JPS63237201A - 磁気記録装置の再生回路 - 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］ 本発明は磁気記録装置の再生回路の再生能力向上技術に
関する。　　　　　− ［従来の技術］ 従来磁気記録装置の記録容Ｂ（、記録密度に関しては高
域周波数があまり低下するイ１２域までは使用不可能な
ため磁気媒体、磁気ヘッドの能力を十分に生かしていな
い面があった０例えば最も一般的な記録方式であるＭＦ
Ｍ方式では変調信号として用いる低域周波数（ＩＦ）と
高域周波数（２Ｆ）での再生振ＩＩの比で０．７位まで
しか使い切っていなかった。そのため波形等化回路等を
用いて高域信号を強調するなどの方法を取る場合があっ
た。

［発明が解決しようとする問題点」 しかし、上記高域強調方式は効果が薄くて記録密度を大
きく向上させるＪｊＧはできない上に、高域の強調して
いるためＳ／Ｎ比を悪化させてしまって逆効果を招°く
という欠点があった。よって結局のどころ従来に於いて
は大きく記録密度を向上させる再生方式は得られていな
かった。ここで記録密度を２倍上げるようなレベルを目
標とした時には前記ＩＦと２Ｆの比（分解能）が０．３
位になる帯域でも十分に再生ができるＩＦが前提となる
。

その場合には？ｉａ％記録の技術ではピークシフトと呼
ばれる現象のために隣接する磁化反転の位置が不明確に
なってしまい従来技術では全くＣ１生を困難なものにし
ていた。

ｆｉＳ８図は分解能が非常に低い場合の再生困難なｔバ
を説明する波形図である。記録方式はＭＦＭ方式とする
と用いられる磁化反転の間隔はＩＦの周期である２Ｔ、
２Ｆの周期である′ｒ、及びその中間の１゜５Ｔが磁化
反転位置を示す再生信号のピーク位置から復元されなく
てはならない、８Ａは分解能が非常に高い場合であって
、再生波形とそのピーク位置出力であるリードパルス（
ＨＤ）はほぼ正確に１′と２Ｔになる。しかし分解能が
低くなると８Ｂのようになり、Ｔにはピークシフ）２Ｘ
ＰＳが加算され、２Ｔの部分は２ｘｐｓが減算されて結
局同じ値に近くなり各々中間値の１．５Ｔに近づく、と
ころがＩＩＪ生信号の中にはピークシフトがなくても元
々１，５Ｔの波形も存在しており全く信号上区別ができ
なくなる。特に部分的でなく連続波形して続く場合８Ｂ
と８０は全く同じような波形となってしまう、これらは
端的に再生困難な状況を示している。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記の低分解能な場合でも再生を可能とし大ｒ
ｌに記録密度を」、−げるＩＦな目的どしている。本発
明は再生回路の最終段で使用されておりビットが１か０
かを判別するためのウィンドウ信号を形成するデータセ
パレータであるＶＦＯ（ＶＡＲＩＡＢＬＥ　　ＦＲＥＱ
ＵＥＮＣＹ　　０５ＩＬＡＴＯＲ）を効果的に用いるＪ
ｊｔにより上記問題を解決した。ＶＦＯは位相同期ルー
プ（ＰＬＬ）により構成されており再生信号のクロック
成分に同期追従しクロック成分を発生し続けるのでピー
クシフトが大きくても低周波成分である位相情報の基本
成分は保持されている。

［作用］ 上記ＶＦＯの動作により、ＶＦＯ出力であるクロック成
分からピークシフトの量が推定できるためそのピークシ
フト分を補正する小により高分解能ど変わらぬ再生出力
を最終的に得るボができる。但しＣ１を純にＶＦＯを使
うだけでは効果に得られずＶＦＯどり〒ドバルス（ＲＤ
）の変化を総合的に用いて判別する小が必要になる。詳
細な実施例を以下、図面を用いて説明する。

［実施例］ Ｃ５１図は本発明の実施例である再生回路の回路図であ
る。第２図は磁気ヘッド２０１からＲＤのＪ！Ｋ　＜Ｗ
号であるＲＤＩを形成する部分で従来も必要であり、従
来に於いてはＲＤＩをそのまま磁気記録装置のチイジタ
ル出力Ｑ１号として出力していた。２０２は増１１】器
、２０３はローパスフィルタ、２０４はピーク位置を微
分にて検出する微分器、２０５は２０４の出力を受けて
出力パルスを形成１−るパルス発生器である。第３図は
第１図の動作を示す説明図であるが先に第４図以降で原
理動作を説明し後でＰＪ′Ｊ１図に関する説明を行なう
。

ｒｊＳ４図は、ＲＤｌである４０１．４０３．！：ＶＦ
Ｏのクロック信号４０２．４０４の関係を示すタイミン
グ図であう、４Ａはピークシフトが大きい場合のＴ、２
Ｔのくり返しパターン、４Ｂは１．５Ｔのくり返しのパ
ターンである。ＶＦＯのクロツク４ａ号で４０２．４０
３に示されるデータウィンドウ内にリードパルスが存在
すればビット１と判定される。従来この判定は磁気記録
装置が接続されたホストシステム内のＶＦＯと磁気記録
装置用コントローラで行われていた動作である。４０１
に見られるようにビ−クシフトによりピークが元の位置
（点線）から実線までづれているとウィンドウをはずれ
てリードエラーとなってしまう、しかし、４０１と４０
３が同一波形であってもＶＦＯのクロック信号とは明確
に位相差を有している。又、４０２と４０４の反転信号
がクロックウィンドウである。

第５図はｉ４図を）Ａ展させたタイミング図である。

ＲＤＩに相当する５０１．ＶＦＯのクロック信−リ５０
２．５０２を分周してウィンドウＩＩを拡大した信号５
０３、補正されたＨＤ出力５０４から成る。５０３に記
載されている文字りはデータウィンドウである本を示す
、５０３によりウィンドウＩＩＩが広がっているので大
きなピークシフトがあっても十分ウィンドウの中に収ま
る。５０１がウィンドウ内にあったらウィンドウの中心
部で出力を出すように補正すえば正確な゛出力５０４が
復調、再生さ、れる、但し５０２から５０３への変換は
次の５０１の信号がビット１に関係するデータウィンド
ウで判別されるものか、ビット中に関係するクロックウ
ィンドウかの判別かの予測がされていなければならない
。そのために補正された！ａ号５０４の手前のビットか
ら次のｌくＤ入力までの時間間隔を計測し、その値より
次のウィンドウにクロック側を用いるか、データ側を用
いるかの判定処理がされていなければならない。これに
ついては次にウィンドウが反転するのは時間間隔がＴで
も２Ｔでもなく、１．５７のみに限定されるというＭＦ
Ｍ方式の規則性によって１．５Ｔかの判定を行なえば良
い、当然、測定される時間間隔はピークシフトの影響を
受けるが時間計測のスタート点は補正処理がされてピー
クシフトが除かれており非常に軽減されている。更に１
．５Ｔの判別について、元々の原波形はピークシフトを
持たない事より、時間計測値が１．５Ｔ±αに入ってい
るかの判定時にαを小さくしても良いのでＴの判別、２
Ｔの判別への余裕を大きく取れる。よって、５Ａは２Ｔ
、５ＢはＴ、５Ｃは２Ｔと判別でき第５図の場合全てデ
ータウィンドウ側となって正しく出力がＴと２Ｔのくり
返し信号であった時が復調できる。

第６図は原信号１．５Ｔ連続の場合のタイミング図であ
る０時間間隔の計測結果は補正出力信号と入力６０１か
ら全て６Ａ、６Ｂ、６Ｃ共１．５Ｔと判別できるので補
正処理用のウィンドウ６０３はデータ側（Ｄ）とクロッ
ク側（Ｃ）に反転する。入力６０１はピークシフトを生
じていないが６０３のウィンドウ内に存在した７ｊ＜よ
りウィンドウ６０３の中心値に同期化され６０４を形成
する。

第７図は本発明の詳細な説明するフローチャート図であ
る。

まず７０１でＲＤＩが入力されて７０５でパルス列とし
て波形が記憶される。ＲＤｌは７０２でデータフォーマ
ット中の同期信号である氷が検出される、！ニア０３−
ｔ’ＶＦＯとＲＤＩ（７）同期が確立する。ＶＦＯの出
力を用い７０４でウィンドウ信号が形成されると７０９
にてＲＤＩとウィンドウ中心との時間差を測定し、その
進み遅れ結果を用いて遅延され保持されていたＲＤＩを
７１０で補正した出力をＲＤ２として７１１で出力する
。又７０６は補正されたＲＤ２出力と次のＲＤＩパルス
との時間間隔を測定し、結果を７０２にて間隔が１，５
Ｔであったかを判別する。もし１．５Ｔであった場合７
０８でウィンドウ反転出力を得て再び７０４に戻し７０
９で用いる次のＲＤＩとの時間差に用いるウィンドウを
データ側からクロック側又はクロック側かデータ側へと
切り換える。一般的なフロッピーディスクではＴが２ｐ
　’ｓ、２Ｔが４７ｉｓ、１．５７が３ｇｓといった値
を取る。一番最初にどちらのウィンドウ信号を用いるか
は先の同期（ｉｆｉ号検比検出時号が既知である事より
設定される。

再びｆ：Ｐ、１図に戻ってより具体的な説明を行なう。

１０１でＲＤＩが入力されると同期検出回路はＶＦＯで
ある１０３を同期化する。１０３はディジタル回路だけ
でも構成でき、出力がクリップ・フロップ（ＦＦと略す
る）１０４．１０５に入力されて２相のクロックが形成
さ１ｔ、各々両エツジのパルス発生器１０６．１０７は
２相のパルス出力を発生する。

又、ＲＤＩはＦＦ１２１．１２２とゲート１２３で高速
のクロックＣＫの１周期間のＩｌｌに微分されたＲ信号
を発生しカウンタ１１８と１１９及びＦＦｌｌ６をリセ
ットする。カウンタ１１８の図中の信号Ｗが発生するま
でのカウンタ値はＷによってメモリｌ１１に取り込まれ
保持されると共にモノマルチ１２０より一定巾のパルス
で最終出力ＲＤ２を出力する。

１２０はカウンタ方式で全ディジタル化されたモノマル
チ番と容易に置換できる。Ｗは選択ゲート１０８．１０
９．１１０により入力に１０６が１０７が選ばれており
、基本的にＶＦＯの位相に同期した信号となっているた
めモノマルチ１２０の入力はＶＦＯに同期し、従ってＲ
Ｄ２もＶＦＯに同期する。又、ＷはＦＦ１１６のｍきに
よって１２３の出力の後１発しか発生せずＲＤＩのパル
ス数とは１対１の数になり、メモリ１１１の記憶情報は
（ｉｔ号ＲとＶＦＯの位相信号との時間差を表わしてい
る１バになる。別系列のカウンター１１９はＲＤＩの時
間間隔を各々計測してメモリ１１２に送り込んでい（，
１１２の値と、１１１に記憶されたＶＦＯの位相と信号
Ｒとのづれが情報加減算回路１１３で演算され判定回路
１１４で時間間隔１．５Ｔかの判定出力を得る。１１４
の出力はＦＦ１１５でＲと同期して１０８と１０９に入
力されウィンドウがデータ側かクロック側かの選択を行
なっておく、一般的なフロッピーディスクでは１．５Ｔ
が３１Ｌｓとなるが、例えば２．７１Ｌｓから３．３ル
Ｓの間の値となったら１．５Ｔとすいれば良い０以上の
ように第７図のフローチャートに相当する機能が実現さ
れるが進み遅れの補正についてはｔ５３図の関係図で別
に説明を行なう。

３ＡはＶＦＯのクロックであるＶとｍ１図の信シ）Ｒと
の関係を、示し、Ｒは最大±０．５ＴまでのジッタＪを
持っている。進み遅れ補正は各々のＨについてタイミン
グをＴに同期させる事であるが、進みと遅れを一緒に処
理するのは複雑になるのでＶの信号の位相０．５７だけ
づらしておきＶ′とする。そうすればＶ′とＴの時間差
だけＲの方を遅らす遅れ処理だけで良く、関係を３Ｂに
示す、更にＲを基準に置き換えると各々のＨにってＶ′
の方が最大十Ｔの遅れを持つ事になるのを３０で示して
おり、よってＲをカウンタのスタート点としＲとＶ′皿
の時間差だけＲを遅らせて第１図のモノマルチ１２０へ
入れてやれば良い車になる。上記動作はＨの直後のＶ′
信号の発生時点でモノマルチ１２０への入力データを形
成するのと等価であり、この信号は第１図の（，７号Ｗ
そのものである。但し、次のＨの発生前にウィンドウが
データ側かクロック側かで、ＶＤ又はＶＣかの切替が先
になされており、ＶＤとＶＣはＴの半分の位相差を持っ
ている。これを図の３Ｄに示す。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明の再生回路によって低分解で
も良好な復調が可能になる。故に７ｉａ気記録上のビッ
ト密度が大巾に同上し記録装置の記Ｍ−ｅと一定時間に
得られる情報量（ビット転送レート）が倍増する。一般
的に記録密度の向上努力は磁気媒体、磁気ヘッド、記録
回路の変更をも伴なうが、本発明は再生回路のみの変更
で良〈従来の磁気媒体をそのまま使えるので互換性が非
常に良い、メ従来の磁気ヘッドが使えるので装置の価格
アップを招かない。

本発明の再生回路はディジタル方式で全て実現可能なの
でＩＣ化が容易であり、ｍ気配Ｒ装置に従来あった制御
ＩＣと同一化する１！￥によってコストアップはわずか
である。又、本発明の他の利点は異なる磁気媒体を同一
装置で容易に再生可能とする。す９である。

フロッピーディスクなどでは従来長く使われてきた低容
量の磁気媒体と技術向上された高容量の磁％媒体を同一
の装置で記録再生する能力が必要である。

しかし低容量媒体に適合する磁気ヘッドでは高容量の再
生時に分解能が低くなってしまい再生不能となるし、高
容量媒体に適合する磁気ヘッドでは低容量（媒体に対し
て書き込みができないと言った大きな問題があったが本
発明の採用により問題が解消される。

以上本発明の効果には非常に大きなものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実装例にな磁気記＃ｉ装置の回路図で
ある。 第２図はｒ＃！気記録装置の初段部分のブロック図であ
る。 第３図はｆｆ１１図の部分動作を示す関係図である。 第４図〜第６図は本発明の詳細な説明するタイミング図
である。 第７図は本発明の基本実施例を開成するフローチャト図
である。 第８図は従来例に於いて再生不能である水を説明する波
形図である。 １０１・・・リードデータ入力＝ＲＤ１．１０２・・・
同期検出回路、１０３・・・同期クロック発生手段、１
０６と１０７・・・両エツジパルス発生器、１１３・・
・加算、減算回路、１１４・・・判定回路、１２０・・
・モノマルチ、２０１・・・磁気ヘッド、２０２・・・
増Ｉｌｌ器、２０３・・・ローパスフィルタ、２０４・
・・微分器、２０５・・・パルス発生器 以　　　　　　上 出願人　　セイコーエプソン株式会社 第２図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気メディアに書かれたディジタル信号を磁気ヘ
   ッドにて読み出し、該磁気ヘッドの再生出力をディジタ
   ル信号に復調する磁気記録装置の再生回路に於て、増巾
   器、信号のピーク位置検出手段、該ピーク位置に対応す
   るリードパルス信号発生手段、該リードパルス列に同期
   しクロック信号を発生する手段となるＶＦＯ、該ＶＦＯ
   の出力クロックと前記リードパルスとの時間差を計測す
   る第１の時間計測手段、前記第１の時間計測手段の結果
   で前記入力リードパルスのパルス位置の時間補正を行な
   う補正手段から構成される磁気記録装置の再生回路
2. （２）前記ＶＦＯの出力クロックと前記リードパルスと
   の時間差計測に於て、ＶＦＯの出力クロックは各々位相
   の異なるビット″１″に対応するビット″１″クロック
   とビット″０″に対応するビット″０″クロックとから
   成り、手前のリードパルス列の情報によりビット″１″
   クロックかビット″０″クロックかを切替える切替手段
   を有する特許請求の範囲第１項記載の磁気記録装置の再
   生回路
3. （３）前記切替手段は手前の前記補正手段によりビット
   位置が補正されたリードパルスとその次のリードパルス
   の時間間隔を計測する第２の時間計測手段、該第２の時
   間計測手段の結果が予め設定した範囲内にあるかを比較
   ・判定する判定手段、該判定手段の判定結果に基づいて
   、前記ビット″１″クロックとビット″０″クロックの
   切替を行なう事を特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の磁気記録装置の再生回路