JPH03100904A - Perpendicular magnetic recording system - Google Patents

Perpendicular magnetic recording system

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JPH03100904A
JPH03100904A JP23641989A JP23641989A JPH03100904A JP H03100904 A JPH03100904 A JP H03100904A JP 23641989 A JP23641989 A JP 23641989A JP 23641989 A JP23641989 A JP 23641989A JP H03100904 A JPH03100904 A JP H03100904A
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JP
Japan
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pulse
data
recording
perpendicular magnetic
waveform
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Application number
JP23641989A
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Japanese (ja)
Inventor
Noboru Watanabe
昇 渡辺
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain self-synchronum even in the case that data '0' continues by simultaneously recording a current waveform for self-synchronism in an NRZI-FP recording system. CONSTITUTION:In a waveform chart expressing a recording current in a perpen dicular magnetic recording system, a pulse which is smeared in black means an additional pulse V for self-synchronism, a normal pulse N which is paired with the pulse V and has a polarity opposite to the pulse V and a data pulse. Then, a pulse which is ordinarily expressed means the data pulse D of data '1'. According to the waveform chart, when six '0's continue after the pulse D, the V pulse is inserted before the third '0' and the N pulse is inserted before the fourth '0'. When six or more '0's continue, the VN is repeated further. Namely, when '0's continue, the pattern of 00(VN)n00 ((n) means the repetition of the pattern of VN) is repeated. Thus, reliability in readout is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はリングヘッドを用いる垂直磁気記録方式に関す
るもので、特にPCM  VTRに好適なものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a perpendicular magnetic recording system using a ring head, and is particularly suitable for a PCM VTR.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、高密度記録を実現し得る磁気記録方式として、磁
気記録媒体の磁性層に媒体面に対して垂直方向の磁化を
行なう垂直磁気記録方式が提案されている。この垂直磁
気記録方式には種々の方式が提案されているが、そのひ
とつとして1つまたは複数のギャップを有する環状のリ
ングヘッドを用いて垂直磁化を行なう垂直磁気記録方式
がある。
In recent years, a perpendicular magnetic recording method has been proposed as a magnetic recording method capable of realizing high-density recording, in which the magnetic layer of a magnetic recording medium is magnetized in a direction perpendicular to the medium surface. Various methods have been proposed for this perpendicular magnetic recording method, one of which is a perpendicular magnetic recording method that performs perpendicular magnetization using an annular ring head having one or more gaps.

従来のリングヘッドを用いた垂直磁気記録方式では方形
波を記録して第12図(a)に示すような磁化を生じさ
せ、これを再生した場合、再生波形が第12図(b)に
示すような原点に対し非対称なダイパルス(dipul
se )となる欠点があり、このような問題を解決する
ものとして、本出願の発明者はNRZI記録を行う際、
データ′1”が発生するごとに正および負の極性の微小
パルスを交互に発生させ、記録電流として記録すること
を提案している。
In the conventional perpendicular magnetic recording method using a ring head, a square wave is recorded to produce magnetization as shown in Figure 12(a), and when this is reproduced, the reproduced waveform is as shown in Figure 12(b). An asymmetrical dipulse with respect to the origin
se ), and in order to solve this problem, the inventor of the present application has developed a method for recording NRZI.
It has been proposed to alternately generate micropulses of positive and negative polarity each time data '1' is generated, and record it as a recording current.

すなわち、第13図(a)に示される従来用いられてい
たNRZ I記録電流波形に代えて、これに対応する第
13図(b)に示される記録電流波形(以下、便宜上こ
の記録電流波形をNRZ I −F P (f’oot
 prints )記録波形といい、またNRZ I−
FP記録波形を用いた垂直磁気記録方式をNRZ 1−
FP記録方式という)を用いる。
That is, instead of the conventionally used NRZ I recording current waveform shown in FIG. 13(a), the corresponding recording current waveform shown in FIG. 13(b) (hereinafter, for convenience, this recording current waveform will be used) NRZ I-F P (f'oot
prints) Recording waveform, also known as NRZ I-
NRZ 1- is a perpendicular magnetic recording method using FP recording waveform.
FP recording method) is used.

第13図(b)ニ示されるようl、:NRZl−FP記
録波形は、NRZI記録波形が立上がるとき正で、また
立下がりで負の微小幅のパルス電流が流される構成の波
形となっている。これらの微小幅パルスのレベルをそれ
ぞれ+1と−1とすれば、隣り合うパルス間は中立レベ
ル(0)の電流値となっている。すなわち、NRZ I
−FP記録波形は、いかなる2値フオーマツトの記録し
ようとする信号に対しても、一つの極性のパルスの次に
は必スソれとは逆の極性のパルスが生じ、極性が交互に
変化するパルス列となっていること、およびこれらパル
ス間には必ず中立レベル(0レベル)が持続する期間が
存在していることが特徴である。
As shown in FIG. 13(b), the NRZI-FP recording waveform has a configuration in which a pulse current with a small pulse width is positive at the rising edge of the NRZI recording waveform and negative at the falling edge. There is. If the levels of these minute width pulses are +1 and -1, respectively, the current value between adjacent pulses is a neutral level (0). That is, NRZ I
- The FP recording waveform is a pulse train in which the polarity alternates, with a pulse of one polarity followed by a pulse of the opposite polarity, regardless of the signal to be recorded in any binary format. , and that there is always a period between these pulses in which a neutral level (0 level) persists.

このFP記録波形により垂直媒体6(未記録の媒体とす
る)に対し垂直磁化がされる様子を、第14図ないし第
17図に経時的に示す。尚、第14図(a)、第15図
(a)、第16図(a)、第17図(a)で示されるの
は記録電流波形であり、また第14図(b)、第15図
(b)、第16図(b)、第17図(b)で示されるの
は垂直媒体6の磁化パターンで−ある。
14 to 17 show how the perpendicular medium 6 (assumed to be an unrecorded medium) is perpendicularly magnetized by this FP recording waveform over time. 14(a), FIG. 15(a), FIG. 16(a), and FIG. 17(a) are recording current waveforms, and FIG. 14(b) and FIG. What is shown in FIG. 16(b), FIG. 16(b), and FIG. 17(b) are the magnetization patterns of the perpendicular medium 6.

第14図(a)に示されるようにリングヘッド7(リー
ディング7a1 トレーリング7b、ギャップ7cを有
する)のギャップ7cの中心が図中りで示す位置に来た
時、NRZI−FP記録波形が立ち上がり、正の電流が
リングヘッド7に流されたとする。これによりリングへ
ラド7は励磁され、位置りを中心として両側に逆極性の
磁化が形成される。なお、ギャップ7cの中心が位置り
に至るまでリングヘッド7には電流が流れていないため
、リングヘッド7の磁化範囲より左方、すなわち位置E
より左方の垂′直媒体6には磁化はされていない。垂直
媒体6上で磁化されていない部分には“0”を示す。
As shown in FIG. 14(a), when the center of the gap 7c of the ring head 7 (having a leading 7a1, a trailing 7b, and a gap 7c) comes to the position shown in the figure, the NRZI-FP recording waveform starts rising. , it is assumed that a positive current is applied to the ring head 7. As a result, the ring rod 7 is excited, and magnetization of opposite polarity is formed on both sides of the position. Note that, since no current flows through the ring head 7 until the center of the gap 7c reaches the position, the current is not flowing through the ring head 7 until the center of the gap 7c reaches the position, so the position is to the left of the magnetization range of the ring head 7, that is, the position E.
The vertical medium 6 further to the left is not magnetized. A non-magnetized portion on the perpendicular medium 6 shows "0".

NRZI−FP記録波形は微小幅のパルス電流が流され
る波形であるため、微小時間(この時間をT とする)
に亘り電流が流された後、第15図(a)に示すように
リングへラド7への通電は停止される。FP記録波形で
は電流がOvレベルに戻るだけで直ちに逆極性領域まで
反転しないため、よって磁化の反転も起こらず、従って
垂直媒体6にはリングヘッド7のギャップ7Cの中心線
上を磁化反転位置(図中、Fで示す)として、その両側
に略対称な磁化が形成される。これは前述した基本原理
の説明からも明らかである。
Since the NRZI-FP recording waveform is a waveform in which a pulse current with a minute width is passed, it takes a minute time (this time is denoted as T).
After the current has been passed for a period of time, the current supply to the ring pad 7 is stopped as shown in FIG. 15(a). In the FP recording waveform, the current only returns to the Ov level and does not immediately reverse to the reverse polarity region, so no reversal of magnetization occurs. Therefore, the perpendicular medium 6 has a magnetization reversal position (Fig. (indicated by F), substantially symmetrical magnetization is formed on both sides thereof. This is clear from the explanation of the basic principle above.

一方、NRZI−FP記録方式の場合、ビット中央部に
おいては電流がゼロとなっているため、第16図(b)
および第17図(b)に示されるように垂直媒体6に磁
化は形成されない。磁化が形成されるのはFP記録波形
において微小幅のパルス電流が流れた時であり、この時
磁化反転位置F。
On the other hand, in the case of the NRZI-FP recording method, since the current is zero at the center of the bit, as shown in Fig. 16(b)
And as shown in FIG. 17(b), no magnetization is formed in the perpendicular medium 6. Magnetization is formed when a minute width pulse current flows in the FP recording waveform, and at this time magnetization reversal position F.

Hを中心にその両側の狭い領域に逆極性の磁化が形成さ
れる。
Magnetization of opposite polarity is formed in narrow regions on both sides of H.

このNRZ I−FP記録方式によれば、逆極性の磁化
がリーディング7a及びトレーリング7bにより同時に
形成され、かつその強さは同一のリングヘッド7から発
生した磁界による磁化であるため互いに略等しい強さを
有している。即ち、この各磁化は相互に対称性を有した
磁化となる。また、磁化が形成されるのはNRZ I−
FP記録波形の微小幅のパルス電流が流れた時のみであ
るため、リングヘッド7が垂直媒体6に対し相対的に変
位してもトレーリング5bがリーディング5aが形成し
た磁化を消すようなことはなく、上記の逆極性は保持さ
れる。更に1ビツトを構成する磁化領域(第17図(b
)に梨地で示す)を考えた場合、隣り合う磁化領域の間
のビット中央領域(第17図(b)にGで示す領域)は
磁化がされていないため、各磁化領域が減磁界を受ける
ようなことはない。よって磁化反転位置F、Hを中心と
してその両側には略対称な磁化が形成され、この垂直磁
気記録を再生Cた場合には、対称性を有する再生波形を
得ることができる。これにより、再生波形を再生回路側
で波形等化(ヒルベルト変換等)を行う必要がなくなり
、再生回路の構成を簡単にすることができる。
According to this NRZ I-FP recording method, magnetizations of opposite polarity are simultaneously formed by the leading 7a and trailing 7b, and their strengths are almost equal because they are caused by the magnetic field generated from the same ring head 7. It has a certain quality. In other words, the respective magnetizations have symmetry with each other. Moreover, magnetization is formed in NRZ I-
This occurs only when a pulse current with a minute width of the FP recording waveform flows, so even if the ring head 7 is displaced relative to the perpendicular medium 6, the trailing 5b will not erase the magnetization formed by the leading 5a. The reverse polarity described above is maintained. Furthermore, the magnetized region constituting one bit (Fig. 17(b)
)), the center region of the bit between adjacent magnetized regions (region marked G in Figure 17(b)) is not magnetized, so each magnetized region is subject to a demagnetizing field. There is no such thing. Therefore, substantially symmetrical magnetization is formed on both sides of the magnetization reversal positions F and H, and when this perpendicular magnetic recording is reproduced C, a reproduced waveform having symmetry can be obtained. This eliminates the need to perform waveform equalization (such as Hilbert transformation) on the reproduced waveform on the reproduction circuit side, and the configuration of the reproduction circuit can be simplified.

また、このようなNRZ I−FP記録波形は例えば第
18図に示される回路にNRZ I記録電流波形を通し
、入力信号とからこれを遅延回路11で遅延したものを
減算器12で減算する回路により容易に作ることができ
る。
Further, such an NRZ I-FP recording waveform is obtained by passing the NRZ I recording current waveform through the circuit shown in FIG. It can be easily made by

以上のように、NRZI−FP記録電流波形の特徴は記
録しようとする2値の信号の極性変化に対応して互いに
逆極性パルスが交互に繰返し発生し、その正負のパルス
の中間には、必ず零にュートラル)期間を有することで
ある。従って、NRZI−FP記録電流波形では、正又
は負パルスが夫々連続して発生したり、正パルスの直後
に負パルスが直結した様な波形は生じない。
As mentioned above, the characteristic of the NRZI-FP recording current waveform is that pulses of opposite polarity occur repeatedly in response to changes in the polarity of the binary signal to be recorded, and there is always a pulse between the positive and negative pulses. It is to have a period (neutral to zero). Therefore, in the NRZI-FP recording current waveform, a waveform in which positive or negative pulses are generated successively, or in which a negative pulse is directly connected immediately after a positive pulse does not occur.

そして、記録電流の波形を記録しようとする元の信号波
形の極性反転に対応して逆極性をとる微小パルスとそれ
らを連結する中立レベルを有するものとしたことにより
磁化状態を磁化反転位置に対して対称にでき、ダイパル
ス比を媒体やリングヘッドの条件に拘らず略1とするこ
とができる。
By making the recording current waveform have minute pulses that take a reverse polarity in response to the polarity reversal of the original signal waveform to be recorded, and a neutral level that connects them, the magnetization state is changed relative to the magnetization reversal position. The dipulse ratio can be made approximately 1 regardless of the conditions of the medium and the ring head.

また、波形等化処理を行う回路は不要となって回路構成
の単純化を図ることができると共に、全体の回路の調整
も不要となる。
Further, since a circuit for performing waveform equalization processing is not required, the circuit configuration can be simplified, and there is no need to adjust the entire circuit.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、NRZ I方式は位相余裕は大きいが、
長くデータ“0”が続くと再生波形上には何も表われず
、再生時の自己同期用のタイミングを抽出することが不
可能となり、ひいては読出エラーを生じるという欠点が
ある。
However, although the NRZ I method has a large phase margin,
If data "0" continues for a long time, nothing appears on the reproduced waveform, making it impossible to extract the timing for self-synchronization during reproduction, which has the drawback of causing a read error.

したがって、自己同期用のタイミングを取れるようにす
るためには、磁化反転なしで最も長く続く間隔(最大磁
化反転間隔T  )を制限するこax とが必要である。
Therefore, in order to be able to obtain timing for self-synchronization, it is necessary to limit the longest interval without magnetization reversal (maximum magnetization reversal interval T).

このような自己同期用のタイミングをとれるようにした
方式としてはMFM方式が知られている。
The MFM method is known as a method that can take timing for such self-synchronization.

これは第19図(a)に書込電流、第19図(b)に磁
化の状態、第゛19図(c)に再生波形の読出電圧をそ
れぞれ示すように、“0”から“1”に移るときに記録
電流を反転させるとともに、“0”が2つ続いたときに
“0”と“0″の境目で反転させるようにしたものであ
り、自己同期用のタイミングは容易にとることができる
。しかしながら、この方式の場合には、データ“0#の
ところで形成したクロック抽出用の磁化反転と、データ
“1”による磁化反転の区別を復調の際に時間軸上で行
わなければならず、位相余裕が半分になってしまうとい
う欠点がある。
This changes from "0" to "1" as shown in FIG. 19(a) for the write current, FIG. 19(b) for the state of magnetization, and FIG. 19(c) for the readout voltage of the reproduced waveform. The recording current is reversed when the current changes to 0, and the recording current is reversed at the boundary between "0" and "0" when two "0"s occur in a row, making it easy to set the timing for self-synchronization. I can do it. However, in the case of this method, it is necessary to distinguish between the magnetization reversal for clock extraction formed at data "0#" and the magnetization reversal caused by data "1" on the time axis during demodulation, and the phase The disadvantage is that the margin is cut in half.

また、PCM信号では直流分の多い伝送信号の場合には
、短時間でみると直流分が絶えず変動し、直流分を除く
ことによりロータリートランス等の直流伝送が不可能な
伝送系を通した場合、書込電流の基底値が揃わなくなっ
てパルスの識別再生に誤動作を生ずる。
In addition, in the case of a transmission signal with a large DC component in a PCM signal, the DC component constantly fluctuates over a short period of time. , the base values of the write currents are no longer aligned, causing malfunctions in pulse identification and reproduction.

また、PCM信号では、同一の情報書込密度であっても
、そのビットパターンの状態によっては、局部的にパル
スのまばらな個所や密集した箇所ができることになる。
Furthermore, in a PCM signal, even if the information writing density is the same, depending on the state of the bit pattern, pulses may be locally sparse or concentrated.

それによって読出電圧の波高値が低下したり、情報の現
れる位相が変わったりするビット・シフトがあるが、こ
れを有効に防止することが望まれている。
This causes a bit shift in which the peak value of the read voltage decreases or the phase in which information appears changes, but it is desired to effectively prevent this.

NRZI方式の場合には、最大磁化反転間隔Tl1ax
が無限大で直流成分が存在し、特にリングヘッドによる
垂直記録の場合、再生波形が非対称なダイパルスとなる
ために、ビットシフトが大きいという問題がある。
In the case of the NRZI method, the maximum magnetization reversal interval Tl1ax
is infinite and there is a DC component, and especially in the case of perpendicular recording using a ring head, the reproduced waveform becomes an asymmetrical dipulse, resulting in a problem of large bit shifts.

また、NRZ I−FP方式においては、DCフリーと
なり、またリングヘッドによる垂直記録の場合、再生波
形が対称なダイパルスとなってビットシフトが小さいと
言う点では改善されるが、最大磁化反転間隔T  が無
限大である点に対してaX は有効ではなかった。
In addition, in the NRZ I-FP method, it is DC-free, and in the case of perpendicular recording using a ring head, the reproduced waveform becomes a symmetrical dipulse and the bit shift is small, which is an improvement, but the maximum magnetization reversal interval T aX was not valid for the point where is infinite.

本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
で、直流成分を含まず、ビットシフトが小さく、消費電
力が小さい点はNRZ I−FP方式と同様で、T  
を制限することにより、再生aX 時の自己同期用の、信号を容易に取り出すことができる
垂直磁気記録方式を提供することを目的とする。
The present invention was made to solve these problems, and is similar to the NRZ I-FP method in that it does not include a DC component, has small bit shifts, and has low power consumption.
It is an object of the present invention to provide a perpendicular magnetic recording system that allows easy extraction of signals for self-synchronization during reproduction by limiting .

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明によれば、記録すべき2値信号のうちデータ“1
”が発生するごとに中立レベル期間をおいて極性が反転
する微小データパルスを記録電流としてリングヘッドに
供給し、垂直磁気異方性媒体に情報を記録するNRZI
−FP記録方式にもとづく垂直磁気記録方式において、
データ“0”が連続する場合に、クロック信号タイミン
グに同期した追加パルス電流を(VN)n (Vは追加
パルス、Nはこの追加パルスと対になり前記追加パルス
とは逆極性のノーマルパルス、nは(VN)のパターン
を繰返すことを表わす)を含むパターンで、かつパルス
Vの極性は先行するデータパルスと同極性で、パルスN
とこれに続くデータパルスとは同極性となるようにして
前記リングヘッドに供給して記録し、再生時の自己同期
情報を得るようにしたことを特徴とする。
According to the present invention, among the binary signals to be recorded, data “1”
NRZI records information on a perpendicular magnetic anisotropic medium by supplying a minute data pulse whose polarity is reversed after a neutral level period every time it occurs as a recording current to a ring head.
-In the perpendicular magnetic recording system based on the FP recording system,
When data "0" continues, an additional pulse current synchronized with the clock signal timing is (VN)n (V is an additional pulse, N is a normal pulse that is paired with this additional pulse and has the opposite polarity to the additional pulse, n represents repeating the pattern of (VN)), and the polarity of the pulse V is the same as that of the preceding data pulse, and the pulse N
The data pulse and the following data pulse are supplied to the ring head and recorded so as to have the same polarity, thereby obtaining self-synchronization information during reproduction.

これらの場合、データパルスと追加パルス間、およびノ
ーマルパルスと次のデータパルス間の最短パルス間隔T
は、リングヘッドの記録ギャップ長をg1垂垂直磁気記
方式体のリングヘッドに対する相対速度をVとして T
≧3 g / v  の関係となるように選択されたも
のであると良い。
In these cases, the shortest pulse interval T between the data pulse and the additional pulse and between the normal pulse and the next data pulse
where the recording gap length of the ring head is g1 and the relative speed of the perpendicular magnetic recording system to the ring head is V.
It is preferable that it is selected so that the relationship is ≧3 g/v.

〔作 用〕[For production]

記録すべき2値信号のうちデータ“1”の後にデータ“
0”が連続する場合には、適当なりロックタイミング位
置に(VN)nのパターンで追加記録を行うようにして
いるので、データ“0”が長く続くような場合であって
も自己同期情報を得ることができる。このため、データ
読取りエラーの発生を押さえることができる。また、こ
のようなパターンは直流成分を含まず、誤動作が少なく
、消費電力を減少させることができる。また、本発明の
方式ではもとのNRZ I−FP波形のデータパルスの
極性がまったく変化しない。
Data “1” is followed by data “1” in the binary signal to be recorded.
If 0's continue, additional recording is performed at an appropriate lock timing position in a pattern of (VN)n, so even if data 0's continue for a long time, self-synchronization information can be saved. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of data reading errors.In addition, such a pattern does not include a DC component, so malfunctions are less likely to occur, and power consumption can be reduced.Furthermore, the present invention In this method, the polarity of the data pulses of the original NRZ I-FP waveform does not change at all.

このような追加記録は媒体中の磁化部分がほぼギャップ
長と等しいことを考えると、同極性のデータパルスと追
加パルス間、およびノーマルパルスと次のデータ追加パ
ルス間の最短パルス間隔Tをギャップ長の3倍程度に選
択すればよい。
Considering that in such additional recording, the magnetized portion in the medium is approximately equal to the gap length, the shortest pulse interval T between a data pulse of the same polarity and an additional pulse, and between a normal pulse and the next data additional pulse is defined as the gap length. It may be selected to be about three times as large.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明にかかる垂直磁気記録方式
について詳細に説明する。
Hereinafter, the perpendicular magnetic recording method according to the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の垂直磁気記録方式による記録電流波形
を示す波形図である。図中黒く塗りつぶしたパルスは自
己同期用の追加パルスVおよびこれと対になり、追加パ
ルスとは逆極性のノーマルパルスNを、通常表現のパル
スはデータ“1”のデータパルスDを表わしている。
FIG. 1 is a waveform diagram showing recording current waveforms according to the perpendicular magnetic recording method of the present invention. The blacked-out pulses in the figure represent the additional pulse V for self-synchronization and the normal pulse N that is paired with this and has the opposite polarity to the additional pulse, and the pulse in normal expression represents the data pulse D with data "1". .

第1図によれば、データパルスの後に0が6つ続いたと
きは、3つ目にVパルスが、4つ目にNパルスが挿入さ
れる。また0がそれ以上続いたときはVNがさらに繰返
される。また0がそれ以上続いたときはVNがさらに繰
返される。すなわちOの連続に対して、00 (VN)
noo(7)パターンで繰り返し置換が行われる。この
場合、■パルスはその前に存在するDパルスの極性と同
じでがつ最後のNパルスとその後に続くDパルスとは同
極性となっている。したがって、この実施例では最大磁
化反転間隔T  はビット間隔をT、としaX て6 T bとなっている。
According to FIG. 1, when six 0's follow a data pulse, a V pulse is inserted as the third pulse, and an N pulse is inserted as the fourth pulse. Further, when 0 continues longer than that, VN is further repeated. Further, when 0 continues longer than that, VN is further repeated. In other words, for a series of O, 00 (VN)
Repetitive replacement is performed in the noo(7) pattern. In this case, the ■ pulse has the same polarity as the D pulse that precedes it, but the last N pulse and the D pulse that follows have the same polarity. Therefore, in this embodiment, the maximum magnetization reversal interval T is 6 T b, where T is the bit interval.

このような記録電流波形は後述するようにリングヘッド
に与えられ、垂直媒体に書込まれる。
Such a recording current waveform is applied to a ring head and written on a perpendicular medium as described below.

第2図は同じデータに対してNRZI方式、NRZI−
FP方式、本発明にょるNRZ I −FP方式(第1
図のパターン)によって得られる記録電流波形がどのよ
うに異なるかを比較のために示したものである。各波形
の下に書かれた数字はディジタル値の累積値であるD 
S V (DigitalSum Value )であ
る。これらかられかるように、本発明の方式では最大磁
化反転間隔T  が一定ax 以下に押さえられ、またDSVは2以下となって、直流
成分が含まれていない。また、0の代わりに挿入される
パルスは必ずVNのパターンとなっているので、もとの
NRZ I−FP方式における“1”に対する記録電流
波形は全く変化しない。
Figure 2 shows the NRZI method and NRZI- method for the same data.
FP method, NRZ I-FP method according to the present invention (first
This figure shows for comparison how the recording current waveforms obtained depending on the pattern shown in the figure differ. The number written below each waveform is the cumulative value of digital values D
SV (DigitalSum Value). As can be seen from the above, in the method of the present invention, the maximum magnetization reversal interval T is suppressed to a certain value ax or less, and the DSV is 2 or less, and no DC component is included. Further, since the pulse inserted instead of 0 always has a VN pattern, the recording current waveform for "1" in the original NRZ I-FP method does not change at all.

第3図は本発明の記録方式において0OVNのパターン
で追加パルスを挿入した場合の記録電流波形、磁化パタ
ー″ン、再生波形、傾斜方向検出波形を示し、第4図は
追加パルスを有さない従来のNRZ I−FP方式によ
る同様の内容を比較のために示したものである。
Figure 3 shows the recording current waveform, magnetization pattern, reproduction waveform, and tilt direction detection waveform when additional pulses are inserted in a 0OVN pattern in the recording method of the present invention, and Figure 4 shows the waveforms without additional pulses. Similar content according to the conventional NRZ I-FP method is shown for comparison.

これまでのNRZI−FP方式では再生波形は第4図に
示すように必ず交互極性のダイパルスとなるが、本発明
の方式では追加パルスを挿入したことにより同極のダイ
パルスが現われ、この結果、再生時には同一傾斜方向を
有する再生波形が観察されたときに所定のアルゴリズム
にしたがって、データパルスとそれ以外のパルスとを弁
別することができ、データパルス以外のものをタイミン
グをとるために用いることができる。
In the conventional NRZI-FP method, the reproduced waveform is always a dipulse of alternating polarity as shown in Fig. 4, but in the method of the present invention, dipulses of the same polarity appear by inserting an additional pulse, and as a result, the reproduced waveform is Sometimes, when reproduced waveforms having the same slope direction are observed, data pulses and other pulses can be distinguished according to a predetermined algorithm, and pulses other than data pulses can be used for timing. .

この場合、本発明の方式では、0レベルを基準として正
パルス、負パルスを自由に選択できるため、パルスの極
性に情報を与えることにより、位相余裕をNRZI方式
と等しく保ったままデータパルスとクロック用に追加し
たパルスを区別することができる。
In this case, in the method of the present invention, positive pulses and negative pulses can be freely selected based on the 0 level, so by providing information on the polarity of the pulse, the data pulse and clock can be adjusted while keeping the phase margin equal to that of the NRZI method. It is possible to distinguish the pulses added for use.

次に、このような追加パルスをどのような間隔で発生さ
せるべきかについて考察する。
Next, consider at what intervals such additional pulses should be generated.

垂直異方性媒体にリングヘッドで直流励磁を行った場合
には、第5図に示すように大きさが等しく互いに逆極性
の2.つの磁化が記録される。その1つの磁化領域の長
さLHはギャップ長gにほぼ等しい。
When DC excitation is applied to a perpendicularly anisotropic medium using a ring head, two . Two magnetizations are recorded. The length LH of one magnetized region is approximately equal to the gap length g.

NRZ I−FP記録方式では、記録電流パルスの極性
は交互に逆極性となるため、第6図に示すように1ビツ
ト目のリーディング側の磁化ILは2ビツト目の磁化を
記録するときにトレーリング側の同極性の磁化2Tで重
ね書きされる。したがって逆極性の記録電流パルスがギ
ャップ長だけ離れて連続することは一向に差支えない。
In the NRZ I-FP recording method, the polarity of the recording current pulses is alternately reversed, so as shown in Figure 6, the magnetization IL on the leading side of the 1st bit becomes the trailing side when recording the magnetization of the 2nd bit. It is overwritten by magnetization 2T of the same polarity on the ring side. Therefore, there is no problem with consecutive recording current pulses of opposite polarity separated by the gap length.

これに対し、本発明のように同極性の記録電流パルスが
現われる場合には、第7図に示すように追加パルスVと
データパルスDが近接して両者の間隔がギャップ長の2
倍よりも近付くと、データパルスによるリーディング側
DLの磁界と追加ノくルスVによるトレーリング側VT
の磁界とにより磁化の境界部に磁化反転が形成される。
On the other hand, when recording current pulses of the same polarity appear as in the present invention, the additional pulse V and the data pulse D are close to each other as shown in FIG.
When approaching twice as much, the magnetic field on the leading side DL due to the data pulse and the trailing side VT due to the additional noxle V
Magnetization reversal is formed at the magnetization boundary due to the magnetic field.

この磁化反転により本来データが存在しないところに疑
似データが記録されてしまうため、このような事態を避
ける必要がある。
Because this magnetization reversal causes pseudo data to be recorded where no data originally exists, it is necessary to avoid such a situation.

したがって、最短パルス間隔Tは、リングへ・ラドの記
録ギャップ長をg1垂直磁気異方性媒体の前記リングヘ
ッドに対する相対速度をVとしてT>2g/v でなければならないが、余裕をみると T≧3g/V である必要がある。
Therefore, the shortest pulse interval T must be T>2 g/v, where g1 is the ring-to-rad recording gap length and V is the relative speed of the perpendicular magnetic anisotropic medium to the ring head. It needs to be ≧3g/V.

なお、速度Vは次元を合わせるためのものである。Note that the speed V is for adjusting the dimensions.

したがって、追加パルスVとノーマルパルスNは実施例
で示したようにOの連続が6以上の場合に00 (VN
)noOまたは00 (VN)n000のパターンで挿
入されることが必要となる。
Therefore, the additional pulse V and the normal pulse N are 00 (VN
)noO or 00 (VN) n000 pattern.

第8図は本発明で使用される垂直磁気記録のための回路
を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a circuit for perpendicular magnetic recording used in the present invention.

入力2値データはエンコーダに入力され、ここで所定の
アルゴリズムにしたがって正のパルスと負のパルスが作
成され、これらは加算器12で合成されて記録電流発生
回路13に与えられる。ここで発生させた記録電流はリ
ングヘッドに供給されて垂直磁気記録が行われる。
Input binary data is input to an encoder, where positive pulses and negative pulses are created according to a predetermined algorithm, which are combined by an adder 12 and applied to a recording current generation circuit 13. The recording current generated here is supplied to the ring head to perform perpendicular magnetic recording.

第9図は本発明で使用される、垂直磁気記録が行われた
記録媒体から情報を再生するための回路の概略構成を示
すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of a circuit used in the present invention for reproducing information from a recording medium on which perpendicular magnetic recording has been performed.

リングヘッド21で取り出された対称なダイパルス31
を含む再生波形31はゼロクロス検出器22でゼロクロ
スパルス32が取り出される一方で、積分回路23によ
りモノパルス33が得られる。このモノパルス33はそ
れぞれコンパレータでなる正パルスゲート発生器24お
よび負パルスゲート発生器26により正のパルス34と
負のパルス35が取り出される。そして、正のパルス3
4をウィンドウとしてゲート25にゼロクロス波形32
を通すと、データパルス36が取り出され、同様にして
、負のパルス35をウィンドウとしてゲート27にゼロ
クロス波形32を通すと、追加パルス37が取り出され
る。これらデータパルス36および追′加パルス37は
デコーダ28から2値データ出力として取り出される。
Symmetrical dipulse 31 taken out by ring head 21
A zero-crossing pulse 32 is extracted by a zero-crossing detector 22, while a monopulse 33 is obtained by an integrating circuit 23. From this monopulse 33, a positive pulse 34 and a negative pulse 35 are extracted by a positive pulse gate generator 24 and a negative pulse gate generator 26, respectively, which are comparators. And positive pulse 3
Zero cross waveform 32 to gate 25 with 4 as window
When passed through, the data pulse 36 is extracted, and similarly, when the zero-crossing waveform 32 is passed through the gate 27 using the negative pulse 35 as a window, an additional pulse 37 is extracted. These data pulses 36 and additional pulses 37 are taken out from the decoder 28 as binary data outputs.

なお、第1図に示したパターンで記録された波形からデ
ータパルスD1ノーマルパルスN1追加パルスVを区別
するには次のようにする。同極のパルスが続いて現れた
ときにはデータパルスの後の同極性パルスは■パルスで
あり、■パルスの後に繰返される逆極性パルスをNパル
スとし、次に同極性のパルスが現われるまで続(VNパ
ターンの逆極性のパルスはすべて付加パルスとして無視
し、次に同極性のパルスが現われたらそのパルスをデー
タパルスと認識すれば良い。
The data pulse D1 normal pulse N1 additional pulse V can be distinguished from the waveform recorded in the pattern shown in FIG. 1 as follows. When pulses of the same polarity appear successively, the pulse of the same polarity after the data pulse is a ■ pulse, and the pulse of opposite polarity repeated after the pulse of ■ is an N pulse, which continues until the next pulse of the same polarity appears (VN All pulses of opposite polarity in the pattern can be ignored as additional pulses, and the next time a pulse of the same polarity appears, that pulse can be recognized as a data pulse.

第10図は、各秤の変調方式につき一覧表にしたもので
、本発明の方式が自己同期が可能でかつDC成分を含ま
ないものであることが分かる。
FIG. 10 shows a list of modulation methods for each scale, and it can be seen that the method of the present invention is capable of self-synchronization and does not include a DC component.

以上説明した実施例では、00 (VN)n00のパタ
ーンについて説明しているが、本発明はこれに限られる
ものではなく、VNの前後の0の数は2以上の任意であ
る。また、VとNの間に0をさらに付加した00 (V
ON)noOや00 (VOON)n00などのパター
ンを採用することができ、このようなパターンの場合に
は最悪パターンを避けることができるためビット幅が変
動するいわゆるビットシフトを減少させることができる
In the embodiments described above, a pattern of 00 (VN)n00 has been described, but the present invention is not limited to this, and the number of 0s before and after VN can be any number of 2 or more. Also, 00 (V
Patterns such as ON)noO and 00 (VOON)n00 can be adopted, and in the case of such patterns, the worst pattern can be avoided, so that so-called bit shifts in which the bit width fluctuates can be reduced.

また、上述した実施例では矩形状の微小パルスを用いて
いるが、本発明はこれに限られるものではな(、第11
図に示すような鋸歯状のパルス波形としても良い。この
ようにパルス波形を矩形から変化させることにより、所
定のパルス幅T 内においてリングヘッドへの印加電流
の制御を行なうことができる。よって、このパルス波形
を適宜制御することにより、さらに磁化反転位置の両側
に形成される磁化の対称性を向上させることが可能とな
る。
Further, although rectangular minute pulses are used in the above-mentioned embodiments, the present invention is not limited to this.
A sawtooth pulse waveform as shown in the figure may also be used. By changing the pulse waveform from a rectangular shape in this manner, the current applied to the ring head can be controlled within a predetermined pulse width T. Therefore, by appropriately controlling this pulse waveform, it is possible to further improve the symmetry of the magnetization formed on both sides of the magnetization reversal position.

また、実施例では元のNRZI−FP方式におけるデー
タパルスの極性を変化させないため、必ずVNを繰返し
て偶数個のパルスを付加するようにしていたが、付加パ
ルスを2以上の任意の整数として最後の付加パルスと次
のデータパルスを同極性としても良い。
In addition, in the embodiment, in order not to change the polarity of the data pulse in the original NRZI-FP method, VN was always repeated to add an even number of pulses, but the additional pulse was set to an arbitrary integer of 2 or more and the final pulse was added. The additional pulse and the next data pulse may have the same polarity.

さらに、本発明はNRZI−FP方式に適用されている
が、他の自己同期のできない変調方式に応用することも
できる。
Further, although the present invention is applied to the NRZI-FP method, it can also be applied to other modulation methods that cannot perform self-synchronization.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明にかかる垂直磁気記録方法によれば、NRZ I
−FP記録方式において、自己同期用の電流波形を同時
に記録するようにしているので、データ“O”が連続す
るような場合でも自己同期を得ることができ、読出しの
信頼性を向上させることができる。
According to the perpendicular magnetic recording method according to the present invention, NRZ I
- In the FP recording method, the current waveform for self-synchronization is recorded at the same time, so self-synchronization can be obtained even when data "O" is continuous, improving read reliability. can.

しかも、本発明の方式では書込電流波形が直流成分を含
まず、消費電力が小さく、ビットシフトが小さいなどの
NRZl−FP方式の特長はそのまま維持される。
Moreover, in the method of the present invention, the features of the NRZl-FP method, such as the write current waveform containing no DC component, low power consumption, and small bit shift, are maintained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例にかかる記録電流波形を示す
波形図、第2図はNRZI方式、NRZl−FP方式、
本発明によるNRZI−FP方式のそれぞれにおける記
録電流波形を示す波形図、第3図は本発明の方式による
記録電流波形、磁化パターン、再生波形、傾斜方向検出
波形を示す説明図、第4図はNRZI−FP記録方式に
おける第3図と同様のものを比較のため示す説明図、第
5図は磁化パターンとギャップ長との関係を示す説明図
、!fs6図は極性の異なる2つの電流波形が隣接ビッ
トに現われる場合を示す説明図、第7図は極性が同じ2
つの電流波形が隣接ビットに現われる場合を示す説明図
、第8図は本発明で使用される記録系を示す構成ブロッ
ク図、第9図は再生系を示す構成ブロック図、第10図
は各種変調方式を比較する図表、第11図は書込電流波
形として使用される鋸歯状波を示す波形図、第12図は
垂直磁気記録における非対称なダイパルスの説明図、第
13図はNRZI方式とNRZI−FP方式の比較説明
図、第14図ないし第17図は従来提案されているNR
Z I−FP方式により磁化が形成される様子を経時的
に示す説明図、第18図はNRZI−FP倍信号発生さ
せるための回路を示す回路図、第19図はMFM方式を
示す説明図である。 6・・・垂直磁気記録媒体、7,14.21・・・リン
グヘッド、11・・・エンコーダ、12・・・加算器、
13・・・記録電流発生回路、22・・・ゼロクロス検
出器、23・・・積分器、24・・・正パルスゲート、
25・・・ゲート、26・・・負パルスゲート、27・
・・ゲート、28・・・デコーダ。
FIG. 1 is a waveform diagram showing a recording current waveform according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram showing a recording current waveform according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the recording current waveform, magnetization pattern, reproduction waveform, and tilt direction detection waveform according to the method of the present invention. FIG. An explanatory diagram showing the same thing as FIG. 3 in the NRZI-FP recording method for comparison, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the magnetization pattern and the gap length. Figure fs6 is an explanatory diagram showing the case where two current waveforms with different polarities appear in adjacent bits, and Figure 7 shows two current waveforms with the same polarity.
An explanatory diagram showing the case where two current waveforms appear in adjacent bits, FIG. 8 is a block diagram showing the recording system used in the present invention, FIG. 9 is a block diagram showing the playback system, and FIG. 10 is a block diagram showing various types of modulation. Figure 11 is a waveform diagram showing a sawtooth wave used as a write current waveform, Figure 12 is an explanatory diagram of an asymmetric dipulse in perpendicular magnetic recording, and Figure 13 is a diagram comparing the NRZI method and NRZI- Comparative explanatory diagrams of the FP method, Figures 14 to 17 are conventionally proposed NR
An explanatory diagram showing how magnetization is formed over time using the Z I-FP method, FIG. 18 is a circuit diagram showing a circuit for generating an NRZI-FP multiplied signal, and FIG. 19 is an explanatory diagram showing the MFM method. be. 6... Perpendicular magnetic recording medium, 7,14.21... Ring head, 11... Encoder, 12... Adder,
13... Recording current generation circuit, 22... Zero cross detector, 23... Integrator, 24... Positive pulse gate,
25...gate, 26...negative pulse gate, 27.
...Gate, 28...Decoder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、記録すべき2値信号のうちデータ“1”が発生する
ごとに中立レベル期間をおいて極性が反転する微小デー
タパルスを記録電流としてリングヘッドに供給し、垂直
磁気異方性媒体に情報を記録するNRZI−FP記録方
式にもとづく垂直磁気記録方式において、 データ“0”が連続する場合に、クロック信号タイミン
グに同期した追加パルス電流をデータ(VN)n(Vは
追加パルス、Nはこの追加パルスと対になり前記追加パ
ルスとは逆極性のノーマルパルス、nは(VN)のパタ
ーンを繰返すことを表わす)を含むパターンで、かつパ
ルスVの極性は先行するデータパルスと同極性で、パル
スNとこれに続くデータパルスとは同極性となるように
して前記リングヘッドに供給して記録し、再生時の自己
同期情報を得るようにした垂直磁気記録方式。 2、前記データパルスと追加パルス間、およびノーマル
パルスと次のデータパルス間の最短パルス間隔Tは、前
記リングヘッドの記録ギャップ長をg、前記垂直磁気異
方性媒体の前記リングヘッドに対する相対速度をvとし
て T≧3g/v の関係となるように選択されたものであることを特徴と
する請求項1記載の垂直磁気記録方式。
[Claims] 1. A minute data pulse whose polarity is reversed after a neutral level period is supplied to the ring head as a recording current every time data "1" is generated among the binary signals to be recorded, and the perpendicular magnetic In the perpendicular magnetic recording method based on the NRZI-FP recording method that records information on an anisotropic medium, when data “0” continues, an additional pulse current synchronized with the clock signal timing is applied to the data (VN)n (V is An additional pulse, N is a normal pulse that is paired with this additional pulse and has a polarity opposite to that of the additional pulse, n represents repeating the pattern of (VN)), and the polarity of the pulse V is the same as the preceding data. A perpendicular magnetic recording system in which the pulse N and the following data pulse have the same polarity and are supplied to the ring head for recording to obtain self-synchronization information during reproduction. 2. The shortest pulse interval T between the data pulse and the additional pulse and between the normal pulse and the next data pulse is the recording gap length of the ring head, g, and the relative speed of the perpendicular magnetic anisotropic medium with respect to the ring head. 2. The perpendicular magnetic recording system according to claim 1, wherein the perpendicular magnetic recording method is selected so that the relationship T≧3g/v is satisfied, where v is T≧3g/v.
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