JPH06282806A - 磁気ディスクおよび磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ディスクのデータエリアの先頭部分から
再生されたデータにおける符号間干渉の発生を防止す
る。 【構成】 磁気ディスク１のデータエリアの少なくとも
先頭部分が、あらかじめ所定の方向に初期磁化されてお
り、データの記録時においては、データエリアの先頭部
分が、初期磁化の方向と同一の方向に磁化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばコンピュータシ
ステムにおけるハードディスク装置などに用いて好適な
磁気ディスク、並びに磁気ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータシステムにおいては、ハー
ドディスク装置が用いられ、そこに記録されたプログラ
ムあるいはデータに対して、高速にアクセスすることが
できるようになされている。このハードディスク装置に
おいては、磁気ディスクの両面に磁性膜を形成し、フラ
イングタイプの磁気ヘッドにより、その磁性層にデータ
を記録再生するようになされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図２２
（ａ）に示すように、磁気ディスクがあらかじめ所定の
方向に初期磁化されてされている場合、磁気ディスクの
データエリア（データセグメント）の先頭部分に記録し
ようとする磁化の向きが、初期磁化の向きと逆向きであ
るとき、磁気ヘッドに記録電流を供給する記録アンプが
即座にアクティブにはならないために、データエリアの
先頭部分においては、初期磁化が残り、これにより不要
な磁化遷移が生じる。

【０００４】同様に、図２２（ｂ）に示すように、磁気
ディスクがあからじめ磁化されていない場合も、データ
エリアの先頭部分で不要な磁化遷移が生じる。

【０００５】従って、データの再生時に、この磁化遷移
に対応する、不要な再生パルスが発生し、データエリア
の先頭部分に記録したデータに対応する磁化遷移による
（有効な）再生パルスとの間で、再生符号間干渉が生じ
る課題があった。

【０００６】この不要な再生パルスに対応する磁化遷移
の生じる磁気ディスク上の位置は、データの記録を開始
しようとするときに、磁気ヘッドに記録電流を供給する
記録アンプがアクティブ状態になる時間によって決まる
ので、その位置を特定するのは難しく、従ってフィルタ
などにより再生符号間干渉の影響を低減することは困難
であった。

【０００７】そこで、再生符号間干渉の影響を低減する
方法としては、不要な再生パルスから、有効な再生パル
スまでの間に、相応のギャップを設ける方法があるが、
磁気ディスクの記録容量が減少する課題があった。

【０００８】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、磁気ディスクの記録容量を減少させるこ
となく、符号間干渉を防止することができるようにする
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の磁気デ
ィスクは、情報が記録または再生される面上に磁性膜が
形成された、データエリアとサーボエリアとを有する磁
気ディスクにおいて、データエリアの少なくとも先頭部
分は、あらかじめ所定の磁化方向に磁化されており、デ
ータエリアの先頭部分には、所定の磁化方向と同一の方
向に磁化が形成されるように情報が記録されることを特
徴とする。

【００１０】請求項２に記載の磁気ディスク装置は、情
報が記録または再生される面上に磁性膜が形成された、
データエリアとサーボエリアとを有する磁気ディスクと
しての磁気ディスク１と、磁気ディスク１に対して情報
を記録または再生する磁気ヘッドとしての磁気ヘッド２
と、磁気ヘッド２の出力を復号する復号手段としてのデ
ータ復調回路４とを備える磁気ディスク装置において、
データエリアの少なくとも先頭部分は、あらかじめ所定
の磁化方向に磁化され、磁気ヘッド２は、所定の磁化方
向と同一の方向に、データエリアの先頭部分に磁化が形
成されるように情報を記録することを特徴とする。

【００１１】請求項３に記載の磁気ディスク装置は、磁
性膜の一部が除去され、残った部分が所定の磁化方向と
同一方向に磁化されることにより、サーボエリアにサー
ボ情報が記録されていることを特徴とする。

【００１２】請求項４に記載の磁気ディスク装置は、磁
気ディスク１が、凹凸の形成された基板に磁性膜が形成
されて構成されており、磁気ディスク１の基板の凸部に
対応する磁性膜の部分が所定の磁化方向と同一方向に磁
化されることにより、サーボエリアにサーボ情報が記録
されていることを特徴とする。

【００１３】請求項５に記載の磁気ディスク装置は、デ
ータ復調回路４が、パーシャルレスポンスクラスＩＶを
使用した変調符号を、例えばビタビ復号などの最尤復号
するようになされており、データ復調回路４によって、
データエリアに記録された情報の復号が開始される直前
ごとに、データ復調回路４の内部状態を、所定の磁化方
向に対応する状態に制御する制御手段としてのレジスタ
設定回路７をさらに備えることを特徴とする。

【００１４】請求項６に記載の磁気ディスク装置は、デ
ータ復調回路４が、パーシャルレスポンス（１，−１）
符号を処理する一対の処理手段としての処理回路１２０
および１３０を有し、これをインタリーブしながら使用
することによって磁気ヘッド２の出力を復号することを
特徴とする。

【００１５】請求項７に記載の磁気ディスク装置は、磁
気ディスク１の有するデータエリアの少なくとも先頭部
分が、すべて同一方向にあらかじめ磁化されていること
を特徴とする。

【００１６】

【作用】請求項１に記載の磁気ディスクにおいては、デ
ータエリアの少なくとも先頭部分が、あらかじめ所定の
磁化方向に磁化されており、データエリアの先頭部分に
は、所定の磁化方向と同一の方向に磁化が形成されるよ
うに情報が記録される。従って、磁気ディスク上に、不
要な磁化遷移が形成されないので、磁気ディスクの記録
容量を減らすことなく、符号間干渉を防止することがで
きる。

【００１７】請求項２に記載の磁気ディスク装置におい
ては、データエリアの少なくとも先頭部分が、あらかじ
め所定の磁化方向に磁化され、磁気ヘッド２が、所定の
磁化方向と同一の方向に、データエリアの先頭部分に磁
化が形成されるように情報を記録する。従って、磁気デ
ィスク１上に、不要な磁化遷移が形成されないので、磁
気ディスク１の記録容量を減らすことなく、符号間干渉
を防止することができる。

【００１８】請求項３に記載の磁気ディスク装置におい
ては、磁性膜の一部が除去され、残った部分が所定の磁
化方向と同一方向に磁化されることにより、サーボエリ
アにサーボ情報が記録されているので、磁気ディスク１
の位置制御を正確に行うことができる。

【００１９】請求項４に記載の磁気ディスク装置におい
ては、磁気ディスク１が、凹凸の形成された基板に磁性
膜が形成されて構成されており、磁気ディスク１の基板
の凸部に対応する磁性膜の部分が所定の磁化方向と同一
方向に磁化されることにより、サーボエリアにサーボ情
報が記録されているので、磁気ディスク１の位置制御を
正確に行うことができる。

【００２０】請求項５に記載の磁気ディスク装置におい
ては、データ復調回路４が、パーシャルレスポンスクラ
スＩＶを使用した変調符号をビタビ復号するようになさ
れており、データ復調回路４によって、データエリアに
記録された情報の復号が開始される直前ごとに、データ
復調回路４の内部状態が、所定の磁化方向に対応する状
態に制御される。従って、情報を正確に復号することが
できる。

【００２１】請求項６に記載の磁気ディスク装置におい
ては、パーシャルレスポンス（１，−１）符号を処理す
る処理回路１２０および１３０が、インタリーブしなが
ら使用されることによって磁気ヘッド２の出力が復号さ
れる。従って、装置構成の簡単化を図ることができる。

【００２２】請求項７に記載の磁気ディスク装置におい
ては、磁気ディスク１の有するデータエリアの少なくと
も先頭部分が、すべて同一方向にあらかじめ磁化されて
いるので、データエリアの先頭部分への情報の記録制御
を、即ち磁化の形成の制御を容易に行うことができる。

【００２３】

【実施例】図１は、本発明の磁気ディスク装置の一実施
例の構成を示すブロック図である。磁気ディスク１は、
例えばセクタサーボ型のディスクで、トラックが複数の
セクタに区分されており、各セクタは複数のセグメント
により構成されている。各セグメントは、基本的にデー
タを記録するデータエリアと、サーボ情報を記録するサ
ーボエリアとに区分されている。

【００２４】サーボエリアは、１トラックに数１００乃
至数１０００程度、等間隔に設けられており、各サーボ
エリアには、図２に示すように、サーボ情報としてのグ
レイコードＴＡおよびファインパターンＡ，Ｂ，Ｘ，Ｙ
が形成されている。

【００２５】グレイコードＴＡは、トラックを特定する
ためのトラックＩＤを表し、サーボエリアの先頭に形成
される。

【００２６】ファインパターンは、トラッキング制御用
のパターンであり、Ｘ，Ｙ，Ａ，Ｂの４種類が設けら
れ、グレイコードＴＡの次に形成される。パターンＢ
は、トラックＴｄ_nと、このトラックＴｄ_nから１本おき
のトラック（トラックｎ±２，ｎ±４，・・・）に正対
するように設けられている。これに対して、パターンＡ
は、トラックＴｄ_nに隣接するトラック（トラックｎ±
１，ｎ±３，・・・）に対して正対するように設けられ
ている。

【００２７】パターンＸは、パターンＡを１／２トラッ
クピッチだけ外周側に移動させた位置に形成されてい
る。また、パターンＹは、パターンＢを１／２トラック
ピッチだけ外周側に移動させた位置に形成されている。

【００２８】これらのパターン（グレイコードおよびフ
ァインパターン）は、図３に示すように、ディスク基板
１ａ上に形成された、サーボエリアに対応する磁性体１
ｂの部分を、横方向（トラック方向）に直流磁化するこ
とにより形成される。

【００２９】このようなサーボエリアの磁化（サーボエ
リアの形成）は、磁気ヘッド（記録ヘッド）を磁気ディ
スク１上に正確に走行させながら、上述したグレイコー
ドおよびファインパターンを形成するタイミングで、記
録電流を磁気ヘッドに供給することにより行われる。

【００３０】なお、サーボエリアには、図示していない
が、クロックを生成するための基準信号（プリアンブ
ル）に相当するパターンが、上述したようにして形成さ
れる。

【００３１】次に、データエリアは、その少なくとも先
頭部分が、例えばサーボエリアのグレイコードおよびフ
ァインパターンの磁化方向と同一の方向に磁化（初期磁
化）されている。

【００３２】このようなデータエリアの磁化は、上述し
たサーボエリアを形成する（所謂サーボライトを行う）
のと同時に行われる。即ち、データエリアの磁化は、サ
ーボライトを行っているときに、磁気ヘッドが各データ
エリアの先頭部分を通過している間、サーボエリアのグ
レイコードおよびファインパターンを形成するときと同
一方向の記録電流を磁気ヘッドに供給することにより行
われる。

【００３３】なお、データエリアの磁化は、その各先頭
から、１クロック（１つのデータを記録／再生するのに
必要な時間）に対応する長さ以上行われる。従って、デ
ータエリアすべてを、上述したようにして磁化するよう
にしても良い。

【００３４】図１に戻り、再生ヘッド２ａは、磁気ディ
スク１の磁性体１ｂの磁化方向に基づいて、そこに記録
されたデータを再生する（例えば、磁性体１ｂ上に磁化
遷移のあった時点で再生パルスを含む再生信号を出力す
る）。再生アンプ３は、再生ヘッド２ａで再生された再
生信号を増幅する。クロック生成回路５は、磁気ディス
ク１にクロックマーク（あるいは、クロックを生成する
ために記録された基準信号（プリアンブル））に相当す
る再生信号に基づいて、クロックを生成する。データ復
調回路４は、クロック生成回路５からのクロックを用い
て、再生アンプ３からの再生信号からデータ等を、例え
ば「Viterbi Detection of Class IV Partial Response
on a Magnetic Recording Channel」 IEEE TRANSACTIO
NS ON COMMUNICATIONS, VOL.COM-34, NO.5, MAY 1986な
どに記載されている、所謂Ｗｏｏｄのアルゴリズムに基
づいて最尤復号（この場合、ビタビ復号）する。

【００３５】ここで、Ｗｏｏｄのアルゴリズム（ビタビ
復号）について簡単に説明する。磁気記録においては、
変調符号として、一般的にパーシャルレスポンス（Ｐ
Ｒ）が用いられ、ＰＲの種類としては、良く使われるも
のに、ＰＲＳ（１，１）（クラスI）、ＰＲＳ（１，−
１）、ＰＲＳ（１，０，−１）（クラスIV）などがあ
る。図４（ａ）に示す演算回路１０１は、ＰＲＳ（１，
０，−１）を用いるものであり、図４（ｂ）に示す演算
回路１０２，１０３は、ＰＲＳ（１，−１）を用いるも
のである。ＰＲＳ（１，０，−１）のシステム多項式Ｇ
（Ｄ）は、Ｇ（Ｄ）＝１−Ｄ²であり、ＰＲＳ（１，−
１）のシステム多項式Ｇ（Ｄ）は、Ｇ（Ｄ）＝１＋Ｄで
ある。ここで、Ｄは遅延オペレータである。

【００３６】演算回路１０１は、孤立した論理１が入力
されたとき、１，０，−１のデータを順次出力する回路
であり、演算回路１０２，１０３は、孤立した論理１が
入力されたとき、１，−１のデータを順次出力する回路
である。

【００３７】図４（ａ）に示す演算回路１０１（ＰＲＳ
（１，０，−１））では、Ｇ（Ｄ）＝１−Ｄ²のシステ
ム多項式を有するため、あるサンプル時刻ｋにおける入
力データｙ_kは、常に２つ前のサンプルｙ_k-2と演算され
る。従って、奇数番目のサンプルと偶数番目のサンプル
は、実質的に独立しており、それぞれが独立なパーシャ
ルレスポンスＰＲＳ（１，−１）の系列とみなすことが
できる。即ち、図４（ａ）の回路は、図４（ｂ）に示す
ように、パーシャルレスポンスＰＲＳ（１，−１）の演
算回路１０２，１０３に、スイッチ１０４を切り換え
て、入力データの奇数番目のサンプルと偶数番目のサン
プルをそれぞれ供給し、処理させ、その出力をスイッチ
１０５で合成して出力する回路と等価である。

【００３８】従って、演算回路１０１をＰＲＳ（１，
０，−１）による変調符号をデコードする回路、演算回
路１０２および１０３をＰＲＳ（１，−１）による変調
符号をデコードする回路と考えると、演算回路１０２と
１０３をインタリーブしながら使用することによるデコ
ードと、演算回路１０１によるデコードは、本質的には
同じであり、ここではパーシャルレスポンスＰＲＳ
（１，０，−１）を例にとって説明する。

【００３９】なお、パーシャルレスポンスＰＲＳ（１，
０，−１）自体はエラーを伝搬する性質を有し、ある条
件で１ビットエラーがおこると壊滅的なエラーを引き起
こす恐れがある。そこで、これを防ぐため、記録する前
にプリコーディングしておく必要がある。このプリコー
ディングには、パーシャルレスポンスの逆変換を適用す
る。

【００４０】図５は、このようにプリコードを行って、
パーシャルレスポンスの変復調を行う系の全体の構成を
示している。なお、図５と図１と対応させれば、図５の
プリコーダ１１１への入力部分、またはデコーダ１１６
からの出力部分が、図１の記録データ発生回路８へのソ
ースデータの入力部分、またはデータ復調回路４からの
再生データの出力部分にそれぞれ相当するとともに、図
５のデコーダ１１６が、図１のデータ復調回路４に相当
する。

【００４１】同図において、プリコーダ１１１は、１／
（１−Ｄ²）の処理を実行する。記録データは、このプ
リコーダ１１１によって、記録データのデータ間の相関
を利用して、記録データの値１および−１の間で変化す
るプリコードデータに変換された後、記録チャンネル回
路１１２に出力される。

【００４２】記録チャンネル回路１１２は特別に設けら
れる回路ではなく、磁気記録再生系が本来有している機
能を等価回路として表したものである。この回路では
（即ち、データを磁気的に記録し、これを再生する
と）、演算処理回路１１３においてプリコーダ１１１の
出力に対して（１−Ｄ）の演算処理が行われる。

【００４３】このとき実際の磁気記録チャンネルで発生
するノイズは、この演算結果に加算器１１４で加算され
るものとして扱い、このノイズを加算したデータ（磁気
記録した後、再生したデータ）が、後段の演算処理回路
１１５に出力される。演算処理回路１１５では、記録チ
ャンネル回路１１２からの出力に対して（１＋Ｄ）の演
算処理が行われる。

【００４４】記録チャンネル回路１１２から出力される
信号は、信号レベルの範囲を±２とすると、図６に示す
ように、｛−２，０，＋２｝の３つのレベルのいずれか
をとる。これをデコーダ１１６で元のバイナリデータ
（１または０）にデコードするのに、固定閾値を用いる
３値レベル検出法と、最尤復号法であるビタビデコーデ
ィングが考えられる。

【００４５】３値レベル検出法は、０と＋２の間、およ
び０と−２の間に、それぞれ、所定の固定値をもつスレ
ショルドレベルを設定し、サンプル点がスレショルドレ
ベルより大きいか、小さいかを判定することによってデ
コードするものであり、回路が非常に簡単ですむという
利点を有する反面、検出能力が比較的低いという欠点を
有する。

【００４６】これに対して、最尤復号法（ビタビ復号
法）は、前後のサンプル点の値も使ってデータを復号
し、復号した結果得られるデータの系列（パス）を検出
して、もっとも確からしい系列（パス）を推定していく
という方法であり、３値レベル検出法に較べて高い検出
能力を持っており、同じデータをデコードした場合に
は、ビットエラーレートが１桁から２桁改善される。

【００４７】次に、デコーダ１１６をビタビデコーダで
構成する場合の回路例を示すが、その前段階の準備とし
て、ビタビデコーディングについて説明する。ＰＲＳ
（１，０，−１）を用いた系は、１−Ｄ²のシステム多
項式を有するため、４つの状態を有する。この系から１
ビットおきにデータを取り出すと、１つの系（つまり、
ＰＲＳ（１，−１））となり、そのシステム多項式は１
−Ｄであるため、２つの状態を有する。

【００４８】ＰＲＳ（１，−１）の状態遷移図は、図７
に示すようになる。即ち、ＰＲＳ（１，−１）において
は、状態が、ａ_k-2＝−１のとき、１が入力されると、
状態が、ａ_k＝＋１に遷移するとともに、２が出力さ
れ、また−１が入力されると、状態が、元の状態と同一
の状態、即ちａ_k＝＋１に遷移するとともに、０が出力
される。さらに、状態が、ａ_k-2＝＋１のとき、１が入
力されると、状態が、ａ_k＝−１に遷移するとともに、
−２が出力され、また−１が入力されると、状態が、元
の状態と同一の状態、即ちａ_k＝−１に遷移するととも
に、０が出力される。

【００４９】この図７の状態遷移図に対応するトレリス
ダイアグラム（尤度追跡図）（以下、トレリスと記載す
る）は、図８に示すようになる。ここで、このトレリス
においては、あるサンプル時刻ｋにサンプル値（この場
合、演算処理回路１１５の出力）ｙ_kの入力があったと
きに、状態ａ_k-2から状態ａ_kへ遷移するブランチメトリ
ック（尤度の瞬時尺度に相当する）が、サンプル値ｙ_k
の自乗誤差に−１を乗算した値（−（ｙ₂−０）²，−
（ｙ₂−２）²，−（ｙ₂＋２）²，・・・）で示されてい
る。

【００５０】ビタビデコーディングは、これらのブラン
チメトリックの総和が最大になるようなパスを見つけ出
すものである。あるサンプル時刻ｋまでの、状態ａ_k＝
＋１とａ_k＝−１それぞれにおけるパスメトリック（尤
度の経路積分に相当）Ｌ_k ⁺とＬ_k ^-は、１つ前のサンプル
時刻ｋ−２までのパスメトリックの値Ｌ_k-2を用いて、
次の（１），（２）式のように表わすことができる。

【００５１】 Ｌ_k ⁺＝ｍａｘ｛Ｌ_k-2 ⁺＋〔−（ｙ_k−０）²〕，Ｌ_k-2 ^-＋〔−（ｙ_k−２）²〕｝ ・・・（１） Ｌ_k ^-＝ｍａｘ｛Ｌ_k-2 ⁺＋〔−（ｙ_k＋２）²〕，Ｌ_k-2 ^-＋〔−（ｙ_k−０）²〕｝ ・・・（２）

【００５２】ここで、ｍａｘ｛Ａ，Ｂ｝は、Ａ，Ｂのう
ち、大きい方を選択することを意味する。

【００５３】このメトリックを計算しながら最適なパス
を検出するためには、通常、自乗器が３個、加算器が６
個、コンパレータが２個必要となる。そこで、パスメト
リックを忠実に計算していくのではなく、回路を簡単に
するために、Ｗｏｏｄらの報告した差動メトリックを用
いたアルゴリズムを使用することができる。

【００５４】ここで、状態が２つしかない場合のビタビ
アルゴリズムについて考察する。ビタビアルゴリズム
は、ある時刻ｋにおける各々の状態について、そこに至
るまでの尤度がもっとも大きくなるようなパスを１つに
しぼりながら、データを決定していくものである。前述
した復号回路（デコーダ１１６）は、それを忠実に実現
するためのものである。

【００５５】即ち、状態ａ_k＝＋１，−１それぞれにお
けるパスメトリックの差（差動メトリック）は、次式で
表わすことができる。 ΔＬ_k＝Ｌ_k ⁺−Ｌ_k ^- ・・・（３）

【００５６】（１）式から、パスメトリックＬ_k ⁺は、 Ｌ_k-2 ⁺＋〔−（ｙ_k−０）²〕＞Ｌ_k-2 ^-＋〔−（ｙ_k−
２）²〕 の場合（状態ａ_k-2＝＋１から、状態ａ_k＝＋１へ遷移す
る尤度が大きい場合）、 Ｌ_k-2 ⁺＋〔−（ｙ_k−０）²〕 となり、 Ｌ_k-2 ⁺＋〔−（ｙ_k−０）²〕≦Ｌ_k-2 ^-＋〔−（ｙ_k−
２）²〕 の場合（状態ａ_k-2＝−１から、状態ａ_k＝＋１へ遷移す
る尤度が大きい場合）、 Ｌ_k-2 ^-＋〔−（ｙ_k−２）²〕 となる。

【００５７】一方、（２）式から、パスメトリックＬ_k ^-
は、 Ｌ_k-2 ⁺＋〔−（ｙ_k＋２）²〕＞Ｌ_k-2 ^-＋〔−（ｙ_k−
０）²〕 の場合（状態ａ_k-2＝＋１から、状態ａ_k＝−１へ遷移す
る尤度が大きい場合）、 Ｌ_k-2 ⁺＋〔−（ｙ_k＋２）²〕 となり、 Ｌ_k-2 ⁺＋〔−（ｙ_k＋２）²〕≦Ｌ_k-2 ^-＋〔−（ｙ_k−
０）²〕 の場合（状態ａ_k-2＝−１から、状態ａ_k＝−１へ遷移す
る尤度が大きい場合）、 Ｌ_k-2 ^-＋〔−（ｙ_k−０）²〕 となる。

【００５８】即ち、整理すると、パスメトリックＬ
_k ⁺は、 ４＞４ｙ_k−△Ｌ_k-2 ・・・（Ｃ⁺１） の場合（状態ａ_k-2＝＋１から、状態ａ_k＝＋１へ遷移す
る尤度が大きい場合）と、 ４≦４ｙ_k−△Ｌ_k-2 ・・・（Ｃ⁺２） の場合（状態ａ_k-2＝−１から、状態ａ_k＝＋１へ遷移す
る尤度が大きい場合）の２つの場合で値が異なり、ま
た、パスメトリックＬ_k ^-は、 −４＞４ｙ_k−△Ｌ_k-2 ・・・（Ｃ^-１） の場合（状態ａ_k-2＝＋１から、状態ａ_k＝−１へ遷移す
る尤度が大きい場合）と、 −４≦４ｙ_k−△Ｌ_k-2 ・・・（Ｃ^-２） の場合（状態ａ_k-2＝−１から、状態ａ_k＝−１へ遷移す
る尤度が大きい場合）の２つの場合で値が異なる。

【００５９】従って、（３）式で表される差動メトリッ
ク△Ｌ_kは、（Ｃ⁺１）且つ（Ｃ^-１），（Ｃ⁺２）且つ
（Ｃ^-２），（Ｃ⁺１）且つ（Ｃ^-２）、および（Ｃ⁺２）
且つ（Ｃ^-１）の４（＝２×２）通りの場合があること
になる。

【００６０】即ち、まず、４＞４ｙ_k−△Ｌ_k-2、且つ−
４＞４ｙ_k−△Ｌ_k-2の場合（生き残りパスが、状態〈＋
１〉→状態〈＋１〉且つ状態〈＋１〉→状態〈−１〉の
パターンとなる場合）、つまり−４＞４ｙ_k−△Ｌ_k-2の
場合、差動メトリック△Ｌ_kは、 △Ｌ_k＝｛Ｌ_k-2 ⁺＋〔−（ｙ_k−０）²〕｝−｛Ｌ_k-2 ⁺＋
〔−（ｙ_k＋２）²〕｝ ＝Ｌ_k-2 ⁺−ｙ_k ²−Ｌ_k-2 ^-＋ｙ_k ²＋４ｙ_k＋４ ＝４ｙ_k＋４ となる。

【００６１】さらに、４≦４ｙ_k−△Ｌ_k-2、且つ−４≦
４ｙ_k−△Ｌ_k-2の場合（生き残りパスが、状態〈−１〉
→状態〈−１〉且つ状態〈−１〉→状態〈＋１〉のパタ
ーンとなる場合）、つまり４≦４ｙ_k−△Ｌ_k-2の場合、
差動メトリック△Ｌ_kは、 △Ｌ_k＝｛Ｌ_k-2 ^-＋〔−（ｙ_k−２）²〕｝−｛Ｌ_k-2 ^-＋
〔−（ｙ_k−０）²〕｝ ＝Ｌ_k-2 ^-−ｙ_k ²＋４ｙ_k−４−Ｌ_k-2 ^-＋ｙ_k ² ＝４ｙ_k−４ となる。

【００６２】また４＞４ｙ_k−△Ｌ_k-2、且つ−４≦４ｙ
_k−△Ｌ_k-2の場合（生き残りパスが、状態〈−１〉→状
態〈−１〉且つ状態〈＋１〉→状態〈＋１〉のパターン
となる場合）、つまり−４≦４ｙ_k−△Ｌ_k-2＜４の場
合、差動メトリック△Ｌ_kは、 △Ｌ_k＝｛Ｌ_k-2 ⁺＋〔−（ｙ_k−０）²〕｝−｛Ｌ_k-2 ^-＋
〔−（ｙ_k−０）²〕｝ ＝Ｌ_k-2 ⁺−ｙ_k ²−Ｌ_k-2 ^-＋ｙ_k ² ＝△Ｌ_k-2 となる。

【００６３】そして、４≦４ｙ_k−△Ｌ_k-2、且つ−４＞
４ｙ_k−△Ｌ_k-2の場合（生き残りパスが、状態〈−１〉
→状態〈−１〉且つ状態〈＋１〉→状態〈＋１〉のパタ
ーンとなる場合）は、この式を整理すると、４≦４ｙ_k
−△Ｌ_k-2＜−４となることから、ありえない。

【００６４】以上から、（３）式は、４ｙ_k−ΔＬ_k-2の
大きさによって場合分けをすることができ、次の（４）
式のようになる。

【００６５】

【数１】

【００６６】従って、状態が２つ（ａ_k＝＋１またはａ_k
＝−１に）しかない場合、生き残りパスのパターンとし
ては、次に示す３通りのパターンしかあり得ない。 状態〈−１〉→状態〈−１〉かつ状態〈−１〉→状態
〈＋１〉 状態〈−１〉→状態〈−１〉かつ状態〈＋１〉→状態
〈＋１〉 状態〈＋１〉→状態〈＋１〉かつ状態〈＋１〉→状態
〈−１〉

【００６７】ここで、あり得る３種の生き残りパスのパ
ターンを、それぞれ→↑、→→、→↓という３種の２文
字記号で表すことにする。

【００６８】（４）式の場合分けの不等式においては、
４ｙ_k−ΔＬ_k-2が共通の比較要素として含まれているの
で、この値を４または−４と比較して、その大小を判定
することにより、生き残りパスのパターンが、上述の生
き残りパスのパターンのうちのいずれかであるのかを判
定することができる。つまり、パスメトリックそのもの
を計算しなくても、差動メトリックを計算すれば、その
過程で生き残ったパスを決定し、これによりデータを復
号することができる。

【００６９】即ち、ｙ_pを、トレリスにおいて、平行パ
ス（→→）以外のパス、即ち、上向きの発散（→↑）ま
たは下向きの発散（→↓）が現れたときの地点（ｌｏｃ
ａｔｉｏｎ ｐ）のサンプル値とするとともに、βを、
いわば補正項として、ΔＬ_k＝４ｙ_p−４βとおいて変数
変換すると、（４）式は、次の（５）式のように表すこ
とができる。

【００７０】

【数２】

【００７１】ここで、（５）式の左辺と右辺を比較する
ことにより、上段または下段で等式が成立する場合、即
ち生き残りパスのパターンとして上向きの発散（→↑）
または下向きの発散（→↓）が現れた場合、βは、１ま
たは−１とそれぞれなることが判る。

【００７２】従って、βは、いまの地点からさかのぼっ
て、最初の、上向きの発散（→↑）または下向きの発散
（→↓）が現れる地点（ｌｏｃａｔｉｏｎ ｐ）での発
散の方向（つまり、その地点（ｌｏｃａｔｉｏｎ ｐ）
での生き残りパスのパターンが、上向きの発散（→↑）
および下向きの発散（→↓）のうちのいずれであった
か）を表している。

【００７３】例えば、いまの地点からさかのぼって、最
初に現れた発散が、上向きの発散（→↑）であった場
合、つまりβ＝＋１である場合、いまの地点での生き残
りパスのパターンは、（５）式における場合分けの不等
式のβに１を代入することにより、０≦ｙ_k−ｙ_pのと
き、上向きの発散（→↑）、−２≦ｙ_k−ｙ_p＜０のと
き、平行パス（→→）、ｙ_k−ｙ_p＜−２のとき、下向き
の発散（→↓）と判定される（図９）。

【００７４】さらに、この場合（５）式の左辺と右辺を
比較することにより、βとｙ_pは、０≦ｙ_k−ｙ_pのと
き、ｙ_p←ｙ_k，β←＋１、−２≦ｙ_k−ｙ_p＜０のとき、
ｙ_p←ｙ_p，β←β、ｙ_k−ｙ_p＜−２のとき、ｙ_p←ｙ_k，
β←−１のように更新される（図９）。

【００７５】同様にして、いまの地点からさかのぼっ
て、最初に現れた発散が、下向きの発散（→↓）であっ
た場合、つまりβ＝−１である場合、いまの地点での生
き残りパスのパターンは、（５）式における不等式のβ
に−１を代入することにより、２≦ｙ_k−ｙ_pのとき、上
向きの発散（→↑）、０≦ｙ_k−ｙ_p＜２のとき、平行パ
ス（→→）、ｙ_k−ｙ_p＜０のとき、下向きの発散（→
↓）と判定され、βとｙ_pは、（５）式の左辺と右辺を
比較することにより、２≦ｙ_k−ｙ_pのとき、ｙ_p←ｙ_k，
β←＋１、０≦ｙ_k−ｙ_p＜２のとき、ｙ_p←ｙ_p，β←
β、ｙ_k−ｙ_p＜０のとき、ｙ_p←ｙ_k，β←−１のように
更新される。

【００７６】従って、βの表す意味は、式の上でいう
と、判定するための閾値にオフセットを加える役割を果
たしているものと見ることができる（この点について
は、表１、表２を参照して後述する）。

【００７７】生き残りパスパターンとして、上向きの発
散（→↑）または下向きの発散（→↓）が現れたとき、
その地点（ｌｏｃａｔｉｏｎ ｋ）より１つ前の発散が
現れた地点（ｌｏｃａｔｉｏｎ ｐ）から、その地点
（ｌｏｃａｔｉｏｎ ｋ）までのパスを確定することが
でき、これを繰り返すことによりデータを復号すること
が可能となる。

【００７８】このようなビタビアルゴリズムに基づいて
データを復号する図５のデコーダ１１６の構成例を図１
０に示す。図５の記録チャンネル回路１１２からの再生
データ（図１では、磁気ディスク１から再生された再生
信号のサンプル値に対応する）は、一対の処理回路１２
０または１３０に入力され、これらがインタリーブしな
がら動作することによって、データの偶数列サンプルま
たは奇数列サンプルが、個別にそれぞれ処理された後、
合成回路１４１において、切換回路１が出力する切換信
号のタイミングに基づいて、元の順序に復元され、出力
される。

【００７９】なお、図１０では、偶数列サンプルを処理
する処理回路１２０の構成が詳細に示されているが、奇
数列サンプルを処理する処理回路１３０も同様に構成さ
れる。

【００８０】即ち、処理回路１２０において、記録チャ
ンネル回路１１２からの再生データは、切換回路１から
出力される切換信号に対応して、偶数列サンプル／奇数
列サンプルのタイミングでＯＮ／ＯＦＦするスイッチ１
４を介して減算回路１１およびレジスタ１２ｂに供給さ
れる。即ち、減算回路１１およびレジスタ１２ｂには、
再生データの偶数列サンプルが供給される。

【００８１】レジスタ１２ｂは、１つ前の発散地点にお
けるサンプル値ｙ_pを記憶し、減算回路１１は、入力さ
れた偶数列サンプルｙ_kからレジスタ１２ｂに記憶され
ている値ｙ_pを減算して（（ｙ_k−ｙ_p）を演算して）、
比較回路１３に出力する。

【００８２】比較回路１３は、閾値である＋２，０，−
２、減算回路１１の出力（ｙ_k−ｙ_p）、およびレジスタ
１２ａに記憶されているβに対応して、表１および表２
に示す演算処理を行い、演算結果に対応して、表１、表
２に示す出力データを出力する。この演算の詳細は、図
１２および図１３を参照して後述する。

【００８３】

【表１】

【００８４】

【表２】

【００８５】シフトレジスタ１２１は、図１１に示すよ
うに、Ｎ個のセレクタＳｐ₁乃至Ｓｐ_Nおよびフリップフ
ロップＤｐ₁乃至Ｄｐ_Nが交互に縦接続されるとともに、
最前段のセレクタＳｐ₁の前段にフリップフロップＤｐ₀
が接続されたシリアルシフトレジスタと、Ｎ個のセレク
タＳｍ₁乃至Ｓｍ_NおよびフリップフロップＤｍ₁乃至Ｄ
ｍ_Nが交互に縦接続されたシリアルシフトレジスタとが
パラレルに接続されたパラレルロード／シリアルシフト
レジスタとして構成されている。

【００８６】ここで、Ｎは、再生データ（偶数列サンプ
ル）をビタビ復号する処理単位長（ビット数）である。

【００８７】最前段のセレクタＳｐ₁またはＳｍ₁には、
０が、信号ＢまたはＤとして入力されるとともに、フリ
ップフロップＤｐ₀を介して比較回路１３からの生き残
りパスパターン信号（ｍｅｒｇｅ）が、信号ＡまたはＣ
として入力されており、そのうちのいずれか一方（信号
ＡおよびＢのうちの一方、または信号ＣおよびＤのうち
の一方）が、同じく比較回路１３からの生き残りパスパ
ターン信号（ｍｅｒｇｅ）およびデータ（ｄａｔａ）に
対応して選択され、フリップフロップＤｐ₁またはＤｍ₁
にそれぞれ出力される。

【００８８】ここで、比較回路１３においては、表１お
よび表２に示したように、上向きの発散または下向きの
発散が生じた場合には、ｍｅｒｇｅ＝１とされ、平行パ
スの場合には、ｍｅｒｇｅ＝０とされるようになされて
いる。

【００８９】最前段のセレクタＳｐ₁およびＳｍ₁を除
く、セレクタＳｐ_nまたはＳｍ_n（ｎ＝１，２，・・・，
Ｎ）には、前段のフリップフロップＤｐ_n-1にラッチさ
れたデータが、信号ＡまたはＣとして入力されるととも
に、前段のフリップフロップＤｍ_n-1にラッチされたデ
ータが、信号ＢまたはＤとして入力されており、そのう
ちのいずれか一方（信号ＡおよびＢのうちの一方、また
は信号ＣおよびＤのうちの一方）が、比較回路１３から
の生き残りパスパターン信号（ｍｅｒｇｅ）およびデー
タ（ｄａｔａ）に対応して選択され、次段のフリップフ
ロップＤｐ_n+1またはＤｍ_n+1にそれぞれ出力される。

【００９０】即ち、セレクタＳｐ_n（Ｓｍ_n）は、比較回
路１３からの生き残りパスパターン信号（ｍｅｒｇｅ）
およびデータ（ｄａｔａ）に対応して、表３に示すよう
に、入力信号ＡおよびＢ（ＣおよびＤ）のうちのいずれ
か一方を選択して出力する。

【００９１】

【表３】

【００９２】フリップフロップＤｐ_nまたはＤｍ_nは、前
段のセレクタＳｐ_nまたはＳｍ_nからの出力を、クロック
に同期してそれぞれラッチする。

【００９３】次に、この図１０に示す回路に対し、ある
信号が入力された場合の動作について、図１２および図
１３のタイミングチャートを参照して説明する。

【００９４】いま、図１２に示すような信号が図１０の
回路に入力された場合、比較回路１３は、表１と表２に
従って、シフトレジスタ１２１（図１１）は、表３に従
って、次のように動作する。ただし、ｙ_pとβの初期値
は、それぞれ、ｙ_p＝−２、β＝−１とする。

【００９５】〈ｋ＝０：入力ｙ_k＝ｙ₀＝１．６；ｙ_p＝
−２；β＝−１のとき〉ｙ_k−ｙ_p＝１．６−（−２）＝
３．６＞２なので、入力は表２の条件パターンＦに対応
する。つまり、上向きの発散（以下、適宜ｄｉｖｅｒｇ
ｅｎｃｅという）であるから、表２にしたがって、レジ
スタ１２ａのβが＋１に更新され、レジスタ１２ｂのｙ
_p（１つ前の発散がおきた時刻におけるサンプル値）
が、ｙ_p＝ｙ₀＝１．６とされる。

【００９６】同時に、表２にしたがって、比較回路１３
からシフトレジスタ１２１に、生き残りパスパターン信
号（ｍｅｒｇｅ＝１）およびデータ（ｄａｔａ＝１）が
出力される。

【００９７】従って、シフトレジスタ１２１（図１１）
では、フリップフロップＤｐ₀にｍｅｒｇｅ＝１がラッ
チされる（図１３）。

【００９８】〈ｋ＝１：入力ｙ_k＝ｙ₁＝０．２；ｙ_p＝
１．６；β＝＋１；ｐ＝０のとき〉−２≦ｙ_k−ｙ_p＝
０．２−１．６＝−１．４≦０なので、入力は表１の条
件パターンＢに対応する。つまり、平行パスということ
になるので、レジスタ１２ａと１２ｂのβ，ｙ_pはその
ままとされ（β＝１，ｙ_p＝ｙ₀）、比較回路１３からシ
フトレジスタ１２１に、生き残りパスパターン信号（ｍ
ｅｒｇｅ＝０）およびデータ（ｄａｔａ＝０）が出力さ
れる。

【００９９】シフトレジスタ１２１では、フリップフロ
ップＤｐ₀にｍｅｒｇｅ＝０がラッチされ、さらにｍｅ
ｒｇｅ＝０であるから、表３にしたがってセレクタＳｐ
_nまたはＳｍ_nで、信号ＡおよびＢまたは信号ＣおよびＤ
のうちの、信号ＡまたはＤが選択され、次段のフリップ
フロップＤｐ_nまたはＤｍ_nにそれぞれ出力されてラッチ
される。

【０１００】即ち、平行パスのパターンの場合、上段の
フリップフロップＤｐ_nにラッチされている信号（ビッ
ト）は、同じく上段の、次段のフリップフロップＤｐ
_n+1にラッチされるとともに、下段のフリップフロップ
Ｄｍ_nにラッチされている信号（ビット）は、同じく下
段の、次段のフリップフロップＤｍ_n+1にラッチされ
る。但し、この場合、下段のフリップフロップＤｍ
₁は、セレクタＳｍ₁に、信号Ｄとして常に入力されてい
る０をラッチする。

【０１０１】従って、ｋ＝１では、上段のフリップフロ
ップＤｐ₀，Ｄｐ₁には、０，１がそれぞれラッチされ、
下段のフリップフロップＤｍ₁には、０がラッチされる
（図１３）。

【０１０２】〈ｋ＝２：入力ｙ_k＝ｙ₂＝−０．２；ｙ_p
＝１．６；β＝＋１；ｐ＝０のとき〉−２≦ｙ_k−ｙ_p＝
−０．２−１．６＝−１．８≦０なので、入力は表１の
条件パターンＢに対応する。つまり、平行パスというこ
とになるので、レジスタ１２ａと１２ｂのβ，ｙ_pはそ
のままとされ、比較回路１３からシフトレジスタ１２１
に、生き残りパスパターン信号（ｍｅｒｇｅ＝０）およ
びデータ（ｄａｔａ＝０）が出力される。

【０１０３】シフトレジスタ１２１では、フリップフロ
ップＤｐ₀にｍｅｒｇｅ＝０がラッチされ、ｍｅｒｇｅ
＝０であるから、表３にしたがって上段のフリップフロ
ップＤｐ_nにラッチされている信号（ビット）は、同じ
く上段の、次段のフリップフロップＤｐ_n+1にラッチさ
れるとともに、下段のフリップフロップＤｍ_nにラッチ
されている信号（ビット）は、同じく下段の、次段のフ
リップフロップＤｍ_n+1にラッチされる。

【０１０４】従って、ｋ＝２では、上段のフリップフロ
ップＤｐ₀，Ｄｐ₁，Ｄｐ₂には、０，１，１がそれぞれ
ラッチされ、下段のフリップフロップＤｍ₁，Ｄｍ₂に
は、０，０がそれぞれラッチされる（図１３）。

【０１０５】〈ｋ＝３：入力ｙ_k＝ｙ₃＝２．０；ｙ_p＝
１．６；β＝＋１；ｐ＝０のとき〉ｙ_k−ｙ_p＝２．０−
１．６＝０．４＞０なので、入力は表１の条件パターン
Ｃに対応する。つまり、上向きのｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅ
であるから、前の候補ｙ_pが現在値ｙ_kに敗れた（ｙ_p＜
ｙ_kであった）ことになる。即ち、ｋ＝０（ｐ＝０）に
おいて、上向きの発散（β＝＋１）と判定したのである
が、今回（ｋ＝３において）、上向きの発散（β＝＋
１）がおきたので、前回は、上向きの発散のうちの平行
パスであったことになる（ｋ＝０において、上向きの遷
移がおこったとすると、ｋ＝３において、パスが不連続
になってしまう）。

【０１０６】そこで、表１にしたがって、レジスタ１２
ａのβが＋１にされ、レジスタ１２ｂの記憶値ｙ_pが、
ｙ_p＝ｙ₃＝２．０とされる。さらに、比較回路１３から
シフトレジスタ１２１に、生き残りパスパターン信号
（ｍｅｒｇｅ＝１）およびデータ（ｄａｔａ＝０）が出
力される。

【０１０７】シフトレジスタ１２１では、フリップフロ
ップＤｐ₀にｍｅｒｇｅ＝１がラッチされ、さらにｍｅ
ｒｇｅ＝１およびｄａｔａ＝０であるから、表３にした
がってセレクタＳｐ_nまたはＳｍ_nで、信号ＡおよびＢま
たは信号ＣおよびＤのうちの、信号ＢまたはＤが選択さ
れ、次段のフリップフロップＤｐ_nまたはＤｍ_nにそれぞ
れ出力されてラッチされる。

【０１０８】即ち、直前に起きた発散が上向きの発散で
あり（β＝＋１であり）、さらに今の発散が上向きの発
散である場合、上段のフリップフロップＤｐ_nに復号デ
ータ候補としてラッチされていた信号（ビット）が敗れ
たこととなり、下段のフリップフロップＤｍ_nにラッチ
されている信号（ビット）が、上段および下段の、次段
のフリップフロップＤｐ_n+1およびＤｍ_n+1にラッチされ
る。但し、この場合、上段のフリップフロップＤｐ
₁は、セレクタＳｐ₁に、信号Ｂとして常に入力されてい
る０をラッチする。

【０１０９】従って、ｋ＝３では、上段のフリップフロ
ップＤｐ₀，Ｄｐ₁，Ｄｐ₂，Ｄｐ₃には、１，０，０，０
がそれぞれラッチされ、下段のフリップフロップＤ
ｍ₁，Ｄｍ₂，Ｄｍ₃には、０，０，０がそれぞれラッチ
される（図１３）。

【０１１０】〈ｋ＝４：入力ｙ_k＝ｙ₄＝０．２；ｙ_p＝
２．０；β＝＋１；ｐ＝３のとき〉−２≦ｙ_k−ｙ_p＝
０．２−２．０＝−１．８≦０なので、入力は表１の条
件パターンＢに対応する。つまり、平行パスということ
になるので、レジスタ１２ａ，１２ｂでは、β，ｙ_pが
そのままにされ、比較回路１３からシフトレジスタ１２
１に、生き残りパスパターン信号（ｍｅｒｇｅ＝０）お
よびデータ（ｄａｔａ＝０）が出力される。

【０１１１】シフトレジスタ１２１では、フリップフロ
ップＤｐ₀にｍｅｒｇｅ＝０がラッチされ、ｍｅｒｇｅ
＝０であるから、上段のフリップフロップＤｐ_nにラッ
チされている信号（ビット）は、同じく上段の、次段の
フリップフロップＤｐ_n+1にラッチされるとともに、下
段のフリップフロップＤｍ_nにラッチされている信号
（ビット）は、同じく下段の、次段のフリップフロップ
Ｄｍ_n+1にラッチされる。

【０１１２】〈ｋ＝５：入力ｙ_k＝ｙ₅＝−０．４；ｙ_p
＝２．０；β＝＋１；ｐ＝３のとき〉ｙ_k−ｙ_p＝−０．
４−２．０＝−２．４＜−２なので、入力は表１の条件
パターンＡに対応する。つまり、下向きのｄｉｖｅｒｇ
ｅｎｃｅであるから、前の候補は正しかったことになる
（即ち、ｋ＝３（ｐ＝３）において、上向きの発散のう
ち、上向きの遷移があったことになる）。

【０１１３】よって、表１にしたがって、レジスタ１２
ａのβが−１にされ、レジスタ１２ｂの記憶値ｙ_pが、
ｙ_p＝ｙ₅＝−０．４とされる。さらに、比較回路１３か
らシフトレジスタ１２１に、生き残りパスパターン信号
（ｍｅｒｇｅ＝１）およびデータ（ｄａｔａ＝１）が出
力される。

【０１１４】シフトレジスタ１２１では、フリップフロ
ップＤｐ₀にｍｅｒｇｅ＝１がラッチされ、さらにｍｅ
ｒｇｅ＝１およびｄａｔａ＝１であるから、表３にした
がってセレクタＳｐ_nまたはＳｍ_nで、信号ＡおよびＢま
たは信号ＣおよびＤのうちの、信号ＡまたはＣが選択さ
れ、次段のフリップフロップＤｐ_nまたはＤｍ_nにそれぞ
れ出力されてラッチされる。

【０１１５】即ち、直前に起きた発散が上向きの発散で
あり（β＝＋１であり）、さらに今の発散が下向きの発
散である場合、上段のフリップフロップＤｐ_nに復号デ
ータ候補としてラッチされていた信号（ビット）は正し
かったこととなり、上段のフリップフロップＤｐ_nにラ
ッチされている信号（ビット）が、上段および下段の、
次段のフリップフロップＤｐ_n+1およびＤｍ_n+1にラッチ
される。

【０１１６】〈ｋ＝６：入力ｙ_k＝ｙ₆＝−０．２；ｙ_p
＝−０．４；β＝−１；ｐ＝５のとき〉０≦ｙ_k−ｙ_p＝
−０．２−（−０．４）＝０．２≦＋２なので、入力は
表２の条件パターンＥに対応する。つまり、平行パスと
いうことになるので、β，ｙ_pはそのままにされ、比較
回路１３からシフトレジスタ１２１に、生き残りパスパ
ターン信号（ｍｅｒｇｅ＝０）およびデータ（ｄａｔａ
＝０）が出力される。

【０１１７】シフトレジスタ１２１では、フリップフロ
ップＤｐ₀にｍｅｒｇｅ＝０がラッチされ、ｍｅｒｇｅ
＝０であるから、上段のフリップフロップＤｐ_nにラッ
チされている信号（ビット）は、同じく上段の、次段の
フリップフロップＤｐ_n+1にラッチされるとともに、下
段のフリップフロップＤｍ_nにラッチされている信号
（ビット）は、同じく下段の、次段のフリップフロップ
Ｄｍ_n+1にラッチされる。

【０１１８】〈ｋ＝７：入力ｙ_k＝ｙ₇＝−２．０；ｙ_p
＝−０．４；β＝−１；ｐ＝５のとき〉ｙ_k−ｙ_p＝−
２．０−（−０．４）＝−１．６＜０なので、入力は表
２の条件パターンＤに対応する。つまり、下向きのｄｉ
ｖｅｒｇｅｎｃｅであるから、前の候補が敗れたことに
なる。即ち、ｋ＝５（ｐ＝５）においては、下向きの遷
移ではなく、平行な遷移があったことになる。

【０１１９】よって、表２にしたがって、レジスタ１２
ａのβが−１にされ、レジスタ１２ｂの記憶値ｙ_pが、
ｙ_p＝ｙ₇＝−２．０とされる。さらに、比較回路１３か
らシフトレジスタ１２１に、生き残りパスパターン信号
（ｍｅｒｇｅ＝１）およびデータ（ｄａｔａ＝０）が出
力される。

【０１２０】シフトレジスタ１２１では、フリップフロ
ップＤｐ₀にｍｅｒｇｅ＝１がラッチされ、さらにｍｅ
ｒｇｅ＝１およびｄａｔａ＝０であるから、表３にした
がってセレクタＳｐ_nまたはＳｍ_nで、信号ＡおよびＢま
たは信号ＣおよびＤのうちの、信号ＢまたはＤが選択さ
れ、次段のフリップフロップＤｐ_nまたはＤｍ_nにそれぞ
れ出力されてラッチされる。

【０１２１】即ち、直前に起きた発散が下向きの発散で
あり（β＝−１であり）、さらに今の発散が下向きの発
散である場合、上段のフリップフロップＤｐ_nに復号デ
ータ候補としてラッチされていた信号（ビット）が敗れ
たこととなり、下段のフリップフロップＤｍ_nにラッチ
されている信号（ビット）が、上段および下段の、次段
のフリップフロップＤｐ_n+1およびＤｍ_n+1にラッチされ
る。但し、この場合、上段のフリップフロップＤｐ
₁は、セレクタＳｐ₁に、信号Ｂとして常に入力されてい
る０をラッチする。

【０１２２】〈ｋ＝８：入力ｙ_k＝ｙ₈＝０．２；ｙ_p＝
−２．０；β＝−１；ｐ＝７のとき〉ｙ_k−ｙ_p＝０．２
−（−２．０）＝２．２＞＋２なので、入力は表２の条
件パターンＦに対応する。つまり、上向きの発散という
ことになるので、前のデータが正しかったことになる。
即ち、ｋ＝７（ｐ＝７）においては、下向きの遷移がお
こったことになる。

【０１２３】よって、表２にしたがって、レジスタ１２
ａのβが１にされ、レジスタ１２ｂの記憶値ｙ_pが、ｙ_p
＝ｙ₈＝０．２とされる。さらに、比較回路１３からシ
フトレジスタ１２１に、生き残りパスパターン信号（ｍ
ｅｒｇｅ＝１）およびデータ（ｄａｔａ＝１）が出力さ
れる。

【０１２４】シフトレジスタ１２１では、フリップフロ
ップＤｐ₀にｍｅｒｇｅ＝１がラッチされ、さらにｍｅ
ｒｇｅ＝１およびｄａｔａ＝１であるから、表３にした
がってセレクタＳｐ_nまたはＳｍ_nで、信号ＡおよびＢま
たは信号ＣおよびＤのうちの、信号ＡまたはＣが選択さ
れ、次段のフリップフロップＤｐ_nまたはＤｍ_nにそれぞ
れ出力されてラッチされる。

【０１２５】即ち、直前に起きた発散が下向きの発散で
あり（β＝−１であり）、さらに今の発散が上向きの発
散である場合、上段のフリップフロップＤｐ_nに復号デ
ータ候補としてラッチされていた信号（ビット）は正し
かったこととなり、上段のフリップフロップＤｐ_nにラ
ッチされている信号（ビット）が、上段および下段の、
次段のフリップフロップＤｐ_n+1およびＤｍ_n+1にラッチ
される。

【０１２６】以下、同様にしてデータが復号される。な
お、ビット列の最後には、表１の条件ＡあるいはＣ、ま
たは表２の条件ＤあるいはＦを生じさせるビットが付加
されるようになされており、表１の条件ＡあるいはＣ、
または表２の条件ＤあるいはＦが生じた場合には、上段
のフリップフロップＤｐ₁乃至Ｄｐ_Nと、下段のフリップ
フロップＤｍ₁乃至Ｄｍ_Nとの記憶値が一致するので、上
段のフリップフロップＤｐ_Nおよび下段のフリップフロ
ップＤｍ_Nのうちのいずれか（例えば、上段のフリップ
フロップＤｐ_N）にラッチされたデータ（ビット）を順
次受信するようにすることにより、ビタビ復号されたデ
ータを得ることができる。

【０１２７】図５のデコーダ１１６に対応する図１のデ
ータ復調回路４は、以上説明したように構成されて動作
し、再生アンプ３からの再生信号を復号して出力する。
なお、データ復調回路４を構成するレジスタ１２ａまた
は１２ｂ（図１０）への初期値β＝−１，ｙ_p＝−２の
設定は、レジスタ設定回路７（図１）によって行われる
ようになされている。

【０１２８】図１に戻り、タイミング発生回路６は、ク
ロック生成回路５からのクロックを計数してクロック生
成回路５を制御すると共に、記録モードと再生モードを
切り換える切換信号を記録アンプ９に出力する。さら
に、タイミング発生回路６は、再生ヘッド２ａが、デー
タエリアの先頭の部分の再生を開始するタイミングごと
に、レジスタ設定回路７にリセット信号を出力する。レ
ジスタ設定回路７は、タイミング発生回路６からリセッ
ト信号を受信すると、上述した、データ復号回路４の内
蔵するレジスタ１２ａおよび１２ｂ（図１０）に、所定
の初期値（上述のように、本実施例では、β＝−１，ｙ
_p＝−２）をセットする。記録データ発生回路８は、入
力されるデータ（以下、ソースデータという）を記録に
適したデータ（以下、記録データという）に変換する。
記録アンプ９は、タイミング発生回路６から再生モード
の切換信号が供給されたときにはＯＦＦ状態になり、記
録モードの切換信号が供給されたおきにはＯＮ状態にな
り、記録データ発生回路８からの記録データに基づいた
電流を記録ヘッド２ｂに供給する。記録ヘッド２ｂは、
記録アンプ９からの記録電流に対応して、磁気ディスク
１の磁性体１ｂを直流磁化することにより、記録データ
を磁気ディスク１に記録する。

【０１２９】なお、再生ヘッド２ａは、高密度記録を達
成するために、例えば所謂磁気抵抗効果形ヘッド（ＭＲ
ヘッド）からなるとともに、記録ヘッド２ｂは通常の磁
気ヘッドからなり、再生ヘッド２ａと記録ヘッド２ｂは
その走行方向において距離Ｌだけ離れて配置され、これ
らの再生ヘッド２ａと記録ヘッド２ｂは、所謂記録再生
分離型のヘッドを構成している。但し、磁気ヘッド２の
構成は、分離型に限られるものではなく、記録と再生の
併用型でも良い。

【０１３０】次に、その動作について説明する。まず、
装置に装着されている磁気ディスク１が、図２および図
３を参照して説明したようなフォーマットのものである
場合、再生ヘッド２ａは、磁気ディスク１に記録された
磁化パターンに対応して再生信号を出力し、この再生信
号を再生アンプ３を介してクロック生成回路５及びデー
タ復調回路４に供給する。

【０１３１】クロック生成回路５は、例えば所謂ＰＬＬ
回路（図示せず）を有し、磁気ディスク１に記録された
基準信号（プリアンブル）に相当する再生信号に基づい
てクロックを生成して、装置の各ブロックに供給する。

【０１３２】タイミング発生回路６は、クロック生成回
路５から供給されたクロックを計数して、クロック生成
回路５を制御するとともに、記録モードと再生モードを
切り換える切換信号を生成する。

【０１３３】即ち、以上のようにして装置の同期が確立
される。

【０１３４】そして、データの記録時においては、まず
記録データ発生回路８は、ソースデータを、記録に適し
た所定の変調（上述したＰＲ（パーシャルレスポンス方
式による変調）により、クロック生成回路５で生成され
たクロックに同期した記録データに変換し、このクロッ
クに同期した記録データを記録アンプ９に供給する。

【０１３５】記録ヘッド２ｂがサーボエリアを通過して
いるときは、タイミング発生回路６から再生モードの切
換信号が記録アンプ９に供給され、記録アンプ９がＯＦ
Ｆ状態にされる。即ち、サーボエリアのパターン（図２
に示すフォーマットの磁気ディスク１においては、グレ
イコードとファインパターン）を消去しないように（サ
ーボエリアに上書きしないように）記録アンプ９がＯＦ
Ｆ状態にされる。

【０１３６】そして、このとき、再生ヘッド２ｂにより
サーボエリアのデータが再生され、再生信号が再生アン
プ３を介してデータ復調回路４に供給される。そして、
データ復調回路４は、例えばクロック生成回路５で生成
されたクロックの立ち上がり時刻（以下、データ存在点
位相という) において再生信号を弁別し（レベルをサン
プリングし）、さらに上述したビタビ復号することによ
りデータを再生する。即ち、データ復調回路４は、サー
ボエリアに対応する再生信号に基づいて、磁気ヘッド２
のディスク径方向におけるヘッド位置情報（例えば、図
２のグレイコードおよびファインパターン）を再生し、
このヘッド位置情報を、図示せぬサーボ制御回路に供給
する。これにより、サーボ制御回路では、ヘッド位置情
報に基づくサーボ制御が行われることになる。

【０１３７】そして、記録ヘッド２ｂが、サーボエリア
を通過し、データエリアにさしかかるタイミングで、タ
イミング発生回路６から記録モードの切換信号が記録ア
ンプ９に供給され、このとき、磁気ヘッド２ｂがデータ
エリアの先頭部分を、その初期磁化方向と同一の方向に
磁化するように記録電流が流れるように、記録アンプ９
が立ち上げられる。

【０１３８】ここで、記録モードの切換信号が記録アン
プ９に供給されてから、記録アンプ９が、アクティブ状
態になるのに、通常数百ｎｓ（ナノ秒）程度時間がかか
るので、サーボエリアとデータエリアとの間には、図１
４に示すように、その時間に対応するだけのギャップが
設けられている。

【０１３９】その後、記録アンプ９がアクティブ状態に
なると、記録データ発生回路８からの記録データに対応
して極性が変えられた記録電流が、記録アンプ９から記
録ヘッド２ｂに供給され、これにより、ソースデータに
対応した磁化遷移パターンがデータエリアに形成される
ことになる。

【０１４０】従って、データの記録時においては、図１
４に示すように、各データエリアの先頭が、初期磁化の
方向と同一の方向に磁化されることになるので、データ
エリアの先頭部分において、初期磁化が残り、これによ
り不要な磁化遷移が形成されることが防止される。

【０１４１】即ち、図１５に示すように、データエリア
の初期磁化は、１クロックに対応する長さ以上行われて
おり、従ってデータエリアの先頭から、少なくとも１ク
ロックに対応する長さの位置までには、不要な磁化遷移
が形成されず、データエリアの先頭部分に記録される１
つめのデータ（有効な再生パルス）が再生されるときに
符号間干渉が生じることが防止される。

【０１４２】さらに、この場合、符号間干渉を低減する
ためのギャップをデータエリアの先頭部分に設ける必要
がなく、磁気ディスク１の記録容量を減少させることが
防止される。

【０１４３】なお、以上のように、磁化遷移に対応して
ソースデータが記録される場合、データエリアの先頭部
分における磁化の向き（記録電流の極性）は、なんら制
限を受けるものではなく、従って上述のように、データ
エリアの先頭部分の初期磁化の方向と同一の方向に磁化
が形成されるようにデータを記録するようにしても、装
置の記録系の動作に影響を与えることはない。

【０１４４】一方、データの再生時においては、再生ヘ
ッド２ａが、磁気ディスク１に形成された磁化遷移に対
応する再生信号を出力し、この再生信号が、再生アンプ
３を介してデータ復調回路４に供給される。

【０１４５】そして、データ復調回路４においては、ク
ロック生成回路５で生成されたクロックの立ち上がり時
刻において再生信号を弁別し（レベルをサンプリング
し）、さらにビタビ復号処理を施すことによりデータが
再生される。

【０１４６】なお、再生データのうち、サーボエリアに
対応するもの、即ち磁気ヘッド２のディスク径方向にお
けるヘッド位置情報（図２のグレイコードおよびファイ
ンパターン）は、データの記録時における場合と同様に
して、図示せぬサーボ制御回路に供給され、サーボ制御
がなされる。

【０１４７】ここで、上述したように、磁気ディスク１
には、データエリアの先頭部分の初期磁化の方向と同一
の方向に磁化が形成されるようにデータが記録されてい
るので、データエリアでの最初の磁化遷移による再生パ
ルスは、磁気ディスク１上のいかなるデータエリアにお
いても、図１６に示すように、必ず＋極性のパルス（初
期磁化の向きおよびデータの記録の仕方によっては、必
ず−極性のパルス）になる。

【０１４８】一方、データ復調回路４に供給される再生
信号は、図５の演算回路１１５における１＋Ｄの演算と
等価な演算がなされ、ＰＲＳ（１，０，−１）に等化さ
れたものである。上述したように、ＰＲＳ（１，０，−
１）は、２つのＰＲＳ（１，−１）に分離することがで
き、このＰＲＳ（１，−１）は、ａ_k＝＋１，ａ_k＝−１
の２つの状態から構成される、図７に示すような状態遷
移図によって表現される。

【０１４９】そして、図７に示す状態遷移図によって表
現されるＰＲＳ（１，−１）は、その初期状態が、ａ_k
＝−１のときに、最初のパルスが＋極性で観測されるの
で（最初の異なる状態への遷移による出力が＋極性とな
るので）、以上から、各データエリアの先頭に記録され
たデータを復号する場合には、内部状態をａ_k＝−１と
しておく必要があることになる。

【０１５０】即ち、データエリアでの最初の磁化遷移に
よる再生パルスが、必ず＋極性のパルスになり、且つ図
７に示す状態遷移図によって表現されるＰＲＳ（１，−
１）によるデコードが適用される場合には、各データエ
リアの先頭に記録されたデータを復号する前に、内部状
態をａ_k＝−１、つまり上述の初期値β＝−１，ｙ_p＝−
２としておく必要がある。

【０１５１】そこで、タイミング発生回路６は、再生ヘ
ッド２ａが、データエリアの先頭の部分の再生を開始す
る直前ごとに、レジスタ設定回路７にリセット信号を出
力し、レジスタ設定回路７は、タイミング発生回路６か
らリセット信号を受信すると、データ復号回路４の内蔵
するレジスタ１２ａまたは１２ｂ（図１０）に、β＝−
１，ｙ_p＝−２をそれぞれセットするようになされてい
る。

【０１５２】従って、この場合、ビタビ復号の開始時の
内部状態があからじめ確定しており、内部状態に初期値
をセットするためのデータを磁気ディスク１にあらかじ
め記録しておく必要がないので、磁気ディスク１の記録
容量を向上させることができる。

【０１５３】以上のように、データの記録時において
は、記録アンプ９が立ち上がるまでの記録電流（図１
４）によって、データエリアの先頭部分の磁化の方向
が、初期磁化の方向と変えられることがないので、図２
２で説明したときのように、記録アンプ９が立ち上がる
までの記録電流の変化による不要な磁化遷移が形成され
ることがない。

【０１５４】従って、図１６に示すような、不要な再生
パルスのない、良好なＳ／Ｎの再生信号を得ることがで
きる。さらに、この結果、装置に、不要な再生パルスに
よる符号間干渉を低減するフィルタ（例えば、イコライ
ザなど）を設ける必要がなくなるので、装置の小型化、
簡単化を図ることができる。

【０１５５】次に、磁気ディスク１は、図２および図３
に示す他、例えば図１７に示すように構成することがで
きる。即ち、図１７に示す磁気ディスク１は、その１周
が６０セクタに区分され、各セクタは、例えば１４セグ
メントにより構成されている。従って、１周は８４０セ
グメントとなる。各セグメントは、サーボエリアと、デ
ータエリアとに区分される。各サーボエリアには、グレ
イコード２７１、クロックマーク２１１およびウォブル
ドマーク２１２，２１３が形成される。また、各セクタ
の先頭のセグメントには、さらにユニークパターン２７
２が付加されている。但し、６０セクタのうちの１つの
セクタにおいては、ユニークパターンに代えて、ＰＧと
しての機能を有するホームインデックス２７３が記録さ
れる。

【０１５６】図１７においては、サーボエリアには、ユ
ニークパターン２７２、グレイコード２７１（トラック
を特定する絶対アドレス０乃至２８００（トラック番
号）を表す）、クロックマーク２１１、ウォブルドマー
ク２１２（２１２−１，２１２−２），２１３（２１３
−１，２１３−２）が形成、記録されている。

【０１５７】クロックマーク２１１のトラック方向の幅
（図中、左右方向の幅）を１とするとき、グレイコード
２７１の幅は２０、ユニークパターン２７２の幅は１６
とされている。

【０１５８】クロックマーク２１１は、記録再生の基準
となるクロックを生成するためのマークであり、再生ヘ
ッド２ａ（図１）は、このクロックマーク２１１を再生
したとき、そのエッジに対応してタイミング信号を出力
する。クロックマーク２１１は、図１７に示すように、
データトラック２１０に形成されるだけでなく、トラッ
ク２１０とトラック２１０の間の領域（トラック間）に
も形成されている。即ち、クロックマーク２１１は、デ
ィスクの半径方向に放射状に連続して形成されている。

【０１５９】ウォブルドマーク２１２−１，２１３−１
は、トラック２１０の中心線Ｌ１を挟んで内周側と外周
側にずれるように配置されるとともに、トラック方向に
も所定の距離だけ離間して形成されている。再生ヘッド
２ａがこのウォブルドマーク２１２−１，２１３−１を
再生するとき、そのエッジ位置に対応して、位置パルス
を出力する。この位置パルスのレベルが等しくなるよう
にトラッキングサーボをかけることにより、再生ヘッド
２ａをトラック２１０の中心線Ｌ１上に配置することが
できる。

【０１６０】ウォブルドマークとしては、さらに２１２
−２，２１３−２が設けられている。これについては後
述する。

【０１６１】このウォブルドマーク２１２−１，２１３
−１，２１２−２，２１３−２は、クロックマーク２１
１と同一の幅（トラック方向の長さ）とされ、最内周で
０．６μｍ、最外周で１．２μｍとされる。

【０１６２】セクタの、例えば先頭のセグメントのデー
タエリアの先頭には、図１７に示すように、ＩＤ記録領
域２４１Ｈが形成され、本来記録再生されるデータは、
このＩＤ記録領域２４１Ｈに続く領域２４１Ｄに記録さ
れるようになされている。

【０１６３】ＩＤ記録領域２４１Ｈは、セクタ番号記録
領域２４１Ａとトラック番号記録領域２４１Ｂ（２４１
Ｂ１，２４１Ｂ２）とに区分されている。このうち、少
なくともセクタ番号記録領域２４１Ａは、上述したクロ
ックマーク２１１と同様に、トラック２１０はもとよ
り、トラックとトラックの間にも半径方向に連続して形
成されている。このセクタ番号記録領域２４１Ａには、
セクタを特定するセクタ番号が記録され、トラック番号
記録領域２４１Ｂには、トラックを特定するトラック番
号が記録される。再生ヘッド２ａは、このＩＤ記録領域
２４１Ｈを再生することにより、パルス列を出力する。

【０１６４】８ビットのセクタ番号と、１６ビットのト
ラック番号２個よりなる合計４０ビットのデータが、Ｉ
Ｄ記録領域２４１Ｈに記録されるデータ（ＩＤデータ）
とされる。

【０１６５】これらのＩＤデータは、例えば上述したＰ
Ｒ（パーシャルレスポンス）（−１，０，１）変調さ
れ、ＩＤ記録領域２４１Ｈに記録される。

【０１６６】セクタ番号は、ＣＡＶディスクの場合、内
周側のトラックと外周側のトラックにおいて同一であ
る。そこで、このセクタ番号は、トラック２１０上ばか
りでなく、トラックとトラックの間の領域にも連続的に
記録されている。

【０１６７】また、トラック番号記録領域２４１Ｂは、
再生動作用トラック番号記録領域２４１Ｂ１と、記録動
作用トラック番号記録領域２４１Ｂ２とに区分されてい
る。

【０１６８】再生動作用トラック番号記録領域２４１Ｂ
１は、その中心（幅方向の中心）がトラック２１０の中
心線Ｌ１上に位置するように形成されるが、記録動作用
トラック番号記録領域２４１Ｂ２は、その中心線Ｌ２
が、トラック２１０の中心線Ｌ１と距離ｄだけトラック
２１０と垂直な方向（ディスク半径方向）に離れた位置
（オフセットした位置）になるように形成される。そし
て、この再生動作用トラック番号記録領域２４１Ｂ１
と、記録動作用トラック番号記録領域２４１Ｂ２には、
同一のトラック番号が記録される。

【０１６９】尚、各領域２４１Ｂ１と２４１Ｂ２には、
それぞれ同一のトラック番号を２個以上記録するように
してもよい。これにより、より確実にトラック番号を読
み取ることが可能になる。

【０１７０】記録動作用トラック番号記録領域２４１Ｂ
２のオフセット値ｄは、内周側にいくほど小さい値とさ
れ、外周側にいくほど大きい値とされている。

【０１７１】また、図１７に示すように、トラック２１
０（セクタ番号記録領域２４１Ａと再生動作用トラック
番号記録領域２４１Ｂ１）の中心線Ｌ１に対して、再生
ヘッド２ａ（図１）を位置決めするためのウォブルドマ
ーク２１２−１，２１３−１を形成する他、記録動作用
トラック番号記録領域２４１Ｂ２の中心線Ｌ２を再生ヘ
ッド２ａでトレースする場合の位置決めのためのウォブ
ルドマーク２１２−２，２１３−２がサーボエリアに形
成されている。

【０１７２】従って、再生モード時においては、ウォブ
ルドマーク２１２−１，２１３−１を基準にして再生ヘ
ッド２ａをトラッキング制御することで、再生ヘッド２
ａをトラック２１０の中心線Ｌ１に沿って走査させるこ
とができる。

【０１７３】これに対して、記録モード時においては、
ウォブルドマーク２１２−２，２１３−２を再生ヘッド
２ａで再生して得られるトラッキングエラー信号に対応
してトラッキング制御を行い、走行方向において記録ヘ
ッド２ｂより距離Ｌ（図１）だけ手前に設けられた再生
ヘッド２ａを記録動作用トラック番号記録領域２４１Ｂ
２の中心線Ｌ２に沿って走査させ、これにより、このと
き記録ヘッド２０−３１を、トラック２１０の中心線Ｌ
１に沿って走行させることができる。

【０１７４】尚、以上の実施例においては、通常のウォ
ブルドマーク２１２−１，２１３−１、オフセットした
ウォブルドマーク２１２−２，２１３−２、セクタ番号
記録領域２４１Ａ、再生動作用トラック番号記録領域２
４１Ｂ１、記録動作用トラック番号記録領域２４１Ｂ
２、領域２４１Ｄの順に配置したが、例えば通常のウォ
ブルドマーク２１２−１，２１３−１、セクタ番号記録
領域２４１Ａ、再生動作用トラック番号記録領域２４１
Ｂ１、領域２４１Ｄの第１群に続いて、オフセットした
ウォブルドマーク２１２−２，２１３−２、オフセット
した記録動作用トラック番号記録領域２４１Ｂ２、領域
２４１Ｄの第２群を繰り返し配置するようにすることも
できる。

【０１７５】また、トラック番号記録領域２４１Ｂ１，
２４１Ｂ２に記録されたトラック番号は、記録再生系に
おいて用いられるものであり、グレイコード２７１は、
これに対応はするが、サーボ系において用いられるもの
であり、両者は同一のものではない。但し、いずれも記
録または再生するトラックを確認するための制御に用い
られるので、サーボエリアとＩＤ記録領域２４１Ｈを制
御信号記録領域と認識することができる。

【０１７６】このように、セクタ番号またはトラック番
号を記録する領域を予め形成し、そこにセクタ番号また
はトラック番号を記録するようにしたので、再生ヘッド
の位置決め状態に拘らず、セクタ番号またはトラック番
号を確実に再生することができる。

【０１７７】即ち、図１７の磁気ディスク１において
は、サーボエリアのユニークパターン２７２、ホームイ
ンデックス２７３、グレイコード２７１、クロックマー
ク２１１、ウォブルドマーク２１２，２１３などのサー
ボデータ（パターン）の他、ＩＤ記録領域２４１Ｈのセ
クタ番号２４１ａ、トラック番号２４１ｂ１，２４１ｂ
２、さらにはトラックが、凹凸により（刻印により）形
成、記録されている。

【０１７８】例えばガードバンド２２０は、データトラ
ック２１０より２００ｎｍだけ低くなるように（凹部と
して）形成されている。即ち、トラックがディスクリー
トに形成されている。

【０１７９】尚、このように、刻印により各領域を形成
する構造は、例えば特願平４−７１７３１号に開示され
ている。その原理を簡単に説明すると、このような磁気
ディスクは光学的ディスクにおける技術を応用して製造
することができる。即ち、ガラス原盤を用意し、その表
面に例えばフォトレジストをコーティングする。そし
て、このフォトレジストの、例えば凹部を形成する部分
にのみレーザ光を照射する。レーザ光を照射した後、フ
ォトレジストを現像し、露光部分を除去する。このよう
にして形成した原盤を元にしてスタンパを作成し、この
スタンパから大量のレプリカを製造する。このレプリカ
には、原盤に作成した段差が転写されている。そして、
図１８（ａ）に示すように、段差が転写された表面を有
するディスク基板（レプリカ）１ａに磁性膜１ｂを形成
することにより、磁気ディスク１を完成することができ
る。

【０１８０】さらに、この磁気ディスク１は、図１８
（ｂ）に示すように、ディスク基板１ａ上に磁性層１ｂ
を一様に形成した後、例えばエッチングなどにより不要
な部分（凹部として形成する部分）を除去することによ
り完成することができる。

【０１８１】トラックが同心円状または螺旋状に形成さ
れたこの磁気ディスク１は、角速度一定（ゾーンビット
レコーディング）で回転される。

【０１８２】また、トラックは、ディスク半径の１／２
の位置から最外周の位置の間に、即ち、半径の外周側の
１／２の範囲に形成される。

【０１８３】ディスクの直径は、２．５インチ、１．８
インチまたは１．３インチとされる。トラックピッチは
５．２μｍ、トラック幅は３．６μｍ、ガードバンドは
１．６μｍとされる。

【０１８４】このようにして、直径２．５インチの１枚
のディスクの両面で２００ＭＢの容量を、また、直径
１．８インチの１枚のディスクの両面で１００ＭＢの容
量を、それぞれ実現することができる。

【０１８５】図１８に示すようにして、ディスク基板１
ａ上に磁性体１ｂが形成された磁気ディスク１は、図２
および図３で説明した場合と同様にして、そのサーボエ
リアおよびデータエリアがあらかじめ磁化される。

【０１８６】即ち、図１８（ａ）に示す磁気ディスク１
の場合においては、まず磁気ヘッドに、＋（正）極性お
よび−（負）極性のうちの、例えば−極性の記録電流を
供給し、凸部を含む磁性体１ｂ全体が、例えば図中、左
向きに磁化された後、磁気ヘッドが、各サーボエリアだ
けでなく、各データエリア（あるいはその先頭部分）を
通過している間、上述の極性と反対の＋極性の記録電流
を、凹部の磁化方向を変えない程度の大きさで磁気ヘッ
ドに供給することにより、凸部となっている各サーボエ
リアとともに、各データエリア（あるいはその先頭部
分）のみが、図中右向きに磁化（初期磁化）される。

【０１８７】また、図１８（ｂ）に示す磁気ディスク１
の場合においては、図１９に示すように、凸部として残
っている各サーボエリアだけでなく、各データエリア
（あるいはその先頭部分）を通過している間、所定の極
性の記録電流を磁気ヘッドに供給することにより、凸部
となっている各サーボエリアとともに、各データエリア
（あるいはその先頭部分）が、例えば図中右向きに磁化
（初期磁化）される。

【０１８８】なお、以上の初期磁化を行うにあたって
は、各データエリアの先頭部分だけでなく、データエリ
ア全体を磁化する方が、磁気ヘッドに記録電流を供給す
る制御が容易となる。

【０１８９】以上のように構成される磁気ディスク１
（図１７）が装置に装着されている場合、図１におい
て、再生ヘッド２ａは、データエリアに記録されている
データに相当する再生信号を出力すると共に、クロック
マーク２１１に相当する再生信号を出力し、これらの再
生信号を再生アンプ３を介してクロック生成回路５及び
データ復調回路４に供給する。

【０１９０】クロック生成回路５は、上述したようにＰ
ＬＬ回路を内蔵し、クロックマーク２１１に相当する再
生信号に基づいて、ＰＬＬクロックを生成する。

【０１９１】即ち、直流磁化したクロックマーク２１１
を再生すると、クロックマーク２１１の前後のエッジに
て孤立波形（再生パルス）を有する再生信号が再生され
る。タイミング発生回路６は、クロック生成回路５から
供給されるクロックを計数して、過去の履歴をもとにク
ロックマーク２１１に相当する再生信号の出現期間を予
測し、この期間を示すクロックゲート信号をクロック生
成回路５に供給すると共に、記録モードと再生モードを
切り換える切換信号を生成する。

【０１９２】クロック生成回路５は、クロックゲート信
号が出ている期間内に出現する再生パルスを正規のクロ
ックマークと見なして、前後のエッジのうちの、例えば
前のエッジに対応する再生パルスのピークにクロックの
立ち上がりが同期するようにＰＬＬの位相を更新し、ク
ロックマーク２１１に位相同期したクロックを生成す
る。

【０１９３】以上のようにして同期が確立されると、上
述した図２（図３）に示す磁気ディスク１が装置に装着
されている場合と同様にしてデータの記録再生が行われ
る。

【０１９４】即ち、データの記録時においては、図２０
に示すように、データエリアの先頭が、初期磁化の方向
と同一の方向に磁化されるように、記録アンプ９におい
て、記録ヘッド２ｂに記録電流が供給された後、記録デ
ータ発生回路８からの記録データに対応して極性を変え
た記録電流が記録ヘッド２ｂに供給され、これにより磁
気ディスク１のデータエリアには、ソースデータに対応
した磁化遷移パターンが記録されることになる。

【０１９５】従って、データの再生時においては、図２
１に示すような、不要な再生パルスのない、良好なＳ／
Ｎの再生信号が得られることになる。

【０１９６】なお、図１４における場合と同様に、図２
０（図２１）に示す磁気ディスク１においても、記録モ
ードの切換信号が記録アンプ９に供給されてから、記録
アンプ９が、アクティブ状態になるまでの時間に対応す
るだけのギャップが、サーボエリアとデータエリアとの
間に設けられている。

【０１９７】以上のように、サーボエリアの各パターン
が、凹凸により刻印形成された、データエリアの少なく
とも先頭部分が、あらかじめ所定の磁化方向に初期磁化
されている磁気ディスク１を用いて、そのデータエリア
の先頭部分には、初期磁化の方向と同一の方向に磁化が
形成されるようにデータを記録するようにしたので、再
生時に符号間干渉が生じることが防止され、この符号間
干渉を低減するためのギャップを設ける必要がないだけ
でなく、さらに正確なサーボ制御を行うことができ、デ
ータをより密に記録することができるので、記録容量を
向上させることができる。

【０１９８】なお、本実施例においては、データ復調回
路４でビタビ復号法によりデータを復号するようにした
が、これに限られるものではなく、例えば上述した固定
閾値を用いる３値レベル検出法などを用いるようにする
ことができる。また、これらの復号法を併用するように
することができる。

【０１９９】さらに、本実施例においては、パーシャル
レスポンスを利用した磁気記録再生について説明した
が、本発明はこれに限られるものではない。

【０２００】また、本実施例では、データエリアの初期
磁化を、サーボエリアの磁化方向と同一の方向に形成す
るようにしたが、その逆方向に形成するようにしても良
い。

【０２０１】さらに、本実施例においては、磁気ディス
ク１上のすべてのデータエリアの初期磁化を同一方向に
形成するようにしたが、例えばセクタやセグメントごと
など所定の単位ごとに、データエリアの初期磁化の方向
を変えることができる。但し、この場合、データエリア
に対して、データを記録再生するときの制御が複雑にな
るので、磁気ディスク１のすべてのデータエリアの初期
磁化方向は、同一方向にする方が好ましい。

【０２０２】

【発明の効果】請求項１に記載の磁気ディスクによれ
ば、データエリアの少なくとも先頭部分が、あらかじめ
所定の磁化方向に磁化されており、データエリアの先頭
部分には、所定の磁化方向と同一の方向に磁化が形成さ
れるように情報が記録される。従って、磁気ディスク上
に、不要な磁化遷移が形成されないので、磁気ディスク
の記録容量を減らすことなく、符号間干渉を防止するこ
とができる。

【０２０３】請求項２に記載の磁気ディスク装置によれ
ば、データエリアの少なくとも先頭部分が、あらかじめ
所定の磁化方向に磁化され、磁気ヘッドが、所定の磁化
方向と同一の方向に、データエリアの先頭部分に磁化が
形成されるように情報を記録する。従って、磁気ディス
ク上に、不要な磁化遷移が形成されないので、磁気ディ
スクの記録容量を減らすことなく、符号間干渉を防止す
ることができる。

【０２０４】請求項３に記載の磁気ディスク装置によれ
ば、磁性膜の一部が除去され、残った部分が所定の磁化
方向と同一方向に磁化されることにより、サーボエリア
にサーボ情報が記録されているので、磁気ディスクの位
置制御を正確に行うことができる。

【０２０５】請求項４に記載の磁気ディスク装置によれ
ば、磁気ディスクが、凹凸の形成された基板に磁性膜が
形成されて構成されており、磁気ディスクの基板の凸部
に対応する磁性膜の部分が所定の磁化方向と同一方向に
磁化されることにより、サーボエリアにサーボ情報が記
録されているので、磁気ディスクの位置制御を正確に行
うことができる。

【０２０６】請求項５に記載の磁気ディスク装置によれ
ば、復号手段が、パーシャルレスポンスクラスＩＶを使
用した変調符号を最尤復号するようになされており、復
号手段によって、データエリアに記録された情報の復号
が開始される直前ごとに、復号手段の内部状態が、所定
の磁化方向に対応する状態に制御される。従って、情報
を正確に復号することができる。

【０２０７】請求項６に記載の磁気ディスク装置によれ
ば、パーシャルレスポンス（１，−１）符号を処理する
処理手段が、インタリーブしながら使用されることによ
って磁気ヘッドの出力が復号される。従って、装置構成
の簡単化を図ることができる。

【０２０８】請求項７に記載の磁気ディスク装置によれ
ば、磁気ディスクの有するデータエリアの少なくとも先
頭部分が、すべて同一方向にあらかじめ磁化されている
ので、データエリアの先頭部分への情報の記録制御を、
即ち磁化の形成の制御を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ディスク装置の一実施例の構成を
示すブロック図である。

【図２】図１の実施例の磁気ディスク１の構成例を示す
平面図である。

【図３】図２の磁気ディスク１の断面図である。

【図４】パーシャルレスポンスを説明する図である。

【図５】パーシャルレスポンスの記録再生系の構成を示
すブロック図である。

【図６】信号レベルの変化を示す図である。

【図７】パーシャルレスポンスＰＲ（１，−１）の状態
遷移図である。

【図８】図７の状態遷移図のトレリスダイヤグラムであ
る。

【図９】ビタビアルゴリズムを説明する図である。

【図１０】ビタビアルゴリズムを用いた図１のデータ復
調回路４（図５のデコーダ１１６）の構成例を示すブロ
ック図である。

【図１１】図１０のシフトレジスタ１２１のより詳細な
ブロック図である。

【図１２】図１０のデータ復調回路４（デコーダ１１
６）の動作を説明するタイミングチャートである。

【図１３】図１１のシフトレジスタ１２１の動作を説明
するタイミングチャートである。

【図１４】図２の磁気ディスク１にデータが記録される
ときに、記録ヘッド２ｂに供給される記録電流と、磁気
ディスク１の磁化方向との関係を示す図である。

【図１５】データエリアを初期磁化する長さを説明する
図である。

【図１６】図２の磁気ディスク１からデータが再生され
るときに、再生ヘッド２ａから出力される再生信号と、
磁気ディスク１の磁化方向との関係を示す図である。

【図１７】図１の実施例の磁気ディスク１の他の構成例
を示す平面図である。

【図１８】図１７の磁気ディスク１の断面図である。

【図１９】図１７の磁気ディスク１が初期磁化された様
子を示す断面図である。

【図２０】図１７の磁気ディスク１にデータが記録され
るときに、記録ヘッド２ｂに供給される記録電流と、磁
気ディスク１の磁化方向との関係を示す図である。

【図２１】図１７の磁気ディスク１からデータが再生さ
れるときに、再生ヘッド２ａから出力される再生信号
と、磁気ディスク１の磁化方向との関係を示す図であ
る。

【図２２】符号間干渉を説明する図である。

【符号の説明】

１ 磁気ディスク ２ 磁気ヘッド ２ａ 再生ヘッド ２ｂ 記録ヘッド ３ 再生アンプ ４ データ復調回路 ５ クロック生成回路 ６ タイミング発生回路 ７ レジスタ設定回路 ８ 記録データ発生回路 ９ 記録アンプ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報が記録または再生される面上に磁性
   膜が形成された、データエリアとサーボエリアとを有す
   る磁気ディスクにおいて、 前記データエリアの少なくとも先頭部分は、あらかじめ
   所定の磁化方向に磁化されており、 前記データエリアの先頭部分には、前記所定の磁化方向
   と同一の方向に磁化が形成されるように情報が記録され
   ることを特徴とする磁気ディスク。
2. 【請求項２】 情報が記録または再生される面上に磁性
   膜が形成された、データエリアとサーボエリアとを有す
   る磁気ディスクと、 前記磁気ディスクに対して情報を記録または再生する磁
   気ヘッドと、 前記磁気ヘッドの出力を復号する復号手段とを備える磁
   気ディスク装置において、 前記データエリアの少なくとも先頭部分は、あらかじめ
   所定の磁化方向に磁化され、 前記磁気ヘッドは、前記所定の磁化方向と同一の方向
   に、前記データエリアの先頭部分に磁化が形成されるよ
   うに情報を記録することを特徴とする磁気ディスク装
   置。
3. 【請求項３】 前記磁性膜の一部が除去され、残った部
   分が前記所定の磁化方向と同一方向に磁化されることに
   より、前記サーボエリアにサーボ情報が記録されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の磁気ディスク装置。
4. 【請求項４】 前記磁気ディスクは、凹凸の形成された
   基板に前記磁性膜が形成されて構成されており、 前記磁気ディスクの基板の凸部に対応する前記磁性膜の
   部分が前記所定の磁化方向と同一方向に磁化されること
   により、前記サーボエリアにサーボ情報が記録されてい
   ることを特徴とする請求項２に記載の磁気ディスク装
   置。
5. 【請求項５】 前記復号手段は、パーシャルレスポンス
   クラスＩＶを使用した変調符号を最尤復号するようにな
   されており、 前記復号手段によって、前記データエリアに記録された
   情報の復号が開始される直前ごとに、前記復号手段の内
   部状態を、前記所定の磁化方向に対応する状態に制御す
   る制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項２乃
   至４のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
6. 【請求項６】 前記復号手段は、パーシャルレスポンス
   （１，−１）符号を処理する一対の処理手段を有し、こ
   れをインタリーブしながら使用することによって前記磁
   気ヘッドの出力を復号することを特徴とする請求項５に
   記載の磁気ディスク装置。
7. 【請求項７】 前記磁気ディスクの有する前記データエ
   リアの少なくとも先頭部分は、すべて同一方向にあらか
   じめ磁化されていることを特徴とする請求項２乃至６の
   いずれかに記載の磁気ディスク装置。