JP2002063709A - 磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気記録再生装置で狭トラックであってドラ
ム回転数の高いへリカルスキャン方式において誤差の少
ないトラッキング制御を行う。 【解決手段】 ドラムの１回転により生成したハイ信号
とロー信号からなるＤＦＦ信号のハイ信号期間中及びロ
ー信号期間中のトラッキングエラー信号の値を加算器５
２とＲＡＭ５５−１、５５−２により記憶し、この加算
値に基づいて再生ヘッド３１がトラックに追従するよう
に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘリカルスキャン
方式の磁気記録再生装置に関し、特にヘリカルスキャン
方式で記録されたトラックを再生する際に磁気ヘッド
（以下、単にヘッドと記する）をトラックに追従させる
トラッキング制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヘリカルスキャン方式のデジタルＶＴＲ
やデータ入出力装置では、高密度記録のために狭トラッ
ク化が必要であるが、テープ走行機構やテープ送りの精
度による記録トラックの直線性の低下が原因でエラーレ
ートが悪化し、特に互換再生においてその問題が顕著で
ある。そこで、回転ドラムにヘッドアクチュータを内蔵
し、磁気テープ（以下、テープと記す）に記録されたト
ラッキング信号を基準に記録トラックに垂直な方向（ト
ラック幅方向）に変位させることで上記問題を解決する
方法が数多く提案されており、アクチュエータとしては
ボイスコイルや圧電素子タイプのものが使われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、トラック曲
がりに対してトラック幅が十分広い場合には、トラッキ
ングの閉ループゲインを大きくとらなくても、以上に述
べた方法でトラック曲がりによる再生出力の低下を補正
することが可能である。一方、トラック曲がりに対して
トラック幅が狭い場合はトラッキングの閉ループゲイン
を大きく設定する必要があり、特に回転ドラムの回転数
が高い場合にはトラック曲がりの周波数成分も高くなる
ので更に高いゲインが要求される。

【０００４】しかしながら、近年の記録密度向上に伴う
狭トラック化と記録波長の短波長化およびメカの小型軽
量化によるドラム回転数増加により更に高密度化を行う
場合には、必要なループゲインを確保することが難しく
なってきた。

【０００５】そこで本発明は、狭トラックであってドラ
ム回転数の高いへリカルスキャン方式のデジタルＶＴＲ
やデータ入出力装置などにおいて、誤差の少ないトラッ
キング制御を行うことができる磁気記録再生装置を提供
することを第１の目的とする。本発明はさらに、狭トラ
ックであってドラム回転数の高いへリカルスキャン方式
のデジタルＶＴＲやデータ入出力装置などにおいて、誤
差の少ないトラッキング制御を行うことができるととも
に、トラッキングサーボが定常状態に入っていないトラ
ックの走査開始時点と走査終了時点においても安定出力
を確保することができる磁気記録再生装置を提供するこ
とを第２の目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記第１の目的
を達成するために、ドラムの１回転により生成したハイ
信号とロー信号からなるドラム・フリップフロップ（Ｄ
ＦＦ）信号のハイ信号期間中及びロー信号期間中のトラ
ッキングエラー信号の値に基づいて再生ヘッドが追従す
るようにしたものである。すなわち本発明によれば、回
転自在なドラムの外周部に１８０°対向して少なくとも
第１、第２の磁気ヘッドをそれぞれ取り付けて、ヘリカ
ルスキャン方式により前記第１、第２の磁気ヘッドによ
り磁気テープ上にデータを記録して該データを再生する
際、前記第１、第２の磁気ヘッドでそれぞれ再生したト
ラックの両隣りの各トラックに記録されている各トラッ
キング制御信号に基づいて生成したトラッキングエラー
信号により前記第１、第２の磁気ヘッドを各ヘッドに対
応した各トラックに追従させる磁気記録再生装置におい
て、前記ドラムの１回転により生成したハイ信号とロー
信号からなるドラム・フリップフロップ信号により前記
第１、第２の磁気ヘッドを切り換えるヘッド切り換え手
段と、前記第１、第２の磁気ヘッドを前記磁気テープの
トラック幅方向に変位駆動するアクチュエータと、前記
ヘッド切り換え手段を介した前記第１、第２の磁気ヘッ
ドによる前記各トラッキングエラー信号の値を、前記ド
ラム・フリップフロップ信号のハイ信号期間中及びロー
信号期間中に前記第１、第２の磁気ヘッドと対応する各
トラック毎に記憶する記憶手段と、前記記憶手段からの
各トラック毎の出力に基づいて前記第１、第２の磁気ヘ
ッドを各ヘッドに対応した各トラックに追従させるよう
前記アクチュエータを制御する手段とを、有することを
特徴とする磁気記録再生装置が提供される。

【０００７】また本発明は上記第２の目的を達成するた
めに、ドラムの１回転により生成したハイ信号とロー信
号からなるＤＦＦ信号のハイ信号又はロー信号のうちい
ずれか一方の信号の前後をわずかな時間引き伸ばし、か
つ、他方の信号の前後をわずかな時間縮めた第２のＤＦ
Ｆ信号を生成して、この第２のＤＦＦ信号のハイ信号期
間中及びロー信号期間中のトラッキングエラー信号の値
に基づいて再生ヘッドが追従するようにしたものであ
る。すなわち本発明によれば、回転自在なドラムの外周
部に１８０°対向して少なくとも第１、第２の磁気ヘッ
ドをそれぞれ取り付けて、ヘリカルスキャン方式により
前記第１、第２の磁気ヘッドにより磁気テープ上にデー
タを記録して該データを再生する際、前記第１又は第２
の磁気ヘッドで再生したトラックの両隣りの各トラック
に記録されている各トラッキング制御信号に基づいて生
成したトラッキングエラー信号により前記第１又は第２
の磁気ヘッドをこのヘッドに対応したトラックに追従さ
せる磁気記録再生装置において、前記ドラムの１回転に
より生成したハイ信号とロー信号からなる第１のドラム
・フリップフロップ信号に基づいて前記ハイ信号又は前
記ロー信号のうちいずれか一方の信号の前後をわずかな
時間引き伸ばし、かつ、他方の信号の前後をわずかな時
間縮めた第２のドラム・フリップフロップ信号を生成す
る手段と、前記第２のドラム・フリップフロップ信号中
で引き伸ばした一方の信号期間と対応する前記第１又は
第２の磁気ヘッドを前記磁気テープのトラック幅方向に
変位駆動するアクチュエータと、前記一方の信号期間と
対応する前記第１又は第２の磁気ヘッドによる前記トラ
ッキングエラー信号の値を、前記第２のドラム・フリッ
プフロップ信号中で引き伸ばした一方の信号期間中に記
憶する記憶手段と、前記記憶手段からの出力に基づい
て、前記一方の信号期間と対応する前記第１又は第２の
磁気ヘッドをこのヘッドに対応したトラックに追従させ
るよう前記アクチュエータを制御する手段とを、有する
ことを特徴とする磁気記録再生装置が提供される。

【０００８】

【発明の実施の形態】＜第１の実施形態＞以下、図面を
参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は
本発明に係る磁気記録再生装置の第１の実施形態を示す
ブロック図、図２は図１の回転ドラムの磁気ヘッドを詳
しく示す構成図、図３は図１のトラッキングエラー検出
回路を詳しく示すブロック図、図４はトラックとトラッ
キングエラー信号の関係を示す説明図、図５はＳ字曲が
りトラックを示す説明図、図６はＳ字曲がりトラックに
ヘッドがトラッキングしていない場合の主要信号を示す
タイミングチャート、図７はＳ字曲がりトラックにヘッ
ドがトラッキングしている場合の主要信号を示すタイミ
ングチャート、図８は図１の繰り返し補償回路を詳しく
示すブロック図、図９は図８の繰り返し補償回路の主要
信号を示すタイミングチャート、図１０は本発明のトラ
ッキング制御回路を示す等価回路図、図１１は従来例と
本発明のトラッキング制御を比較した波形図である。

【０００９】図１に示す回転ドラムＤは、ドラム回転検
出器１と、ドラムモータ２と、回転自在なアッパドラム
３と、図示しないシャーシに固定されたロアドラム４
と、アッパドラム３に取り付けられたアクチュエータ５
とを有し、回転軸が磁気テープ９に対して斜めになるよ
うにベース（不図示）が取り付けられている。磁気テー
プ９はキャプスタン軸１０に沿って走行可能であり、キ
ャプスタン軸１０はキャプスタンモータ１１により回転
する。このとき、キャプスタンモータ１１の回転はキャ
プスタン回転検出器１２により検出される。

【００１０】図２（ａ）、（ｂ）を参照して回転ドラム
の構成について更に詳しく説明すると、アッパドラム３
には、第１のアジマス角のヘッド３１、３５と、第２の
アジマス角のヘッド３２、３６がアクチュエータ５によ
りトラック幅方向に変位可能に支持されて取り付けられ
ている。ヘッド３１とヘッド３２、ヘッド３５とヘッド
３６は同時に２トラックを走査可能なように、高さの差
が記録トラック間隔と同等に設定されている部材に取り
付けられている。また、ヘッド３１、３２とヘッド３
５、３６は、図２（ｂ）に示すようにアッパドラム３の
外周部に１８０°対向するように取り付けられている。
すなわち、ドラム１回転で４トラックを１単位として、
最初の半回転（チャネルＣＨ１）でアジマス角が異なる
ヘッド３１、３２が同時にそれぞれ第１トラック（及び
第５、第９トラック〜）と第２トラック（及び第６、第
１０トラック〜）を走査し、次の半回転（チャネルＣＨ
２）でアジマス角が異なるヘッド３５、３６が同時にそ
れぞれ第３トラック（及び第７、第１１トラック〜）と
第４トラック（及び第８、第１２トラック〜）を走査す
る。

【００１１】また、上記のヘッド取り付け部材は、回転
ドラム３に取付けられているアクチュエータ５の可動部
に固着されており、ヘッド３１、３５とヘッド３２、３
６は記録済みトラックの幅方向にアクチュエータ５の変
位量と同じ量だけ同時に変位する。アクチュエータ５に
はヘッドの変位を検出するためのヘッド位置検出器３９
が取付けられており、図１に示すように加減算器４０で
スイッチ７からの入力とヘッド位置検出器３９からの入
力の差が位相補償回路８とドライブアンプ６を通してア
クチュエータ５に加えられ、ヘッド位置が加減算器４０
のスイッチ７からの入力と等しくなるように制御され
る。

【００１２】この場合、標準記録モードにおいては、シ
ステムコントローラ１７よりヘッド３１、３５（３２、
３６）を基準の高さにするための制御電圧がスイッチ７
の入力端子ｂを経由して与えられ、これにより、ヘッド
３１とヘッド３２、ヘッド３５とヘッド３６は同じ高さ
に保持される。

【００１３】そして、再生状態においては、アクチュエ
ータ５に取り付けられた２個の再生ヘッド３１、３２
（３５、３６）が２つの記録済みトラックを同時に走査
するドラムの半回転期間にトラッキング制御を行うとと
もに、テープ９に記録された２トラックのデータを同時
に読み出す。また、キャプスタンモータ１１の回転軸１
０に取り付けられた回転数検出器１２の出力に基づいて
速度検出器１３により得られたテープ速度と、システム
コントローラ１７より供給されるテープ指令速度とが加
減算器１５において比較され、この比較結果に基づいて
キャプスタン駆動回路１４がキャプスタンモータ１１を
駆動することによりテープ９が一定速度で走行する。

【００１４】図１の下方に示すように、第１、第２トラ
ックを同時に走査するヘッド３１、３２の再生出力がそ
れぞれプリアンプ２９、３０、ヘッド切り換えスイッチ
２２、３７、波形等化器２７、２８を介してＰＬＬ回路
２３、２５に印加され、ＰＬＬ回路２３、２５により抽
出されたクロックを基準にして符号検出回路２４、２６
により第１、第２トラックのデータが取り出される。ま
た、第３、第４トラックを同時に走査するヘッド３５、
３６の再生出力がそれぞれプリアンプ３３、３４、スイ
ッチ２２、３７、波形等化器２７、２８を介してＰＬＬ
回路２３、２５に印加され、ＰＬＬ回路２３、２５によ
り抽出されたクロックを基準にして符号検出回路２４、
２６により第３、第４トラックのデータが取り出され
る。これらの第１及び第２トラックと第３及び第４トラ
ックのデータは、再生信号処理回路に送られてデータ再
生が行われる。

【００１５】また、ヘッド３１、３５側の符号検出回路
２４により取り出された第１、第３トラックのデータ
は、図３に詳しく示すトラッキングエラー検出回路２１
に印加される。トラッキング制御はこのデータに含まれ
るトラッキング制御用のパイロット信号をトラッキング
エラー検出回路２１により抽出して、キャプスタンモー
タ制御回路（サンプルホールド回路２０、ローパスフィ
ルタ１９、スイッチ１８、加減算器１５、キャプスタン
駆動回路１４、速度検出器１３、キャプスタン回転検出
器１２及びキャプスタンモータ１１）とアクチュエータ
制御回路（繰り返し補償回路４２、スイッチ７、加減算
器４０、位相補償回路８、ドライブアンプ６及び位置検
出器３９）にフィードバックすることにより行う。

【００１６】ここで、家庭用デジタルＶＴＲでは、図４
（ａ）に示すように１トラックおき（第１、第３、第５
トラック〜）に周波数Ｆ０のパイロット信号がデジタル
変調されて記録され、また、周波数Ｆ０のパイロット信
号が記録されていないトラックに対して１トラックおき
に周波数Ｆ１（第２、第６トラック〜）と周波数Ｆ２
（第４、第８トラック〜）のパイロット信号が交互にデ
ジタル変調されて記録されている。このため、図４
（ｂ）に示すようにヘッド３１、３５からのトラッキン
グエラー信号ＴＥ０は、第１、第３、第５トラック〜を
走査したときを「０」とし、４トラックを１周期として
三角波状に変化する。

【００１７】そこで、図３に示すようにトラッキングエ
ラー検出回路２１では、ヘッド３１又はヘッド３５が周
波数Ｆ０のトラックを走査しているときに、このトラッ
クと隣接している左右のトラックから周波数Ｆ１、Ｆ２
のパイロット信号がヘッド３１又はヘッド３５に漏れ込
むので、ヘッド３１、３５がどちら側のトラックに寄っ
ているかを検出するために、周波数Ｆ１検出回路 （ｆ
１ＤＥＴ）４４と周波数Ｆ２検出回路（ｆ２ＤＥＴ）４
５の出力の差を差動増幅器４６により取り出す。この差
動増幅器４６の出力信号を差動増幅器４８とスイッチ４
９からなる極性反転回路によりシステムコントローラ１
７より与えられる極性切換信号（図４（ｃ））のタイミ
ングに従って、ヘッド３１、３５が記録済みトラックを
２回トレースする間を１周期として極性の反転と非反転
を切り換えて得られたトラッキングエラー信号ＴＥ１
は、図４（ｄ）に示すように第１、第３、第５トラック
〜を走査したときを「０」とし、２トラックを１周期と
するのこぎり波状となる。

【００１８】標準再生状態では、システムコントローラ
１７より標準のテープ送り速度に対応した指令速度がキ
ャプスタン制御回路に与えられ、標準の速度でテープ９
が移送されるよう制御される。この状態において、差動
増幅器４８の出力であるトラッキングエラー信号ＴＥ１
がサンプルホールド回路２０に供給されると、サンプル
ホールド回路２０はヘッド３１、３５が第１、第３の記
録済みトラックをトレースする期間を１周期として、ト
ラッキングエラー信号ＴＥ１を記録済みトラックの走査
開始時点から一定の時間経過した時刻にサンプリングし
て保持する。

【００１９】サンプルホールド回路２０の出力は図４
（ｅ）に示すタイミングパルスでサンプルホールドする
ことにより直流となり、ヘッド３１、３５が周波数Ｆ０
のパイロット信号が記録されたトラックを中心として左
右にずれたときに直流の値がずれ量に略比例して±レベ
ルで変化する。したがって、サンプルホールド回路２０
の出力を低域通過フィルタ１９とスイッチ１８を通して
キャプスタン制御回路の加減算器１５の入力に加えるこ
とにより、ヘッド３１、３５が周波数Ｆ０の第１、第３
トラック〜をトレースするようにテープ９を制御するこ
とができる。

【００２０】トラッキングエラー検出回路２１のトラッ
キングエラー信号ＴＥ１はまた、図１に示すようにアク
チュエータ制御回路を構成する繰り返し補償回路４２に
加えられる。繰り返し補償回路４２はトラッキングエラ
ー信号ＴＥ１の中域から低域にかけての周波数成分のゲ
インを上げる一種のフィルターであり、これにより、キ
ャプスタン制御回路と同様にヘッド３１、３５が周波数
Ｆ０の第１、第３トラック〜をトレースするようにアク
チュエータ５が変位する。

【００２１】ここで、キャプスタン制御回路はテープの
送り速度を一定にするように制御し、アクチュエータ制
御回路はキャプスタン制御回路で追従しきれない、互換
再生において問題となるトラックのＳ字曲がりやさらに
周波数成分の高い記録トラックの位置誤差に追従して周
波数Ｆ０の第１、第３トラック〜の中央をヘッド３１、
３５が走査するように制御する。

【００２２】一方、先に述べたようにヘッド３１、３５
は、ヘッド３２、３６と同一の部材に１記録トラックピ
ッチ高さが異なる状態で取り付けられてアクチュエータ
５により駆動変位されるので、ヘッド３１、３５が正確
に周波数Ｆ０の第１、第３トラック〜の中央を走査して
いる場合、ヘッド３２、３６も記録トラック位置の誤差
に追従して走査するので、記録トラック位置誤差の影響
を受けることなく、２トラック分の記録データを同時に
安定して再生することができる。

【００２３】図５はＳ字曲がりを起こしている記録トラ
ックをヘッド３１、３５（３２、３６）が走査したとき
の走査軌跡を表した図であり、また、１トラックを走査
する時間における走査開始時刻と走査終了時刻をｔと添
字で表している。すなわち、図５において、開始時刻ｔ
１−終了時刻ｔ２の期間ではヘッド３１、３２が同時に
それぞれ周波数Ｆ０の第１トラック、周波数Ｆ１の第２
トラックを走査し、次いで開始時刻ｔ２−終了時刻ｔ３
の期間ではヘッド３５、３６が同時にそれぞれ周波数Ｆ
０の第３トラック、周波数Ｆ２の第４トラックを走査し
て、これをドラム１回転＝４トラック毎に繰り返す。

【００２４】アクチュエータ５によるトラッキング制御
が行われない場合には、図６に示すようにヘッド３１、
３５によるトラッキングエラー信号ＴＥ０（ＣＨ１）、
ＴＥ０（ＣＨ２）は記録トラックのＳ字曲がりにより変
化し、その再生出力（playback ＣＨ１、ＣＨ２）は平
坦にはならない。ここで、ヘッド３１、３５が記録済み
トラックを合計２回トレースする期間を１周期として、
システムコントローラ１７より図６に示すタイミングに
従ってトラッキングエラー信号ＴＥ０（ＣＨ１）、ＴＥ
０（ＣＨ２）の極性の反転と非反転を切り換えると、図
６に示すようにトラッキングエラー信号ＴＥ１は記録ト
ラック位置の曲がりに比例して変化する。

【００２５】そこで、図１に示したスイッチ７の入力側
をａにしてアクチュエータ５によるトラッキング制御を
キャプスタン制御回路とあわせて行うと、図７に示すよ
うにトラッキングエラー信号ＴＥ１がゼロになるように
作用し、記録トラック位置の曲がりに追従してヘッド３
１、３５はそれぞれ第１、第３の記録済みトラックの中
心を走査し、図７に示すように安定した再生出力が得ら
れる。このため、トラック曲がりに対してトラック幅が
十分広い場合には、トラッキングの閉ループゲインを大
きくとらなくても以上に述べた方法でトラック曲がりに
よる再生出力の低下を補正することが可能である。

【００２６】一方、トラック曲がりに対してトラック幅
が狭い場合はトラッキングの閉ループゲインを大きく設
定する必要があり、特にドラムの回転数が高い場合には
トラック曲がりの周波数成分も高くなるので更に高いゲ
インが要求される。しかし、実際に設定可能なゲインの
上限はアクチュエータ５の２次共振などにより制限され
るため、図１１（ｂ）、（ｃ）に示すようにヘッドがト
ラック曲がりに追従することができず、再生出力は平坦
にはならない。

【００２７】ここで、図１１（ａ）に示すＤＦＦ信号
（ドラム・フリップフロップ信号）は、図１に示したア
ッパドラム３が１回転中に前半の半回転でハイ信号を出
力し、後半の半回転でロー信号を出力する。また、第１
の実施形態におけるＤＦＦ信号は、図１に示したヘッド
切り換えスイッチ２２、３７に供給されて、このヘッド
３１、３２の組とヘッド３５、３６の組とを切り換えて
いる。さらに、ＤＦＦ信号は図１に示すシステムコント
ローラ１７にも供給されている。そして、第１、第５ト
ラック〜走査時にハイ、第３、第６トラック〜走査時に
ローになる信号であり、また、図１１（ｂ）’、
（ｃ）’はそれぞれ、本発明の繰り返し補償回路４２を
用いたトラッキング制御によるトラック曲がり及びその
ヘッド軌跡と再生出力を示す。図８は第１、第５、第９
トラック〜を走査するヘッド３１により再生されたトラ
ッキングエラー信号を処理する繰り返し補償回路４２の
ブロック図であり、図９は繰り返し補償回路４２の主要
信号を示すタイミングチャートである。

【００２８】図１、図８、図９において、ヘッド切り換
えスイッチ２２、３７がａ端子側に切り換えられて、ヘ
ッド３１、３２が第１、第２の記録済みトラックを１回
トレースする開始時点ｔ１から終了時点ｔ２の期間中
（ＤＦＦ信号のハイ信号期間中）に、例えばヘッド３１
側のトラッキングエラー信号ＴＥ１がＡ／Ｄコンバータ
５１によりＮ回Ａ／Ｄ変換されてデジタルデータＤ₀〜
Ｄ_n-1に変換される。ここで、上記開始時点ｔ１は、ヘ
ッド３１、３２がテープに接触した時点からわずかな時
間を経過してヘッド３１、３２側にヘッド切り換えスイ
ッチ２２、３７が動作する時点であり、一方、終了時点
ｔ２はヘッド３１、３２側が磁気テープから離れる時点
より少し前の時点である。またエッジ検出部５３がＤＦ
Ｆ信号の立ち上がり、立ち下がりを検出することによ
り、ヘッド３１、３２が記録済みトラックのトレースを
開始する時点ｔ１においてＲＡＭ５５−１およびＲＡＭ
５５−２の書き込み、読み出しアドレスを制御するＮ進
アドレスカウンタ５４がクリアされてクロックカウント
を始める。なお、トラッキングエラー信号は、ヘッド３
１、３２のうちいずれか一方の側のデータであればよい
が、ここではヘッド３１側のデータを用いる。

【００２９】開始時点ｔ１から終了時点ｔ２の期間中に
おいてＲＡＭ５５−１（図９中のＲＡＭ１）は書き込み
状態、ＲＡＭ５５−２（図９中のＲＡＭ２）は読み出し
状態にあり、各々のＲＡＭ５５−１、５５−２の初期値
は「０」である。また、データセレクタ５６は入力ｂ側
（ＲＡＭ５５−２側）に切り換えられており、Ａ／Ｄコ
ンバータ５１の出力である第１トラックのトラッキング
エラーデータＤ₀〜Ｄ_{n -1}とＲＡＭ５５−２の出力＝０と
が加算器５２により加算される。この加算値はＮ進アド
レスカウンタ５４が示すＲＡＭ５５−１のアドレス領域
に書き込まれるとともに、Ｄ／Ａコンバータ５７に出力
されてアクチュエータ制御回路に加えられ、これにより
第１トラックのＮ個の個々の位置において誤差のあるト
ラッキングエラーデータに基づいてヘッド位置が補正さ
れる（トラック曲がりに完全に追従しない）。

【００３０】次の開始時点ｔ２から終了時点ｔ３の期間
中（ＤＦＦ信号のロー信号期間中）は、ヘッド３１、３
２がテープ９と接触していないのでＲＡＭ５５−１への
書き込みは行わない。

【００３１】次の開始時点ｔ３から終了時点ｔ４の期間
中（ＤＦＦ信号の次のハイ信号期間中）においては、ヘ
ッド３１、３２が第５、第６トラックを走査するととも
に、ＲＡＭ５５−２が書き込み状態、ＲＡＭ５５−１は
読み出し状態になり、また、データセレクタ５６はａ側
（ＲＡＭ５５−１側）に切り換えられる。したがって、
ヘッド３１による第５トラックのトラッキングエラーデ
ータと４トラック前（第１トラック）のトラッキングエ
ラーデータであるＲＡＭ５５−１の読み出しデータが加
算器５２により加算される。そして、この加算値がＲＡ
Ｍ５５−２に書き込まれるとともに、Ｄ／Ａコンバータ
５７を経てアクチュエータ制御回路に加えられ、これに
よりヘッドがトラッキングエラーが減少する方向に移送
され、図１１（ｂ）’に示すように区間ｔ３−ｔ４のよ
うに、さらにトラック曲がりに追従した状態となる。

【００３２】次の開始時点ｔ４から終了時点ｔ５の期間
中（ＤＦＦ信号の次のロー信号期間中）は、ヘッド３
１、３２がテープ９と接触していないのでＲＡＭ５５−
２への書き込みは行なわれない。以下、同様の動作を繰
り返すことによりヘッド３１からの出力を用いてヘッド
３１、３２の組のトラッキング補正を行う。

【００３３】また、上記と同様に、ヘッド３５からの出
力を用いてヘッド３５、３６の組もＤＦＦ信号のロー信
号期間中に行えばよく、この際、ヘッド３５用のＲＡＭ
も繰り返し補償回路４２内に設けているとともに、ヘッ
ド３５用のアクチュエータ５もアッパドラム３に取り付
けている。

【００３４】以上の動作を図５に示すように、１トラッ
ク走査期間中の特定の位置ｔｍ（走査開始時点ｔ１、ｔ
２、ｔ３〜から所定時間経過後の時点）において考える
と、複数トラックのトラッキングエラーを累積してフィ
ードバックする形態となっている。またテープ９のトラ
ック曲がりは隣接したトラックにおいて等しく、変動周
期もトラッキングエラーの累積間隔に比べて長いと考え
られるので、等価的にループゲインは無限大になり、最
終的にヘッド３１及び３２、ヘッド３５及び３６はトラ
ックを正確にトレースし、再生出力の平坦性が保たれ
る。

【００３５】制御動作を数式的に考えると、図１０に示
すように前回サンプリングしたトラッキングエラーを２
周期分遅らせて足し込んだ形となり、ループゲインは ω＝２ｎπ／ａ ＝ｎπ／ｔ（ｆ＝ｎ／２ｔ） で無限大となる（ａ＝２ｔ、ｎ＝１、２、３〜）。そし
て、トラック曲がりの周波数成分は、ＤＦＦ信号の半周
期である基本周期ｔのｎ／ｔで表わされるのでトラック
曲がりの補正が完全に行われる。

【００３６】またヘッド３１がテープ９と接触していな
い期間（第３、第７、第１１トラック〜区間）でも、そ
のトラックのトラッキングエラーデータとＲＡＭ５５か
らの読み出しデータの加算値がＤ／Ａコンバータ５７を
介して出力されるので、ヘッド３５は１周期前の期間と
同様の軌跡を描くことになり、したがって、図１１
（ｂ）’に示すように次の期間のヘッド軌跡との連続性
が保たれる。以上の第１の実施形態によれば、ヘッド３
１、３５がテープに接触した時点からわずかな時間経過
した時点からヘッド３１、３５がテープから離れる時点
より少し手前の時点までのトラッキングエラー信号によ
り、ヘッド３１、３５をトラックに追従させているの
で、誤差の少ないトラッキング制御が可能になる。

【００３７】＜第２の実施形態＞次に、図１２〜図１５
を参照して第２の実施形態の磁気記録再生装置について
説明する。なお、第２の実施形態の磁気記録再生装置
は、先に説明した第１の実施形態の磁気記録再生装置の
構成と一部を除いて同様の構成であり、ここでは説明の
便宜上、先に示した構成部材に対しては同一の符号を付
し、かつ、先に示した構成部材は必要に応じて適宜説明
し、第１の実施形態に対して異なる点を中心にして説明
する。

【００３８】図１２に示したように、第２の実施形態の
磁気記録再生装置では、ヘッド３１に接続したプリアン
プ２９からの出力をヘッド切り換えスイッチ２２とトラ
ッキングエラー検出回路２１に供給している。したがっ
て、ここでは、ヘッド３１がテープに接触した時点から
ヘッド３１による再生出力がプリアンプ２９を介してト
ラッキングエラー検出回路２１に供給され、このトラッ
キングエラー検出回路２１内で先に図３を用いて説明し
たのと同様にヘッド３１で再生しているトラックの両隣
りの各トラックに記録されている各トラッキング制御信
号に基づいてトラッキングエラー信号を生成している。
これに伴って、符号検出回路２４、２６の出力はトラッ
キングエラー検出回路２１に接続することなく、再生信
号処理回路に送られるようになっている。

【００３９】また、ヘッド３１がテープに接触した時点
からヘッド３１がテープから離れる直前までの間でトラ
ッキングエラー信号の出力を得るために、システムコン
トローラ１７に入力したＤＦＦ信号（第１のＤＦＦ信
号）を基にして、システムコントローラ１７内でＤＦＦ
信号中のハイ信号の前後をわずかな時間Δｔ引き伸ば
し、かつ、ＤＦＦ信号中のロー信号の前後をわずかな時
間Δｔ縮めた第２のＤＦＦ信号を生成して、この第２の
ＤＦＦ信号をトラッキングエラー検出回路２１に供給し
ている。

【００４０】ここで、ＤＦＦ信号は、第１、第５トラッ
ク〜の走査開始時点から走査終了時点までハイ、第３、
第６トラック〜走査の走査開始時点から走査終了時点ま
でローになる信号である。また、ＤＦＦ２信号は、第
１、第５トラック〜の走査開始時点より時間Δｔ前（こ
の例では、トラッキングデータの１サンプル分前）から
走査終了時点より時間Δｔ後（１サンプル分後）までハ
イになる信号である。そこで、立ち上がりエッジ検出回
路５３−１がＤＦＦ２信号の立ち上がりでＮ進アドレス
カウンタ５４をクリアし（カウント値＝０）、ＤＦＦ２
信号の立ち下がりでＮ進アドレスカウンタ５４に「１」
をロード（カウント値＝１）することにより、トラック
方向の同じ位置のトラッキングエラーがＲＡＭ５５−
１、５５−２の同じアドレスに書き込まれるように、ま
た、読み出されるようにしている。

【００４１】このような構成において、ヘッド３１、３
２が記録済みトラック１、２を１回トレースする（ｔ１
−Δｔ）から（ｔ２＋Δｔ）の期間中（ＤＦＦ２信号の
ハイ信号期間中）に、ヘッド３１によるトラッキングエ
ラー信号はＡ／Ｄコンバータ５１によってＮ回デジタル
データに変換される。また、ＤＦＦ２信号の立ち上がり
時点で、ヘッド３１が記録済みトラックのトレースを開
始する時点（ｔ１−Δｔ）においてＲＡＭ５５−１およ
びＲＡＭ５５−２の書き込み、呼び出しアドレスを制御
するＮ進アドレスカウンタ５４がリセットされゼロとな
りカウントを始め、トレースを終了する時点（ｔ２＋Δ
ｔ）においてはＮ進アドレスカウンタ５４に「１」がロ
ードされてカウントを始める。

【００４２】（ｔ１−Δｔ）から（ｔ２＋Δｔ）の期間
中においてＲＡＭ５５−１は書き込み状態、ＲＡＭ５５
−２は読み出し状態にあり、また、各々のＲＡＭ５５の
初期値は「０」である。また、データセレクタ５６はｂ
側（ＲＡＭ５５−２側）に切り換えられているので、Ａ
／Ｄコンバータ５１の出力である第１トラックのトラッ
キングエラーデータＤ₀〜Ｄ_n-1とＲＡＭ５５−２の読み
出しデータが加算器５２により加算される。そして、こ
の加算値がＮ進アドレスカウンタ５４が示すＲＡＭ５５
−１のアドレス領域に書き込まれるとともに、Ｄ／Ａコ
ンバータ５７に出力されてアクチュエータ制御回路に加
えられ、これにより第１トラックのＮ個の個々の位置に
おいて誤差のあるトラッキングエラーデータに基づいて
ヘッド位置が補正される（トラック曲がりに完全に追従
しない）。

【００４３】次の（ｔ２＋Δｔ）から（ｔ３−Δｔ）の
期間中（ＤＦＦ２信号のロー信号期間中）はヘッド３１
がテープ９と接触していないのでＲＡＭ５５−１への書
き込みは行なわれない。一方、（ｔ２＋Δｔ）から（ｔ
３−Δｔ）の期間中には、ヘッド３５、３６が記録済み
トラック３、４を走査しているものの、ＤＦＦ２信号中
のロー信号の期間は縮められており、しかもヘッド３５
の出力はトラッキングエラー回路２１に接続されていな
いため、ヘッド３５のトラッキング補正は行われない。

【００４４】次の（ｔ３−Δｔ）から（ｔ４＋Δｔ）の
期間中（ＤＦＦ２信号の次のハイ信号期間中）において
は、ヘッド３１、３２が記録済みトラック５、６を走査
するとともに、ＲＡＭ５５−２が書き込み状態、ＲＡＭ
５５−１は読み出し状態になり、データセレクタ５６は
ａ側（ＲＡＭ５５−１側）に切り換えられるので、ヘッ
ド３１による第５トラックのトラッキングエラーデータ
と４トラック前（第１トラック）のトラッキングエラー
データであるＲＡＭ５５−１のデータが加算される。そ
して、この加算値がＲＡＭ５５−２に書き込まれるとと
もに、Ｄ／Ａコンバータ５７を経てアクチュエータ制御
回路に加えられ、ヘッド３１がトラッキングエラーの減
少する方向に移送され、さらにトラック曲がりに追従し
た状態となる。

【００４５】以下、上記の動作を繰り返している。な
お、この第２の実施形態では、ヘッド３１からの出力で
トラッキングエラー信号を得ているものの、これに限ら
ず、ヘッド３５からの出力でトラッキングエラー信号を
得てもよい。この場合には、プリアンプ３３の出力をヘ
ッド切り換え回路２２及びトラッキングエラー検出回路
２１に接続するとともに、ＤＦＦ信号中のロー信号期間
の前後をわずかな時間Δｔ引き延ばし、かつＤＦＦ信号
中のハイ信号の前後をわずかな時間Δｔ縮めた第２のＤ
ＦＦ信号を生成すればよい。

【００４６】この第２の実施形態によれば、第１の実施
形態と同様に複数トラックのトラッキングエラーを累積
してフィードバックする形態をとっているので、等価的
にループゲインが無限大になり、ヘッドはトラックを正
確にトレースし、また、再生出力の平坦性が保たれる。
第２の実施形態ではさらに、上記の動作をヘッド３１
（又はヘッド３５）がテープに接触した時点からテープ
から離れる直前までのトラッキングエラー信号によりヘ
ッド３１（又はヘッド３５）をトラックに追従させてい
るので、トラッキングサーボの過渡状態において生じる
再生出力低下を防ぐことができる。

【００４７】なお、上記の第１、第２の実施形態では、
家庭用デジタルＶＴＲのトラッキングに適用した場合に
ついて説明したが、対象が前記フォーマット以外のデー
タストレージ装置であっても本発明を適用することがで
きることは言うまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ド
ラムの１回転により生成したハイ信号とロー信号からな
るＤＦＦ信号のハイ信号期間中及びロー信号期間中のト
ラッキングエラー信号の値に基づいて再生ヘッドが追従
するようにしたので、狭トラックであってドラム回転数
の高いへリカルスキャン方式のデジタルＶＴＲやデータ
入出力装置などにおいて、誤差の少ないトラッキング制
御を行うことができる。

【００４９】また、本発明によれば、ドラムの１回転に
より生成したハイ信号とロー信号からなるＤＦＦ信号の
ハイ信号又はロー信号のうちいずれか一方の信号の前後
をわずかな時間引き伸ばし、かつ、他方の信号の前後を
わずかな時間縮めた第２のＤＦＦ信号を生成して、この
第２のＤＦＦ信号のハイ信号期間中及びロー信号期間中
のトラッキングエラー信号の値に基づいて再生ヘッドが
追従するようにしたので、狭トラックであってドラム回
転数の高いへリカルスキャン方式のデジタルＶＴＲやデ
ータ入出力装置などにおいて、誤差の少ないトラッキン
グ制御を行うことができるとともに、トラッキングサー
ボが定常状態に入っていない走査開始時点と走査終了時
点において安定出力を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気記録再生装置の第１の実施形
態を示すブロック図である。

【図２】図１の回転ドラムの磁気ヘッドを詳しく示す構
成図である。

【図３】図１のトラッキングエラー検出回路を詳しく示
すブロック図である。

【図４】トラックとトラッキングエラー信号の関係を示
す説明図である。

【図５】Ｓ字曲がりトラックを示す説明図である。

【図６】Ｓ字曲がりトラックにヘッドがトラッキングし
ていない場合の主要信号を示すタイミングチャートであ
る。

【図７】Ｓ字曲がりトラックにヘッドがトラッキングし
ている場合の主要信号を示すタイミングチャートであ
る。

【図８】図１の繰り返し補償回路を詳しく示すブロック
図である。

【図９】図８の繰り返し補償回路の主要信号を示すタイ
ミングチャートである。

【図１０】本発明のトラッキング制御回路を示す等価回
路図である。

【図１１】従来例と本発明のトラッキング制御を比較し
た波形図である。

【図１２】本発明に係る磁気記録再生装置の第２の実施
形態を示すブロック図である。

【図１３】第２の実施形態の繰り返し補償回路を詳しく
示すブロック図である。

【図１４】図１２の繰り返し補償回路の主要信号を示す
タイミングチャートである。

【図１５】第１、第２の実施形態のトラッキング制御を
比較した波形図である。

【符号の説明】

５ アクチュエータ ３１、３２、３５、３６ ヘッド ４２ 繰り返し補償回路（アクチュエータを制御する手
段） ５２ 加算器 ５４ Ｎ進アドレスカウンタ ５５−１、５５−２ ＲＡＭ（加算器５２とともに記憶
手段を構成する。）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転自在なドラムの外周部に１８０°対
   向して少なくとも第１、第２の磁気ヘッドをそれぞれ取
   り付けて、ヘリカルスキャン方式により前記第１、第２
   の磁気ヘッドにより磁気テープ上にデータを記録して該
   データを再生する際、前記第１、第２の磁気ヘッドでそ
   れぞれ再生したトラックの両隣りの各トラックに記録さ
   れている各トラッキング制御信号に基づいて生成したト
   ラッキングエラー信号により前記第１、第２の磁気ヘッ
   ドを各ヘッドに対応した各トラックに追従させる磁気記
   録再生装置において、 前記ドラムの１回転により生成したハイ信号とロー信号
   からなるドラム・フリップフロップ信号により前記第
   １、第２の磁気ヘッドを切り換えるヘッド切り換え手段
   と、 前記第１、第２の磁気ヘッドを前記磁気テープのトラッ
   ク幅方向に変位駆動するアクチュエータと、 前記ヘッド切り換え手段を介した前記第１、第２の磁気
   ヘッドによる前記各トラッキングエラー信号の値を、前
   記ドラム・フリップフロップ信号のハイ信号期間中及び
   ロー信号期間中に前記第１、第２の磁気ヘッドと対応す
   る各トラック毎に記憶する記憶手段と、 前記記憶手段からの各トラック毎の出力に基づいて前記
   第１、第２の磁気ヘッドを各ヘッドに対応した各トラッ
   クに追従させるよう前記アクチュエータを制御する手段
   とを、 有することを特徴とする磁気記録再生装置。
2. 【請求項２】 回転自在なドラムの外周部に１８０°対
   向して少なくとも第１、第２の磁気ヘッドをそれぞれ取
   り付けて、ヘリカルスキャン方式により前記第１、第２
   の磁気ヘッドにより磁気テープ上にデータを記録して該
   データを再生する際、前記第１又は第２の磁気ヘッドで
   再生したトラックの両隣りの各トラックに記録されてい
   る各トラッキング制御信号に基づいて生成したトラッキ
   ングエラー信号により前記第１又は第２の磁気ヘッドを
   このヘッドに対応したトラックに追従させる磁気記録再
   生装置において、 前記ドラムの１回転により生成したハイ信号とロー信号
   からなる第１のドラム・フリップフロップ信号に基づい
   て前記ハイ信号又は前記ロー信号のうちいずれか一方の
   信号の前後をわずかな時間引き伸ばし、かつ、他方の信
   号の前後をわずかな時間縮めた第２のドラム・フリップ
   フロップ信号を生成する手段と、 前記第２のドラム・フリップフロップ信号中で引き伸ば
   した一方の信号期間と対応する前記第１又は第２の磁気
   ヘッドを前記磁気テープのトラック幅方向に変位駆動す
   るアクチュエータと、 前記一方の信号期間と対応する前記第１又は第２の磁気
   ヘッドによる前記トラッキングエラー信号の値を、前記
   第２のドラム・フリップフロップ信号中で引き伸ばした
   一方の信号期間中に記憶する記憶手段と、 前記記憶手段からの出力に基づいて、前記一方の信号期
   間と対応する前記第１又は第２の磁気ヘッドをこのヘッ
   ドに対応したトラックに追従させるよう前記アクチュエ
   ータを制御する手段とを、 有することを特徴とする磁気記録再生装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の磁気記録再生装置
   において、 前記記憶手段は、現在再生中の磁気ヘッドによるトラッ
   キングエラー信号の値と、この磁気ヘッドで前回再生し
   たときに得られたトラッキングエラー信号の値とを加算
   した結果を記憶することを特徴とする磁気記録再生装
   置。