JPH02132606A - 垂直磁気記録再生等化方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、垂直磁気記録再生方式に関するものであり、
更に詳しくは単層垂直磁気記録媒体とリングヘッドによ
るディジタル磁気記録、もしくは単層垂直媒体とＭＲヘ
ッドによるディジタル磁気記録において、ビットシフト
を減少させる再生等化方式に関するものである。

〔従来の技術〕

単層垂直磁気記録媒体とリング型磁気ヘッドによる垂直
磁気記録では、リング型磁気ヘッドの垂直成分の磁界分
布により、孤立再生波形がグイパルス状になり、従来の
長手記録または単磁極型ｃｎ気ヘッドによる垂直磁気記
録のように微分し零クロス検出しても正しく復調できな
い。

そこで、近年、零クロス検出・最大傾斜検出（第７回日
本応用磁気学会講演概要集９　ａ　Ａ−　９）やヒルベ
ルト変換による等化方法（昭和５９年電子通信学会総合
全国大会講演論文集分冊１−１９５）などが提案されて
いる。また、再生信号に遅延した再生信号を逆相加算す
ることにより波形を対称化し、零クロス検出するのに比
べビットシフトを減少させる等化方式が提案されている
（信学技報ＭＲ　８４　−　５４、第１１図参照）。さ
らに、再生信号にその微分信号を逆相加算することによ
り、ビットシフトを低減させる等化方式も提案されてい
る（特公昭６０−１８３３３号公報、第１２図参照）。

第１１図は再生信号に遅延した再生信号を逆相加算する
等化方式によるものの構成を示しており、等化回路は、
再生信号が入力として供給される端子ｌと、遅延回路２
と、減衰器３と、加算手段４と、出力を取り出す端子５
とを備えている。

かかる方式では、入力再生信号を遅延回路２及び減衰器
３にそれぞれ供給し、再生信号に遅延再生信号を逆相加
算して出力を取り出す。

また、第１２図は、端子１と減衰器３との間に微分回路
６を設ける等化方式による構成を示しており、微分信号
を逆相加算することによってビットシフトを低減させる
ようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、これら二つの等化方式の場合、低い記録密度
までしか用いることができない。すなわち、高記録密度
までビットシフトを抑えるのには使用することができな
い。

一方、最大傾斜検出方式、すなわち、二次微分後零クロ
ス検出する方式（第１３図参照）を用いると、零クロス
検出や前述の二つの等化方式に比べてさらに高記録密度
までビットシフトを抑えられることがわかっている。第
１３図において、回路７により二次微分された信号は、
零クロス検出に用いられるようになっている。しかしな
がら、第１４図に示すように、孤立波入力信号（ａ）を
二次徽分した信号は、（ｂ）のようにグイパルスの前後
にオーバーシュートを持つものになる。

上記方式は、二次微分後零クロス検出する方式であるか
ら、このまま零クロス検出をすると、第１５図（ａ）に
示すような記録データパターンの場合において、低記録
密度のところでは、二次微分等化後の波形を示す第１５
図（ｂ）のようにサドルが零クロスまで下がり、第１５
図（Ｃ）（ゼロクロス検出器出力）のように記録ビット
がないところにエラービットが現れてしまう。

従って、これを避けるためには、ハードディスクで採用
しているように、振幅検出を併用しなければならない。

すなわち、微分信号が或るレベル以上に達している時間
領域のピークだけを検出するようにしなければならない
し、しかも、磁気記録には媒体磁気特性の不均一による
モジュレーションや、媒体欠陥によるドロップアウトに
よる振幅変動、また外周側と内周側での速度の違いによ
る出力の変動が生ずるため、振幅検出をするためにはそ
の回路だけでなく、ＡＧＣ回路、すなわち平均的な信号
レベルを一定に保つ回路をも付加しなければならない。

このように、従来は、再生信号に遅延した再生信号を逆
相加算する方式や、再生信号にその微分信号を逆相加算
する方式では、記録密度特性のＤ５０よりも或る程度低
い記録密度までしか用いることができず、一方、これに
対するに、二次微分による方式（最大傾斜検出方式）で
はそれら二方式に比べ高密度まで使用することができる
のであるけれども、しかし、この方式ではＡＧＣ回路を
設け振幅検出を併用しなければならず、復調回路の規模
が大きくなる欠点を有する。

本発明の目的は、このような従来の欠点を除去せしめて
、高記録密度までビットシフトを抑え、しかも、複雑な
振幅検出を併用する必要のない等化を行うことのできる
垂直磁気記録再生等化方式を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、単層垂直磁気記録媒体とリング型磁気ヘッド
によるディジタル磁気記録、もしくは単層垂直媒体とＭ
Ｒヘッドによるディジタル磁気記録における垂直磁気記
録再生等化方式であって、再生信号を二次微分した信号
に再生信号を逆相加算することを特徴としている。

〔作用〕

本発明においては、二次微分することにより孤立再生波
形のシャープさを増大させビットシフトを減少させてい
る。また、二次微分した信号は記録密度の低いところで
サドルが下がるが、これにサドルの下がり方が少ない元
の信号を加えることにより、低記録密度におけるエラー
の原因であるサドルの下がり方を少なく抑えることがで
きる。

したがって、ＡＧＣ回路・振幅検出回路のような大規模
な復調回路の増大なしに、高記録密度を実現することが
できる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例に係る垂直磁気記録再生等化
方式の基本的な構成を示す図であり、端子１０１は再生
信号が供給される端子で、再生信号としては、単層垂直
磁気媒体とリング型磁気ヘッドによるディジタル磁気記
録、もしくは単層垂直媒体とＭＲヘッドによるディジタ
ル磁気記録において再生して得られる信号が入力される
。

端子１０１の入力信号は、図示の例では、直接に二次微
分回路１０２の入力として与えられる一方、減衰器１０
３に与えられる。減衰器１０３へも、直接与えられるよ
うになっている。

加算手段１０４には、二次微分回路１０２の出力と減衰
器１０３を通して得られる信号とが供給され、ここで再
生信号を二次微分した信号に再生信号を逆相加算し、端
子１０５へ等化器出力として加算手段１０４の出力が送
出されるようになされている。

このように本方式では、単層垂直磁気記録媒体とリング
型磁気ヘッドによるデイジタル磁気記録、もしくは単層
垂直媒体とＭＲヘッドによるデイジタル磁気記録におい
て、再生信号を二次微分した信号に再生信号を逆相加算
するようにしている。

上記垂直磁気記録再生等化方式によれば、従来方式にお
ける問題が解消される。

以下、これを説明するに、まず、その基本的原理は、次
の通りである。

すなわち、本発明に従う方式においては、二次微分する
ことにより孤立再生波形のシャープさを増大させ、ビッ
トシフトを減少させるようにする。

ここで、二次微分した信号は記録密度の低いところでサ
ドルが下がるが、これにサドルの下がり方が少ない元の
信号（または元の信号にその微分信号を逆相加算して対
称化した信号）を加えれば、これにより、低記録密度に
おけるエラーの原因であるサドルの下がり方を少なく抑
えることができる。サドルが下がることがエラー発生の
原因であるので、上記の如くこれを防止すれば、ＡＧＣ
回路・振幅検出回路のような大規模な復調回路の増大な
しに、高記録密度を実現することができることになる。

更に、第２図及び第３図をも参照して具体的に説明する
。ここに、第２図，第３図は、第１図の構成の場合の動
作を説明するための図であって、第２図（ａ）〜（ｃ）
は、それぞれ再生波形、二次微分波形、等化器出力の様
子を示し、また、第３図（ａ）〜（Ｃ）は、記録データ
パターン、本方式による等化後の波形、ゼロクロス検出
器出力の様子を示す。

今、第１図において、再生信号が入力されたとすると、
その孤立波形に対する各部の波形は第２図のようになる
。すなわち、入力信号（第２図（ａ））を二次微分した
信号は、第２図（ｂ）のようにグイパルスの前後にオー
バーシュートを持つものになる。これに入力信号を適当
に減衰して逆相加算すると、第２図（Ｃ）のようにオー
バーシュートを除去することができる。従って、第３図
（ａ）〜（ｃ）に示すように、記録密度の低いところで
もサドルが零に近づかなくなるため、そのまま零クロス
検出してもサドルに起因するエラーの発生がなくなる。

第１５図についての説明で述べた如く、第１５図（ｂ）
のようにサドルが零クロスするまで下がると、これに伴
いエラーが発生し、従ってまた、そのためにＡＧＣ回路
・振幅検出回路を付加しなければならないのに対し、第
１図の構成によるときは、そのようなことがなく、高記
録密度までビットシフトを抑え、しかも、複雑な振幅検
出を併用する必要のない等化を行うことができるのであ
る。

以上述べた等化方法は、孤立再生波形の対称性がよいと
き、すなわちグイパルス比が１００％に近いときに有効
である。

第４図は、再生信号を二次微分した信号に再生信号を逆
相加算し、さらに再生信号を微分した信号を加算する垂
直磁気記録再生等化方式によるものの構成の一例を示し
ている。

第４図の場合は、第１の微分回路１４１と、第２の微分
回路１４２を使用し、これらによって２回微分して得た
信号を加算手段１４３に加える一方、第１の微分回路１
４１の出力を減衰器１４４を介して加算手段１４３に与
え、減衰器１０３からの信号と第２の微分回路１４２か
らの信号とを用いて、第１図の場合と同様に再生信号を
二次微分した信号に再生信号を逆相加算し、更に再生信
号を微分した信号を加算するようにしている。

このように、更に再生信号の微分信号をも加算するのは
、孤立再生波形が非対称である場合を考慮したものであ
る。

すなわち、第１図の場合は、孤立再生波形の対称性がよ
いときには、構成も簡単であって、この点で特に有利で
ある。しかしながら、垂直磁気記録の孤立再生波形は非
対称であることも多い。そこで、このような場合には第
４図のような構成にして微分出力を加え対称化してやる
ことにより、良い結果が得られる。このときの各部の波
形を第５図に示す。第５図（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ
再生波形、微分波形、２回微分した波形、等化器出力の
様子を示している。

第５図から判るように微分波形のピークは再生波形の最
大傾斜位置に対応するので、加算すると対称化できる。

このようにして対称化することができるので、垂直磁気
記録の孤立再生波形が非対称である場合であったとして
も、これに対応でき、従って第４図の場合は、第１図の
ものに加えて更に対応性を増大させることができる。

このように、上述した垂直磁気記録再生等化方式は、再
生信号を二次微分した信号に再生信号を逆相加算するか
、もしくは再生信号を二次微分した信号に再生信号を逆
相加算しさらに再生信号を微分した信号を加算するよう
にしており、前者のものは後者と比較すれば、簡単な構
成で済み、また、後者の方式は、必要に応じ、非対称な
波形のときに用いて好適である。

第６図は、更に後者の方式において、再生信号を二次微
分した信号と再生信号のそれぞれに遅延を施すようにし
た垂直磁気記録再生等化方式のものの構成の一例を示し
ている。

第６図の構成の場合には、二次微分信号を得るのに二次
微分回路１６１を使用する（第４図の場合には、再生信
号の微分出力を得るのに、２回微分のための回路の一部
、すなわち微分回路１４１を兼用する構成を採用してい
る）と共に、その二次微分回路１６１及び減衰器１０３
の前段に遅延回路１６２を設け、これによって再生信号
と二次微分信号に遅延を与えるようにしている。

このように遅延を施すのは、次のような観点からである
。

第４図及び第５図で説明したように、第１図の構成に加
えて更に再生信号を微分した信号を加算すると対称化で
きる。しかし、このように対称化できるものの振幅が減
少してしまい、これはＳ／Ｎ比に影響を与える。従って
、高いＳ／Ｎ比が要求される場合には、望ましくは、か
かる振幅の減少を抑えるようにするのがよい。そこで、
このような場合には、更に第６図のように再生信号と二
次微分信号に適当な遅延を施すようにし、このようにす
ることによって、振幅の減少を抑え、Ｓ／Ｎ比の低下が
少ない等化を行うことができる。

第７図及び第８図は、それぞれ、第１図の構成において
遅延回路１７１を付加し、第６図の構成において更に遅
延回路１８１を付加した構成を示している。これは、以
下のような遅延量補正のためである。

すなわち、一般に、微分回路・二次微分回路などの回路
を通る度に信号は遅延してゆく。この影響は、特に信号
の周波数が高い場合、顕著となる。

従って、このような回路的な遅延量を補正するために、
第７図，第８図のように再生信号にも遅延を施した方が
よい場合もある。

第９図は本発明方式（第４図に示すもの）に従う等化回
路の具体的な一つの回路図を示したものである。

なお、第９図中の数値は、抵抗値、コンデンサの静電容
量を示す。

第９図の構成と従来の等化回路（第１１図・第１２図・
第１３図に示すもの、及び単に零クロスを行った場合）
とを垂直磁気記録に適用した比較結果を以下に説明する
。なお、実験には、膜厚０．４μｍのＣｏＣｒ単層垂直
媒体とギャップ長０．４μｍのリング型フエライト磁気
ヘッドを用いた。ヘッド媒体間の相対速度は１　ｍ／ｓ
とした。

以上の条件下において、実験したところ、第１０図に示
す結果が得られた。

第１０図は、１１０パターンでのビットシフトの記録密
度依存性を測定したものである。図中のｌ２は再生波形
をそのまま零クロス検出した場合、ｌ３は再生信号に遅
延した再生信号を逆相加算する等化方式（第１１図）を
用いた場合、ｌ４は再生信号にその微分信号を逆相加算
する等化方式（第１２図）を用いた場合のそれぞれのシ
フトビット特性である。また、ｌ５は最大傾斜検出を行
った場合（第１３図）の、１１は本発明に従う上記等化
回路による場合のシフトビット特性である。図から判る
ように、本発明に従う方式によれば、最大傾斜検出を行
った場合とほぼ同等、すなわち再生波形をそのまま零ク
ロス検出した場合の１．６倍、再生信号に遅延した再生
信号を逆相加算する等化方式を用いた場合の１．４倍、
再生信号にその微分信号を逆相加算する等化方式を用い
た場合の１．２５倍の高記録密度まで実用レベルである
２０％のビットシフトに抑えることができた。しかも、
最大傾斜検出を行う場合のように、ＡＧＣ回路・振幅検
出回路などを付加する必要もない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、高記録密度まで
ビットシフトを抑え、しかも、複雑な振幅検出を併用す
る必要のない等化を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図、 第２図はその動作を説明するための図、第３図は同じく
動作説明に供する図、 第４図は本発明の実施例の他の構成を示すブロソク図、 第５図はその動作を説明するための図・第６図は本発明
の実施例の更に他の構成を示すブロック図、 第７図は同じく更に他の構成を示すブロソク図・第８図
は同じく更にまた他の構成を示すブロソク図、 第９図は本発明方式に従う等化回路の具体的回路構成の
一例を示す回路図、 第１０図はその効果を示す図、 第１１図は従来技術の構成を示す図、 第１２図は同じく他の例の構成を示す図、第１３図は同
じく更に他の例の構成を示す図、第１４図は従来技術の
動作を示す図、 第１５図は同じく従来技術の動作を説明するための図で
ある。 １０１，　１０４・・・・・端子 １０２，　１６１・・・・・二次微分回路１０３，　１
４４・・・・・減衰器 １０４，　１４３・・・・・加算手段 １４１．　１４２・・・・・微分回路 １６２，　１７１．　１８１　　・・遅延回路１１・・
・本発明方式に従って得られるビットシフト特性 １２・・・再生波形をそのまま零クロス検出した場合の
特性 １３・・・再生信号に遅延した再生信号を逆相加算する
等化方式を用いた場合 の特性 １４・・・再生信号にその微分信号を逆相加算する等化
方式を用いた場合の特 性

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）単層垂直磁気記録媒体とリング型磁気ヘッドによ
   るディジタル磁気記録、もしくは単層垂直媒体とＭＲヘ
   ッドによるディジタル磁気記録における垂直磁気記録再
   生等化方式であって、 再生信号を二次微分した信号に再生信号を逆相加算する
   ことを特徴とする垂直磁気記録再生等化方式。
2. （２）再生信号を二次微分した信号に再生信号を逆相加
   算し、更に再生信号を微分した信号を加算することを特
   徴とする請求項１記載の垂直磁気記録再生等化方式。
3. （３）再生信号を二次微分した信号と再生信号のそれぞ
   れに遅延を施すことを特徴とする請求項２記載の垂直磁
   気記録再生等化方式。