレベル
検出により復号を行うようにしたが、データの復号は、
例えばビタビ復号などの最尤復号によって行うようにす
ることができる。上述したように、１０ビット単位のデ
ータに対応する再生信号における「０」の連続するクロ
ック数を、多くとも８クロックとし、ビタビ復号を行う
場合には、データの確定を、元のデータ長内、即ち８ビ
ット内で保証するようにすることができる。

【０１１９】

【発明の効果】以上の如く、本発明の磁気記録装置によ
れば、ｍビット単位のデータが、ｎ（＞ｍ）ビット単位
のデータに変換され、この変換データがＮＲＺＩ符号に
よって、符号間干渉を利用して、記録媒体に記録され
る。そして、変換データは、ＮＲＺＩ表現で、１の連続
が２ｎ−２以下になるようになされている。従って、記
録媒体から再生される再生信号が連続して、０レベルと
なるクロック数が２ｎ−２クロック以下になるので、再
生時において、再生信号から生成されるクロックに大き
な誤差が生じることが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録装置を適用したテープレコー
ダの一実施例の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の実施例における変調器１３のより詳細な
ブロック図である。

【図３】図１の実施例における磁気テープ１上に形成さ
れたトラックを説明する図である。

【図４】アジマス記録を説明する図である。

【図５】図１の実施例における復調器９のより詳細なブ
ロック図である。

【図６】クロストークレベルと、記録波長／トラックピ
ッチの関係を示す図である。

【図７】誤り率と、線記録密度の関係を示す図である。

【図８】アイパターンを示す図である。

【図９】符号間干渉のない、磁気記録を説明する図であ
る。

【図１０】符号間干渉を利用した磁気記録再生方式を説
明する図である。

【図１１】Ｐｒ（１，１）の周波数特性を示す図であ
る。

【図１２】Ｐｒ（１，１）を利用した磁気記録再生を説
明する図である。

【図１３】８−１０変換の方法を説明する図である。

【図１４】８−１０変換を説明するタイミングチャート
である。

【符号の説明】

１磁気テープ２ドラム３Ａ，３Ｂガイドローラ４キャプスタン５Ａ，５Ｂ磁気ヘッド（回転ヘッド）６モータ７記録再生増幅器８波形等化器９復調器１０信号処理回路１１Ｄ／Ａ変換器１２Ａ／Ｄ変換器１３変調器１４ドラムサーボ回路１５システムコントローラ１６ＡＴＦ回路１７キャプスタンサーボ回路１８操作キー１９表示部２１ラッチ回路２２８→１０変調器２３同期パターン発生器２４マルチプレクサ２５並列直列変換器３１ＰＬＬ回路３２比較器３３シンク検出器３４３値→２値変換器３５１０→８復調器３６ラッチ回路４１変換テーブル記憶部４２Ｄフリップフロップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブロック符号化により、ｍビット単位の
データを、ｎ（＞ｍ）ビット単位のデータに変換し、そ
の変換データをＮＲＺＩ符号によって、符号間干渉を利
用して記録媒体に記録する磁気記録装置であって、前記変換データは、ＮＲＺＩ表現で、１の連続が２ｎ−
２以下になるようになされていることを特徴とする磁気
記録装置。
【請求項２】前記変換データは、８ビット単位のデー
タを、１０ビット単位に変換したものであり、ＮＲＺＩ
表現で０の最小ランが０、最大ランが３になるようにな
されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録
装置。
【請求項３】前記１０ビット単位の変換データをＮＲ
ＺＩ表現したデータに含まれる１の数は、多くとも９で
あることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録装置。
【請求項４】前記１０ビット単位の変換データをＮＲ
ＺＩ表現したデータに含まれる１の数は、多くとも８で
あることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録装置。
【請求項５】前記符号間干渉は、Ｐｒ（１，１）の符
号間干渉であることを特徴とする請求項１乃至４のいず
れかに記載の磁気記録装置。