JPH03132901A - 磁気記録再生装置 - 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〕 本発明は磁気ディスク装置、フロッピーディスク装置、
磁気テープ装置、ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）装置
、オーディオテープレコーダ（ＡＴＲ）装置等の磁気記
録再生装置の記録再生系に関する。

〔従来の技術〕

従来、磁気記録再生系は磁気ヘッドに記録情報に対応す
る電流を流して磁界を発生させ、記録媒体に該情報を記
録させる［例えば磁気記録技術入門（総合電子出版社列
）第３２１頁コ。再生する際は、記録媒体に記録された
情報を磁気ヘッドを介して読出し、微弱な信号を増幅器
で増幅させ。

その後、弁別として情報を再生する。磁気記録装置を稼
動する条件は、再生される信号の大きさと外部からの混
入雑音、媒体、ヘッドからの雑音、および回路雑音に大
きく影響される。すなわち、信号（Ｓ）対雑音（Ｎ）の
比、Ｓ／Ｎがある一定以上になければ装置として動作し
ない。情報量の増大とともに記録媒体に記録される密度
が高くなるにつれて、信号が小さくなり、また、転送速
度の増大とともに広帯域化され、雑音を大きくなり、Ｓ
／Ｎを維持する技術がむづかしくなってきている。

〔発明が解決しようとするｉ！題） 従来の磁気記録装置の記録再生系において、Ｓ／Ｎを富
める手段としては記録媒体、磁気ヘッドの性能向上が主
であり、記録再生方法についての配慮がされておらず、
装置性能は記録媒体および磁気ヘッドの性能の影響を大
きく受けるという問題点があった。

本発明の目的は従来の問題点を解決し、Ｓ／Ｎを高め、
情報の信頼性のみならず、さらに高密度磁気記録できる
磁気記録再生装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明においては、記録媒
体に記録された情報を再生する際、同情報を１個の磁気
ヘッドで繰返し再生、または、同情報を複数の磁気ヘッ
ドで複数回再生し、各再生信号を適宜の演算回路にて加
算もしくは加算平均することによりＳ／Ｎを高めた再生
信号を得るようにしたものである。

〔作用〕

記録媒体νこ記録された情報を再生した場合、その再生
信号には雑音が重畳されている。この雑音は外部からの
侵入、誘導雑音、媒体雑音、磁気ヘッド雑音、および電
気回路の雑音である。すなわち、これらの雑音は一般に
ランダム雑音であり、同信号を複数回繰返し再生し、・
加算平均することにより、雑音は繰返し回数ｎの１／２
乗に比例して小さくなる。このため、Ｓ／Ｎは１０Ｑｏ
ｇｎｄＢに比例して、大きく改善される。

同一トラック上から複数回の再生信号を得るためには、
同じ情報信号を同一ヘッドで繰返し再生するか、もしく
は同じ情報信号を複数個のヘッドで再生すればよい。い
ずれの場合においてもＳ／Ｎは１０ＱｏｇｎｄＢに改善
され、情報の信頼性が増すとともに、より高密度での記
録情報の再生を容易にする。

〔実施例〕

実施例１ 以下、本発明の一実施例を第１〜２図により説明する。

第１図は本発明の磁気ディスク装置に使用した磁気ヘッ
ドのギャップ近傍部の拡大図であり、媒体対向面形状を
示したものである。矢印１は媒体走行方向を示す。磁気
ヘッドは該走行方向に対して、はぼ縦列に、先行ヘッド
２．後行ヘツド３の様に配列されている。本実施例にお
いて、記録ヘッドには先行ヘッド２を用いた。

第２図は再生系のブロック図を示す６磁気ヘツド２で再
生された情報信号は増１器７で増幅され、遅延回路９で
、ヘッド２．ヘッド３のギャップ間隔６に相当する遅延
時間だけ遅延され、演算回路１１に入力される。一方、
磁気ヘッド３で再生された情報信号は先行ヘッドより遅
延された情報信号が再生され（磁気ヘッド２，３のギャ
ップ間隔６に相当する時間遅れで再生）、増幅器８で増
幅され、直接、演算回路１１に入力される。演算回路１
１は磁気ヘッド２および３の情報信号を加算平均する回
路であり、その出力はＳ／Ｎが高められ、弁別器１２に
入力され、情報弁別される。なお、遅延回路９は情報ト
ラックナンバーからの情報１０で遅延時間を可変出来る
様になっている。

また、前記増Ｑｕ器は両者の信号の大きさをほぼ一定に
するためにＡＧＣ回路を付加した方が、より好ましい。

本実施例に用いた磁気ヘッド、記録媒体の諸元を第１〜
２表に示す。

第１表　（ヘッド諸元） 第２表　（磁気ディスク諸元） また、記録再生条件は、相対速度？１２．０６ｍ／ｓ、
記録周波数：６．４ＭＨｚ、スペーシング二０．２μｍ
　、ヘッド２，３のギャップ間隔ニア３７μｍである。

上記条件で得られた結果を第３表に示す。

第３表　再生特性 ここで、上記再生出力および雑音は演算回路入力の値を
ヘット出力に換算したものである。

上記結果からも明らかな様に、同一情報を２回再生し、
演算回路で加算平均することにより、Ｓ／Ｎを約３ｄＢ
高めることができる。すなわち、Ｓ／Ｎ向上分は１０１
０ｌ２ｏ、ｎ＝２で３ｄＢとなることがわかる。

実施例２ 本発明の他の一実施例を第３図を参照して説明する。

第３図は記録再生系のブロック図を示したものである。

本実施例は実施例１の遅延回路９をメモリ回路１３で置
換えたものである。このメモリ回路１３は先行磁気ヘッ
ド２と後行磁気ヘッド３のギャップ間距離に等しい容量
もしくはそれ以上の容量をもち、ギャップ間距離に等し
い時間だけ遅らせたり、進ませたり出来る様になってい
る。また、磁気ディスク、フロッピーディスク装置の様
にトラック間によってヘッド２，３のギャップ間距離に
対する時間が多少変化する場合にはその時間に応じて変
化出来る様になっている。また、トラック間で記録密度
を変えた場合（ゾーン記＠）、サンプリング時間も変え
られる様になっている。

信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）を高めるために磁気ヘッドをマ
ルチ化した場合は信号増幅器８′、メモリ回路１３′を
付加したヘッド数に応じて増加させる。

ここでは実施例１と全く同じ磁気ディスク、磁気ヘッド
を用い、上記、再生系で記録再生した。

その結果を第４表に示す。なお、再生出力および、雑音
は演算回路入力の値であり、ヘッド出力に換算した。

第４表　再生特性 以上の結果、明らかな様に、実施例１より若干、Ｓ／Ｎ
が良好になっている。これは遅延回路にメモリ回路を使
用したことによって、ギャップ間距離に相当する遅延時
間をより正確にすることができたことと、遅延時間が約
６０μｓと長かったために、実施例１の遅延回路の同周
波特性が若干悪く、メモリ回路を使用する方が有利であ
ったことによるものである。

実施例３ 本発明の他の一実施例を第４図を参照して説明する。第
２図のブロック図の遅延回路９はヘッド２、ヘッド３の
ギャップ間隔６に相当する時間を遅延させる必要がある
。磁気ヘッドがフェライトヘッドあるいはフェライトヘ
ッドのギャップ付近に飽和磁束密度の高い金属磁性材料
を挿入した形の複合ヘッド（メタル　イン　ギャップ　
ヘッド：　Ｍｅｔａｌ　Ｉｎ　Ｇａｐ　Ｈｅａｄ）等は
形状が大きく、ギャップ間距離６が大きくなり、遅延時
間も遅くなる。

また、Ｓ／Ｎを向上するために、ヘッド数を増加するに
従って、遅延時間が長くなる。一般に遅延回路は遅延時
間を長くするに従って１体積も大きくなり、また、広帯
域化しにくくなる。

本実施例では、遅延時間を短かくするのに有利な磁気ヘ
ッドとして、リソグラフィプロセスで製造したインダク
ティブヘッド１４および、磁気抵抗効果型（ＭＲ）ヘッ
ド１５を組合せた。

記録媒体および条件は実施例１，２と同様であり、磁気
ヘッドは第５表に示すものを用いた。

第５表　（ヘッド諸元） の出力を積分し、増幅する回路１６を通し、ヘッド１５
の出力に合わせた。上記回路を使用して、記録再生した
結果を第６表に示す。

第６表　再生特性 ヘッド１４．１５のギャップ間隔は３．２μｍである。

また、ヘッドに対応した処理回路が付加されている。す
なわち、インダクティブヘッド１４の再生出力は微分形
で現われ、ＭＲヘッドｔ−５の再生出力は積分形で現わ
れる。このため、ヘッド１４−１１記再生出力および雑
音は演算回路入力値をヘッド出力に換算した値を示した
。

Ｌ記の様に磁気ヘッド１ケで再生したＳ／Ｎよりも高く
なることがわかる。

本実施例は第４図に示した回路形式としたが、ヘッド１
４の再生出力そのままの微分形で遅延回路９を通しても
良い。この場合にはヘッド１５側の出力を微分した後に
演算回路１１に入力する。

またヘッド１５を同積分形へラドホール素子を用いたホ
ールヘッドで置換えた場合は全く同様になる。また、ヘ
ットの構成をインダクティブヘッドのみ、あるいはＭＲ
ヘッドのみあるいはホールヘッドのみで構成しても同様
の効果が得られることは勿論である。

実施例４ 本発明の一実施例を第５〜６図を参照して説明する。本
発明では特に画像記録などに使用されているＶＴＲ（ビ
デオテープレコーダ）装置に使用した場合の実施例を示
す。第５図は回転ドラム上に配置した磁気ヘッドの様子
を示したものである。

ここではヘッド１７〜２ｏは同アジマス、１７′〜２０
’　は１７〜２０ヘツドに対して異なるアジマスを有す
るヘッドである。同じアジマス角を持つヘッドは同一ト
ラック上をトレースする様に配置されている。すなわち
、ヘッド１７．１８゜１９．２０と番号が大きくなるに
つれて、若干トラック幅を大きくするか、あるいは、そ
の分だけ、ヘット取付１ｒｒｌの高さを変えて配置する
。上述の如く、本実施例ではトラック幅を変えた。記録
再生系は実施例の第２図と同じ回路（第６図）にした。

この時に用いたヘッドは記録用ヘッドｌ　７，１７’を
用い、再生ヘッドは１７，１８，１７’　、１８’を用
いた。第７表および第８表に磁気ヘッド、磁気テープの
諸元を示した。

第７表　（ヘッド諸元） 第８表 （磁気テープ諸元） 記録再生条件は、相対速度：３．７５ｍ／ｓ記録周波数
：５ＭＨｚ、ヘッドギャップ間隔（１７−１８）ニア３
７μｍ、ヘッドギャップ間隔（１７’　−１８’　）：
　７３７μｍである。

第６図の再生回路を通した場合のＣ／Ｎを第９表、第１
０表に示した。

第９表　再生特性 第１０表　再生特性 上記の様に同信号をｎ回繰返し、再生し、それを加算可
均することにより、Ｃ／Ｎは１０ＱｏｇｎｄＢ高められ
る。上記の結果はｎ＝２であるため、約３ｄＢ向上して
いることがわかる。

本実施例では前述のように、ヘッドの配置を、ヘッド１
７〜２０同アジマス、１７′〜２０′を１７〜２０と異
なるアジマスにしたが、ＶＴＲ装置の構成により、どの
様な配置にしてもよい。例えば、ヘッド１７．１９を３
倍速用ＬＬ　＋　ｕアジマス、ヘッド１７’　　　１９
’　を同一″−″′アジマス、ヘッド１８．２０を標準
連用“−″アジマス、１８”　、２０’　を同“十″ア
ジマスとし、隣り合うヘッドのアジマスが異なる様にし
てもよい。また、本実施例では第６図に示す再生系およ
び、磁気ヘッドはバルクヘッドで行なったが、実施例２
で示した第３回の再生系を用しても良い。また、実施例
３の磁気ヘッドで構成しても良い。

実施例５ 本発明の他の実施例を第７図を参照して説明する。本発
明では特に画像記録などに使用されているＶｌ’Ｒ（ビ
デオテープレコーダ）装置に使用した場合の実施例およ
び、静止画等に利用されているビデオフロッピーディス
ク装置の実施例を示す。

これまでの実施例では、同情報をｎ個のヘッドで再生し
た場合であった。本実施例では同一情報を同一ヘッドで
繰返し再生し、Ｓ／Ｎを向上させた例を示す。

第７図に示す再生系は、実施例１もしくは実施例２の再
生系にメモリ２４を付加したものである。

すなわち、演算回路１１の後に１トラック分（ＶＴＲの
場合は１フイ一ルド分）のメモリを用意し、メモリ回路
２４からの出力を演算回路１１に戻すことによって行な
う。同一トラック上を何回も磁気ヘッドがトレースされ
ている状態ではヘッド２で再生された信号は遅延回路９
又はメモリ回路１３で遅延され、ヘッド３で再生された
信号と演算回路１１で加算平均され、メモリ回路２４に
入る。この状態ではすでに同情報が２１０１再生され、
Ｓ／Ｎは３ｄＢ向上している状態であり、１トラック分
の情報が記録される。次にまた同じ情報が磁気ヘッドに
入力され、同様に演算回路１１で加算平均される。この
時、メモリ回路２４の出力を演算回路に入力すれば前回
の信号（３ｄＢアツプ）と今回再生された信号の加算平
均となり、４回繰り返し再生したものと同じとなる。す
なわちＳ／Ｎは６ｄＢ向上する。すなわち、繰返し再生
することによって、Ｓ／Ｎはどんどん向上してくる。本
実施例では磁気ヘッド２ケを使用したが、１ケ以上使用
した場合でも良い。

〔発明の効果〕

以上、説明した様に、本発明は同一記録情報を繰返し再
生し、加算平均する記録再生系を付加することによって
ノイズを低減し、Ｓ／Ｎを高める効果がある。そのＳ／
Ｎ向上分は繰返し再生回数をｎとすればＳ／　Ｎ＝　１
０　ｆｌｏｇｎ分向上する。繰返し再生する方式として
、（１）同一ヘッドで同一トラックを繰返し再生し、加
算平均する方式と（２）複数個の再生ヘッドを用いて同
一トラックを再生し、加算平均する方式および（３）上
記２者の方式の複合による方式があり、それぞれＳ／Ｎ
向−ヒが期待でき、信頼性の向上、および、より磁気記
録の高密度化が期待できる。

（１）の方式はＶＴＲ装置の静止画やビデオフロッピー
装置の様に繰返し再生する装置には有利であるが、１ト
ラック分のメモリ容量を必要とするために大容量メモリ
を要する。

（２）の方式はヘッド間隔（ヘッドギャップ間距Ｓ）に
等しい容量以上のメモリがあればよく、また、この距離
に相当する時間を遅延する遅延回路′で代用できる利点
がある。ヘッドが複数個およびヘッド形状が大きい場合
には上述の遅延回路による代用はむずかしくなる（大型
化する。広帯域化がむずかしい）。この場合はヘッドの
間隔を小さく（遅延時間を小）するに有利なりソグラフ
イプロセスで製造したインダクティブヘッドあるいは磁
気効果型（ＭＲ）ヘッド、ホール効果型ヘッドを使用す
ればよい。

【図面の簡単な説明】

゛第１図は本発明の一実施例のヘッド配置を示す媒体対
向面ギャップ近傍の正面図、第２図、第３図、第４図、
第６図および第７図は、それぞれ本発明の実施例の再生
系のブロック図、第５図は本発明の実施例のヘッド配置
を示す平面図である。 １・・・媒体走行方向、２，３．３’　、１４，１５゜
１７、　１８．　１９．　２０．　１７’　　、１８’
　　、１９’２０′・・・磁気ヘッド、４，５・・・磁
気ヘッドギャップ、６・・ギャップ間距離、７，８．８
’　・・・再生増幀器、９・・・遅延回路、１０・・・
トラックＮα等の情報、１１・・演算回路、１２・・・
弁別回路、１３．１６メモリ回路、２１・回転ドラム、
２２・・磁気テープ、２３・・・テープガイド。 第１図 第２図 　０ 第３図 　０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録した情報を再生する手段において、該情報を繰
   返し再生して加算平均することを特徴とする磁気記録再
   生装置。 ２、同一トラックを繰返して再生し加算平均することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録再生装
   置。 ３、情報を記録した同一トラック上を１個以上の磁気ヘ
   ッドで再生し、加算平均することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の磁気記録再生装置。 ４、前記磁気ヘッドのギャップ間隔に等しい時間、遅延
   させる遅延回路を該加算平均する回路の前に挿入したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３項
   記載の磁気記録再生装置。 ５、前記、遅延回路をメモリ回路にしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項、第２項、第３項記載の磁気記
   録再生装置。 ６、同一トラック上をトレースする様に該磁気ヘッドを
   配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２
   項、第３項記載の磁気記録再生装置。 ７、前記磁気ヘッドは、リソグラフィプロセスで製造し
   たインダクティブヘッド、磁気抵抗効果型ヘッド、ホー
   ル効果型ヘッドのいずれかであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項、第２項、第３項記載の磁気記録再生
   装置。 ８、前記加算平均を加算にしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項、第２項、第３項記載の磁気記録再生装
   置。 ９、１トラック分以上の容量をもつメモリ回路を付加し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第２項、第３項記載
   の磁気記録再生装置。 １０、１トラック分以上の容量のメモリ回路を該加算回
   路、該加算平均回路の後に挿入し、その出力を該加算回
   路、該加算平均回路に再入力することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項、第２項、第３項、第９項記載の磁気
   記録再生装置。 １１、記録した情報を再生する手段において、該情報を
   再生する磁気ヘッドが２個以上の時、該情報を先行再生
   する磁気ヘッドを再生増幅器で増幅した後、後行磁気ヘ
   ッドの再生情報の時間遅れを解消する回路を経た経路と
   、該後行磁気ヘッドで再生情報を再生増幅器で増幅した
   経路とを加算演算することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項、第２項、第３項記載の磁気記録再生装置。 １２、前記再生増幅器はＡＧＣ回路を付加したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１１項記載の磁気記録再生装
   置。 １３、前記先行磁気ヘッドで情報を記録することを特徴
   とする特許請求の範囲第１１項記載の記録再生装置。