JP2008204531A - 磁気記録再生装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数フォーマットに対応可能であり、所望のフォーマットの信号の記録再生レートを高める。
【解決手段】所望のフォーマットの信号の記録再生レートをn倍とするとき、回転ドラム11には、第1のレートで信号を記録再生するときのヘッド数よりも多く、第1のレートで信号を記録再生するときヘッド数のn倍よりも少ないヘッド数の記録ヘッドと再生ヘッドを設ける。また所望のフォーマットとは異なる他のフォーマットで記録された信号の再生を行うダイナミックトラッキング再生ヘッドを設ける。制御部70は、記録ヘッドと再生ヘッドのヘッド数が第1のレートで記録再生を行うときのヘッド数のm倍(mは1<m<n)であるとき、回転ドラム11の回転周波数が第1のレートで記録再生を行うときの回転周波数の(n/m)倍となうようにドラムモータ63を制御する。
【選択図】 図2

Description

この発明は、磁気記録再生装置に関する。詳しくは、回転ドラムに設けられる記録ヘッドや再生ヘッドの数を増やすだけでなく回転ドラムの回転周波数を高め、レガシー再生のためにダイナミックトラッキングヘッドを用いることで、所望のフォーマットの信号の記録再生レートを高め、他のフォーマットの信号の再生も可能とするものである。
従来、磁気テープを用いて映像や音声の記録を行う磁気記録装置では、種々のフォーマットが規格化されており、例えば特許文献1の発明では、DVフォーマットとDVCPROフォーマットに対する記録や消去が可能な磁気記録再生装置が開示されている。
また、磁気記録再生装置では、特許文献2に記載されているように、回転ドラムに搭載する磁気ヘッドの数を増大して回転ドラムの回転速度を低速度化することが行われている。
図4は、複数のフォーマット例えばHDCAM(登録商標)フォーマットとHDCAM−SR(登録商標)フォーマットに対応可能な従来の磁気記録再生装置で用いられている回転ドラムのヘッド配置を例示したものである。
HDCAMフォーマットとHDCAM−SRフォーマットに対応させる場合、HDCAMフォーマットのトラックピッチは21.7μm、HDCAM−SRフォーマットのトラックピッチは13.2μmにそれぞれ規定されており、トラックピッチが大きく異なる。したがって、回転ドラムには、HDCAMフォーマットに対応するヘッドとHDCAM−SRフォーマットに対応するヘッドが個々に設けられる。
HDCAM−SRフォーマットに対応するヘッドとしては、例えば記録ヘッドREC-A〜REC-H、再生および可変速再生のための所謂ダイナミックトラッキングヘッドHSADV-A1/A2〜HSADV-H1/H2、信号が正しく記録されたか確認するためのコンフィデンスヘッドCNF-A〜CNF-H、および消去ヘッドFE-AD,FE-EHが設けられる。なお、ダイナミックトラッキングヘッドとは、電圧の印加によって撓み変形されるアクチュエータ(例えばバイモルフ)に再生ヘッドをマウントして、この再生ヘッドがマウントされたアクチュエータを回転ドラム上に配置したものであり、このアクチュエータに電圧を印加することで、走査方向に対して直交する方向に再生ヘッドを移動できるものである。
また、HDCAMフォーマットに対応するヘッドとしては、例えば記録ヘッドHDREC-A〜HDREC-D、再生や可変速再生のためのダイナミックトラッキングヘッドHDADV-A〜HDADV-D、信号が正しく記録されたか確認するためのコンフィデンスヘッドHDCNF-A〜HDCNF-Dおよび消去ヘッドHDFE-AB,HDFE-CDが設けられる。
このように、HDCAMフォーマットに対応したヘッドとHDCAM−SRフォーマットに対応したヘッドが回転ドラムに設けることで、例えばHDCAM−SRフォーマットで記録再生を行う場合でも、過去にHDCAMフォーマットで信号が記録されている磁気テープの再生、すなわちレガシー再生を行うことができる。
また、HDCAMフォーマットの記録レートは140Mbps、HDCAM−SRフォーマットの記録レートは440Mbpsにそれぞれ規定されており、記録レートの高いHDCAM−SRフォーマットの記録再生でもHDCAMフォーマットの記録再生と同じドラム回転数となるように、HDCAM−SRフォーマットに対応したヘッドは、HDCAMフォーマットのヘッドよりも数が多く設けられている。
特開2001−283408号公報 特開2002−56501号公報
ところで、高画質で映像の記録再生を行う場合や複数の撮像装置で得られた映像を同時に記録する場合等では、映像のデータ量が増加することから、記録レートのさらなる高速化が必要となる。
ここで、例えば記録レートをHDCAM−SRフォーマットの2倍とする場合、HDCAM−SRフォーマットに対応する記録ヘッドやコンフィデンスヘッド等を2倍設けるものとすれば、回転ドラムの回転速度を高めることなく記録レートを2倍とすることができる。なお、ヘッドを2倍設けるときには、磁気テープのテープ送り速度を高めて所望のトラックピッチで信号を記録できるようにする。このようにヘッドを2倍設けるものとすると、回転ヘッドおけるヘッド取り付け可能スペースがHDCAM−SRフォーマットに対応するヘッドでほとんど占有されてしまい、HDCAMフォーマットに対応したヘッドの取り付けスペースを確保できなくなってしまう。
また、記録レートをHDCAM−SRフォーマットの2倍とする場合、回転ドラムの回転速度を2倍に高めるものとすれば、ヘッドの数を増やすことなく記録レートを2倍とすることができる。なお、回転速度を2倍とするときも、磁気テープのテープ送り速度を高めて所望のトラックピッチで信号を記録できるようにする。このように回転速度を2倍とすると、ヘッドと磁気テープの相対速度が高くなり磁気テープに加わるダメージが大きくなってしまう。
そこで、この発明では複数フォーマットに対応可能であり、所望のフォーマットの信号の記録再生レートを高めた磁気記録再生装置を提供するものである。
この発明の概念は、記録再生レートを高める際に、ヘッド数あるいは回転ドラムの回転周波数のいずれか一方のみを変更して対応するのではなく、両方を変更することで所望の記録再生レートを達成できるようにすることにある。
この発明の磁気記録再生装置では、第1のフォーマットの信号の記録再生を第1のレートのn倍で行うとともに、前記第1フォーマットとは異なる第2のフォーマットで記録された信号の再生を行う磁気記録再生装置において、前記第1のレートで信号を記録するときのヘッド数よりも多く、前記第1のレートで信号を記録するときヘッド数のn倍よりも少ないヘッド数の記録ヘッドと、前記第1のレートで信号を再生するときのヘッド数よりも多く、前記第1のレートで信号を再生するときのヘッド数のn倍よりも少ないヘッド数の再生ヘッドと、前記第2のフォーマットで記録された信号の再生を行うダイナミックトラッキング再生ヘッドを設けた回転ドラムを用い、前記回転ドラムの回転周波数を制御する制御部は、前記記録ヘッドと再生ヘッドのヘッド数が前記第1のレートで記録再生を行うときのヘッド数のm倍(mは1<m<n)であるとき、前記回転周波数を、前記第1のレートで記録再生を行うときの回転周波数の(n/m)倍とするものである。
この発明によれば、第1のフォーマットの信号の記録再生を第1のレートのn倍で行うとともに、第1のフォーマットとは異なる第2のフォーマットで記録された信号の再生を行うとき、第1のレートで信号を記録するときのヘッド数よりも多く、第1のレートで信号を記録するときヘッド数のn倍よりも少ないヘッド数の記録ヘッドと、第1のレートで信号を再生するときのヘッド数よりも多く、第1のレートで信号を再生するときのヘッド数のn倍よりも少ないヘッド数の再生ヘッドと、第2のフォーマットで記録された信号の再生を行うダイナミックトラッキング再生ヘッドを設けた回転ドラムが用いられて、この回転ドラムの回転周波数は、記録ヘッドと再生ヘッドの数が第1のレートで記録再生を行うときのヘッド数のm倍であるとき、第1のレートで記録再生を行うときの回転周波数の(n/m)倍とされる。
このため、ヘッド数をn倍として記録再生レートをn倍とする場合に比べて、ヘッド数が少ないことから、他のフォーマットの信号に対応するヘッドを設けるスペースを容易に確保することが可能となり、回転ドラムの回転周波数をn倍として記録再生レートをn倍とする場合に比べてテープダメージを少なくでき、複数フォーマットに対応可能であり、所望のフォーマットの信号の記録再生レートを高めることができる。
以下、図を参照しながら、この発明の実施の一形態について説明する。この発明の磁気記録再生装置では、従来の磁気記録再生装置に比べて、回転ドラムに設けるヘッドを増やして回転ドラムの回転数を高速化することで、記録レートや再生レートを高める。なお、以下では、第1のフォーマットであるHDCAM−SR(登録商標)フォーマットで信号の記録再生を行う際に、記録再生レートを従来の2倍である880Mbpsとするとともに、レガシー再生として、第2のフォーマットであるHDCAM(登録商標)フォーマットで記録された信号を再生可能とする場合について説明する。
図1は、磁気記録再生装置に用いられている回転ドラム11のヘッド配置を示している。回転ドラム11には、HDCAM−SRフォーマットに対応するヘッドとして、例えば記録再生レートが440Mbpsである従来の磁気記録再生装置に比べて2倍よりも少ない(3/2)倍の数のヘッドが設けられている。すなわち、記録ヘッドREC-A1,REC-B1〜REC-A6,REC-B6、標準度再生および可変速再生のための再生ヘッドPB-A1,PB-B1〜PB-A6,PB-B6、信号が正しく記録されたか確認するためのコンフィデンスヘッドCNF-A1,CNF-B1〜CNF-A6,CNF-B6が設けられている。また、ヘッドREC-A1〜REC-A6,PB-A1〜PB-A6,CNF-A1〜CNF-A6は、第1のアジマス角とされており、ヘッドREC-B1〜REC-B6,PB-B1〜PB-B6,CNF-B1〜CNF-B6は、第1のアジマス角とは異なる第2のアジマス角とされている。
さらに、回転ドラム11には、消去ヘッドFE-1,FE-2,FE-3と、SAT再生ヘッドPB-satが設けられている。なお、SAT再生ヘッドPB-satは、編集時のトラッキング精度を高めるためにビデオトラックとオーディオトラック間に記録されたSAT(Supplement Auto Tracking)信号を再生するためのヘッドである。
また、回転ドラム11には、HDCAMフォーマットで記録されている信号を再生するため、HDCAMフォーマットに対応するヘッドとして、標準速再生や可変速再生のための例えばダイナミックトラッキングヘッドHDADV-A〜HDADV-Dが設けられている。ダイナミックトラッキングヘッドHDADV-A,HDADV-Bは、組として構成されており、ダイナミックトラッキングヘッドHDADV-AのヘッドギャップとダイナミックトラッキングヘッドHDADV-Bのヘッドギャップはトラック幅方向に位置ずれを生じた状態とされている。またダイナミックトラッキングヘッドHDADV-C,HDADV-Dも、ダイナミックトラッキングヘッドHDADV-A,HDADV-Bと同様に組として構成されている。
図2は、図1に示す回転ドラムを用いた磁気記録再生装置の構成を示している。磁気記録再生装置20の映像入力処理部21は、外部から種々のフォーマット等で映像入力信号VDinが供給されても、映像入力信号VDinを記録できるように処理する。例えばデフォーマット処理を行い、HD−SDIフォーマット等で映像入力信号VDinが供給されたとき、このHD−SDIフォーマットの信号から輝度信号と色差信号と抽出して、記録ビデオ信号DVwとして映像圧縮部22に供給する。
映像圧縮部22は、記録ビデオ信号DVwの符号化処理を行い、データ量を圧縮してパリティ付加部24に供給する。映像圧縮部22は、符号化処理として例えばMPEG(Moving Picture Experts Group)−4スタジオプロファイル方式で符号化処理を行い、得られた符号化データDPwをパリティ付加部24に供給される。
音声入力処理部23は、外部から種々のフォーマット等で音声入力信号AUinが供給されても、映像信号を記録できるように処理する。例えば、音声入力処理部23はデフォーマット処理を行い、AES/EBUフォーマットのディジタル信号から音声データを抽出して、記録音声データDAwとしてパリティ付加部24に供給する。また、音声入力処理部23は、音声データのサンプリングレートを所望のサンプリングレートとするレート変換やフィルタ処理、信号レベル調整等を行う。
パリティ付加部24は、符号化データDPwや記録音声データDAwに対して誤り訂正符号を生成して付加する。例えば、内符号パリティと外符号パリティを符号化データDPwに付加してSYNCブロックBPwを構成する。また、記録音声データDAwに基づいてSYNCブロックBAwを構成して、このSYNCブロックBPw,BAwを記録部25に供給する。
記録部25は、パリティ付加部24から供給されたSYNCブロックBPw,BAwのデータに同期符号や識別符号を付加して、トラック毎の記録データを生成する。さらに、記録データのチャネルコーディングを行い、得られた信号を記録電流WSに変換して、回転ドラム11に搭載された記録ヘッドREC-A1,REC-B1〜REC-A6,REC-B6に供給する。また、記録部25は、制御部70からの制御信号CTによって記録されている信号を消去する指示がなされたとき、消去電流ESを生成して回転ドラム11に搭載された消去ヘッドFE-1,FE-2,FE-3に供給する。
このように、回転ドラム11の記録ヘッドREC-A1,REC-B1〜REC-A6,REC-B6に記録電流WSを供給することで、磁気テープ40に映像や音声を記録できる。また消去ヘッドFE-1,FE-2,FE-3に消去電流ESを供給することで、記録されている映像や音声を消去できる。
磁気テープ40に記録されている信号は、回転ドラム11の再生ヘッドPB-A1,PB-B1〜PB-A6,PB-B6やコンフィデンスヘッドCNF-A1,CNF-B1〜CNF-A6,CNF-B6、ダイナミックトラッキングヘッドHDADV-A〜HDADV-Dによって読み出されて、再生信号RSとして復号部51に供給される。復号部51は、再生信号RSの振幅や位相を調整して波形整形を行い、さらに記録部25で行われるチャネルコーディングに対応した復号処理を行って再生データRDを生成する。この再生データRDは、第1誤り訂正部52に供給される。
第1誤り訂正部52は、再生データRDを構成する符号化データに含まれた内符号パリティを用いた誤り訂正を行う。ここで、後述する制御部からHDCAM−SRフォーマットに対応する再生ヘッドで読み出しが行われていることが制御信号CTによって示されたとき、このときの誤り訂正後の再生データRDCaを第2誤り訂正部53に供給する。また、HDCAMフォーマットに対応する再生ヘッドで読み出しが行われていることが制御信号CTによって示されたとき、このときの誤り訂正後の再生データRDCbを第3誤り訂正部54に供給する。
第2誤り訂正部53は、再生データRDCaに対して外符号パリティを用いた誤り訂正を行い、誤り訂正後の符号化データDPraを映像伸長部55に供給する。また、第2誤り訂正部53では、音声データの誤り訂正を行い誤り訂正後の音声データDAraを音声出力部57に供給する。
第3誤り訂正部54は、再生データRDCbに対して外符号パリティを用いた誤り訂正を行い、誤り訂正後の符号化データDPrbを映像伸長部56に供給する。また、第2誤り訂正部53では、音声データの誤り訂正を行い誤り訂正後の音声データDAraを音声出力部57に供給する。
映像伸長部55は、供給された符号化データDPraの復号化処理を行い、ディジタルの映像出力信号VDout1として出力する。この映像伸長部55では映像圧縮部22で用いられている符号化方式に対応した復号化処理を行う。例えば映像圧縮部22で上述のようにMPEG−4スタジオプロファイル方式で符号化処理が行われているときは、MPEG−4スタジオプロファイル方式に対応した復号化処理を行う。
映像伸長部56は、供給された符号化データDPrbの復号化を行い、ディジタルの映像出力信号VDout2として出力する。この映像伸長部56では、レガシー再生する信号で用いられている符号化方式に対応した復号化処理を行う。例えばHDCAMフォーマットでは、フィールド内DCT符号化処理が行われていることから、この符号化処理に対応した復号化処理を行う。
音声出力部57は音声データDAra,DArbのフィルタ処理等を行って音声出力信号AUoutとして出力する。また、アナログ信号で音声出力を行う場合は、音声データDAra,DArbのD/A変換処理等を行う。
なお、映像伸長部55,56や音声出力部57は映像出力信号VDout1,VDout2や音声出力信号AUoutを出力する際に、フォーマット化等を行うものとしてもよい。
磁気テープ40の走行制御を行うキャプスタンモータ61は、モータ駆動部62によって回転制御されている。回転ドラムを駆動するドラムモータ63は、モータ駆動部64によって回転制御が行われる。
制御部70にはユーザインタフェース部71が接続されている。ユーザインタフェース部71はユーザ操作に応じた操作信号PSを生成して制御部70に供給する。制御部70は操作信号PSに基づき制御信号CTを生成して、磁気記録再生装置の動作がユーザ操作に応じた動作となるように各部の動作を制御する。
このように構成された磁気記録再生装置20において、回転ドラム11には、HDCAM−SRフォーマットに対応するヘッドとして、従来の磁気記録再生装置に比べて(3/2)倍(m=3/2)の数のヘッドが設けられており、HDCAM−SRフォーマットで信号の記録再生を行う際に、記録再生レートを従来の2倍(n=2)である880Mbpsとすることから、回転ドラムの回転周波数は従来の回転ドラムの回転周波数に比べて(n/m)倍すなわち(4/3)倍とする。例えば従来の回転ドラムの回転周波数が「90Hz」であるときには「120Hz」とする。すなわち、ヘッド数を(3/2)倍で回転周波数を(4/3)倍とすれば、記録再生レートは従来の2倍となる。
このように、HDCAM−SRフォーマットで信号の記録再生を行うためのヘッドの数を増やして回転ドラムの回転周波数を高めるものとすれば、ヘッドの数のみを増やして記録再生レートを所望のレートに高める場合に比べてヘッド数を少なくできるので、ヘッドの占有領域が少なくなりレガシー再生のためのヘッドを容易に回転ドラムに設けることができる。また、増やすヘッドの数を少なくできるので、コストアップを抑えることができる。さらに、また、回転ドラムの回転周波数のみを高めて記録再生レートを所望のレートに高める場合に比べて回転周波数を低く抑えることができるので、テープダメージを少なくできる。
ところで、記録再生レートを従来の2倍とするため、ヘッド数を増やして回転周波数を高くした場合、磁気記録再生装置に設けられている固定シリンダに形成されたリードの角度(リード角)が従来と等しいリード角であるとき、トラック角がHDCAM−SRフォーマットで規定されているトラック角よりも大きくなってしまう。このため、トラック角がHDCAM−SRフォーマットで規定されている角度となるように、リード角を小さくする。例えばリード角を4.607度から4.595度に変更する。
また、レガシー再生としてHDCAMフォーマットで記録された信号を再生する場合、リード角が変更されていると、回転ドラムにレガシー再生用の再生ヘッドを設けて、この回転ドラムの回転数を従来の回転周波数としても、トラックを正しくトレースすることができない。そこで、リード角が変更されてもトラックを正しくトレースできるように、レガシー再生のための再生ヘッドとしてダイナミックトラッキングヘッドを用いる。ダイナミックトラッキングヘッドを用いる場合、再生動作中にダイナミックトラッキングヘッドを走査方向に対して直交する方向に振動させて、再生信号の信号レベルが最大となるようにダイナミックトラッキングヘッドを駆動すれば、リード角が異なっていてもトラックを正しくトレースすることが可能となり、記録されている信号を正しく再生することができる。
さらに、HDCAM−SRフォーマットの信号再生をノントラッキング方式で行うものとして、再生ヘッドをコンフィデンスヘッドに隣接して設け、コンフィデンスヘッドを記録ヘッドから離して設けることで、信号記録時のクロストークを削減して、広い可変速再生範囲を確保する。
ノントラッキング方式の再生では、2個以上の再生ヘッドからの再生信号を利用して1つのトラックの信号を得る処理が行われる。例えば、2個の再生ヘッドによるノントラッキング再生では、第1の再生ヘッドを1倍速再生でオントラックする位置として回転ドラムに取り付ける。また、第2の再生ヘッドは、可変速再生時に第1の再生ヘッドで取得されない信号を得ることが可能な位置として回転ドラムに取り付ける。そして、2個の再生ヘッドより再生された再生信号の誤り訂正を第1誤り訂正部52で行い、誤りの少ない誤り訂正後の信号を第2誤り訂正部53等に供給する。
図3は、可変速再生速度と再生ヘッドによるトラックのカバー率を示している。なお、図3において、0倍速とはスチル状態、1倍速は標準速度であることを示している。
図1に示すヘッド配置で、ノントラッキング再生を行わない場合、再生速度の可変範囲は、図3の(A)に示すように−0.2倍速〜+0.2倍速程度の範囲である。しかし、ノントラッキング再生を行うものとすれば、再生速度の可変範囲を、図3の(B)に示すように−0.5倍速〜+1倍速程度の範囲に広げることができる。また、図1に示すヘッド配置では、コンフィデンスヘッドと記録ヘッドの間に再生ヘッドやダイナミックトラッキングヘッドが設けられていることから、コンフィデンスヘッドから読み出された信号は、信号記録時に発生するクロストークの影響が少ないものとされた信号となる。すなわち、良好な画質の再生画像等を得ることが可能となる。なお、再生ヘッドとコンフィデンスヘッドを回転ドラム上に均等に配置すれば、図3の(C)に示すように再生速度の可変範囲を広くすることが可能となる。しかし、記録ヘッドのコンフィデンスヘッドが図1に示す配置の場合よりも近接した状態となって、コンフィデンスヘッドから読み出された信号におけるクロストークの影響が大きくなってしまうので、それを回避するためには図1に示すヘッド配置が好ましい。
回転ドラムのヘッド配置を示す図である。 磁気記録再生装置の機能ブロック図である。 可変速再生速度とカバー率の関係を示す図である。 従来の回転ドラムのヘッド配置を示す図である。
符号の説明
11・・・回転ドラム、20・・・磁気記録再生装置、21・・・映像入力処理部、22・・・映像圧縮部、23・・・音声入力処理部、24・・・パリティ付加部、25・・・記録部、40・・・磁気テープ、51・・・復号部、52・・・第1誤り訂正部、53・・・第2誤り訂正部、54・・・第3誤り訂正部、55、56・・・映像伸長部、57・・・音声出力部、61・・・キャプスタンモータ、62,64・・・モータ駆動部、63・・・ドラムモータ、70・・・制御部、71・・・ユーザインタフェース部

Claims (3)

  1. 第1のフォーマットの信号の記録再生を第1のレートのn倍で行うとともに、前記第1フォーマットとは異なる第2のフォーマットで記録された信号の再生を行う磁気記録再生装置において、
    前記第1のレートで信号を記録するときのヘッド数よりも多く、前記第1のレートで信号を記録するときヘッド数のn倍よりも少ないヘッド数の記録ヘッドと、前記第1のレートで信号を再生するときのヘッド数よりも多く、前記第1のレートで信号を再生するときのヘッド数のn倍よりも少ないヘッド数の再生ヘッドと、前記第2のフォーマットで記録された信号の再生を行うダイナミックトラッキング再生ヘッドを設けた回転ドラムを用い、
    前記回転ドラムの回転周波数を制御する制御部は、前記記録ヘッドと再生ヘッドのヘッド数が前記第1のレートで記録再生を行うときのヘッド数のm倍(mは1<m<n)であるとき、前記回転周波数を、前記第1のレートで記録再生を行うときの回転周波数の(n/m)倍とする
    ことを特徴とする磁気記録再生装置。
  2. 前記再生ヘッドとしてノントラッキングヘッドを用いた
    ことを特徴とする請求項1記載の磁気記録再生装置。
  3. 信号記録時に前記記録ヘッドで記録された信号の再生を行うコンフィデンスヘッドを設けた
    ことを特徴とする請求項1記載の磁気記録再生装置。
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