JP2505905B2 - 磁気記録装置及び磁気再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、磁気記録媒体に記録する磁気記録装置及
び磁気記録媒体を再生する磁気再生装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

第13図は例えば特開昭63−173219号公報に示された従
来の磁気再生装置に用いられる回転ドラムの断面図であ
り、図において、回転シャフト（１）はベアリング
（２）を介して回転ドラムに取付けられている。回転ド
ラム（４）は回転シャフト（１）に取付けられ、この回
転ドラム（４）に電磁駆動型アクチュエータ（５）が接
続されている。

第14図は、例えば特開昭59−68862号公報に示された
従来の磁気再生装置における磁気ヘッド（７）と記録ト
ラック（８）の関係を示す図である。

第15図は例えば特開昭59−68862号公報に示された従
来の磁気再生装置においてトラッキングエラー生成用の
パイロット信号発生回路及びトラッキングエラー検出回
路のブロック図であり、第15図において、（９）は基準
発振器（以下、OSCと略称する）、（10）はプリセッタ
ブルカウンタ、（11）はフリップフロップ、（12）はフ
ィルタ、（14）はフィルタ（12）から出力された正弦波
の参照信号（０）と映像やオーディオ等の情報信号（1
3）を加算するミキサ、（15）は記録再生切換えスイッ
チ、（16）は記録再生を行う磁気ヘッド、（19）はトラ
ック切換え信号（17）と記録再生切換え信号（18）によ
り、プロセッタブルカウンタ（10）の分周比を制御する
分周比制御回路、（22）は再生信号（21）を入力するロ
ーパスフィルタ、（23）は参照信号（20）とローパスフ
ィルタ（22）から出力された再生パイロット信号とを加
算するミキサ、（24）は増幅器、（25）は分割回路、
（26a），（26b）はバンドパスフィルタ、（27a），（2
7b）はエンベロープ検波回路、（28）はエンベロープ検
波回路（27a），（27b）の出力を比較する差動増幅器、
（29）は差動増幅器（28）から出力されるトラッキング
制御信号である。

次に動作について説明する。磁気記録媒体としての磁
気テープ（Ｔ）上への記録時においては、トラック切換
え信号（17）に基ずいて制御回路（19）によりプリセッ
タブルカウンタ（10）の分周比を切換え、このプロセッ
タブルカウンタ（10）の出力をフリップフロップ（11）
でさらに分周した後、フィルタ（12）で正弦波（パイロ
ット信号）にした後、情報信号（13）とミキサ（14）で
加算し、記録再生切換えスイッチ（15）を介して磁気ヘ
ッド（16）により磁気テープ（Ｔ）に記録する。

記録トラックが変わるたびにトラック切換え信号（1
7）を切換えるため、例えば第14図のようなf₁〜f₄の４
種類のパイロット信号を記録することができる。このと
き、パイロット信号の周波数は上記情報信号（13）を再
生し、パイロット信号を抽出するに当って、情報信号
（13）が損なわれないような周波数に設定する必要があ
るため、例えば数十KHz〜数百KHzに選定される。

第14図におけるf₁〜f₄のパイロット信号の周波数を民
生用8mmビデオテープレコーダ（VTR）の４周波パイロッ
ト方式の場合で考えて、 f₁＋f_A＝f₂,f₂＋f_B＝f₃ ……（１） f₄＋f_B＝f₃,f₁＋f_B＝f₄ のように設定すると、再生時は第15図における磁気ヘッ
ド（16）により磁気テープ（Ｔ）から記録信号を再生す
る際、情報信号（13）にまじって記録したパイロット信
号も再生される。

上記パイロット信号はローパスフィルタ（22）にて抽
出されるが、このとき、走査しているパイロット信号の
他に隣設トラック（両隣り）のトラックのパイロット信
号もクロストークとして取り出される。

上記隣接トラックのパイロット信号は周波数が映像信
号等に比べて十分に低いため、たとえアジマス記録であ
っても、アジマス効果がほとんどなく大きなクロストー
ク量として再生される。

以上の再生されたパイロット信号にミキサー（23）に
て走査トラックに書き込まれている参照信号（20）のパ
イロット周波数を加算すると、両隣りからのクロストー
クによりパイロット信号と、参照信号（20）との間にビ
ートが生じ（１）式におけるf_Aおよびf_Bのビート周波数
が得られる。

例えば第14図において、f₂のパイロット信号が書かれ
ているトラックを再生する際には、クロストークとして
f₁およびf₃のパイロット信号も得られ、これをミキサー
（23）で加算する際に、（１）式よりf₂−f₁＝f_A,f₂f₃
＝−f_Bとなることからビート信号f_A,f_Bが得られる。

次にこれを増幅器（24）、分割回路（25）に介してバ
ンドパスフィルタ（26a），（26b）で抽出した後、エン
ペロープ検波回路（27a），（27b）で検波すると、第14
図の磁気ヘッド（７）がf₂上をオントラックしている場
合、少しでもf₁側にずれると、ビート信号f_Aが増大し、
逆の場合はビート信号f_Bが増大するため、作動増幅器
（28）の出力としてトラッキング制御信号（29）が取り
出せる。

以上のようにして得られたトラッキング制御信号（2
9）は、制御系の安定性、速応性を所定の値に保つため
に、位相補償、ゲイン補償された後、ドライブ回路を介
して第13図のブラシ及びスリップリング（６）により回
転ドラム（４）内のアクチュエータ（５）に供給され、
磁気ヘッドを動かすことにより、常に磁気ヘッドが所定
のトラックをトレースするようにトラッキングが可能と
なるクローズドループの制御が行なわれる。

上記クローズドループの制御により、記録トラックが
再生装置のヘッド軌跡に対してずれていたり曲がってい
たりしても、これらトラックずれが無くなるように磁気
ヘッドを追従させることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の磁気記録再生装置は以上のように構成されてい
るので、高密度な記録再生を行うため、きわめて狭いト
ラックのトラッキングシステムを構成している。この場
合、高精度にトラックずれを検出する手段が必要で、一
般的には前記のように低周波のパイロット信号を記録す
ることにより、トラックずれを検出している。

しかし、ディジタル磁気記録の場合、一般的な記録、
再生信号において、直流に近い成分から最高記録周波数
にいたるまで広範囲にパワースペクトラムを有している
ため、従来のアナログFM記録のようにキャリア及びその
周辺の帯域外にいわゆる周波数アロケーション上の隙間
を生じさせることができない。

特に現行アナログ8mmVTRの場合のように、トラッキン
グ用の低周波のパイロット信号を周波数アロケーション
上の隙間に挿入することは、ディジタル記録において
は、不可能である。

しかし、ディジタル記録の場合も、トラッキング用パ
イロット信号の周波数域において記録されるパイロット
信号のパワーレベルがディジタル情報を変調して得られ
る記録信号のパワーレベルより十分大きければ、再生時
に上記トラッキング用パイロット信号を従来例の場合と
同じようにバンドパスフィルタ等で抜出すことが可能で
ある。

しかし、上記のようにパイロット信号のパワーレベル
を、映像やオーディオの情報である記録・再生信号に対
して大きくしすぎると、再生時に復調した場合、波形ひ
ずみが大きくなり、ディジタルデータの誤り率の増加が
発生する。

特に記録時に記録アンプの手前で、上記変調後のディ
ジタルデータとトラッキング用パイロット信号をアナロ
グ的に加算して記録する場合、上記ディジタルデータと
パイロット信号との間に何の相間関係もないため、互い
の信号は単なる外乱信号となる。

つまり、ディジタル信号により記録再生されるディジ
タルオーディオレコーダやディジタルビデオレコーダや
情報記録機器の場合、記録再生信号の周波数スペクトラ
ムがディジタル記録の特徴から低域成分を多く含むた
め、低周波のトラッキング用パイロット信号を上記記録
再生信号に加算して記録すると、上記ディジタルに変調
された信号を復調する際に上記記録再生信号と上記パイ
ロット信号の間に全く相間がないため、波形ひずみが生
じて、データの誤り率が増大する。

そこで、波形ひずみを少なくするためにパイロット信
号のパワーレベルを下げると、サーボ（トラッキング）
検出信号の必要S/Nが得られず、サーボを掛けることが
できなくなり、テープにおけるトラッキング方向の記録
密度がかせげなくなる等の問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消することを課題
になされたもので、上記パイロット信号の情報信号に対
する多重において、ディジタル復調する際の波形ひずみ
をできるだけ最小限におさえるとともに、サーボ検出信
号のS/Nが大きく取れ、トラックピッチを狭めて記録再
生の高密度化を図ることのできる磁気記録装置及び磁気
再生装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１に係る磁気記録装置は、回転ドラムと、回転
ドラムに搭載された磁気ヘッドと、ディジタル信号を変
調しデジタル変調信号を磁気ヘッドに向けて供給する変
調回路とを備え、変調回路からのデジタル変調信号が磁
気テープ上のトラックに記録される時には、１ブロック
あたりの直流値を表すCDS値を増減することによりDSV値
を周期的に変化させて生成された第１及び第２のパイロ
ット信号が１トラックおきに交互に記録されることを特
徴とする。

請求項２に係る磁気記録装置は、回転ドラムと、回転
ドラムに搭載された磁気ヘッドと、ディジタル信号を変
調しディジタル変調信号を磁気ヘッドに向けて供給する
変調回路とを備え、変調回路からのディジタル変調信号
が磁気テープ上のトラックに記録される時には、１ブロ
ックあたりの直流値を表すCDS値を増減することによりD
SV値を周期的に変化させて生成された周波数の異なる第
１及び第２のパイロット信号がそれぞれ１トラックおき
に位相を反転して記録されることを特徴とする。

請求項３に係る磁気記録装置は、変調回路が、所定長
のディジタル信号に対応する１ブロックのディジタル変
調信号をテーブルとして有し、入力されるディジタル信
号に対応するディジタル変調信号のブロックを前記テー
ブルから選択して出力する変換テーブル回路であること
を特徴とする。

請求項４に係る磁気再生装置は、同一周波数でありか
つ互いに反転した位相を有する２つのパイロット信号が
記録されていないトラックに記録されたディジタル変調
信号の再生時には、磁気ヘッドがトレースするトラック
の両隣接トラックに記録されたパイロット信号のクロス
トークを周波数に基づいて再生信号から検出し、該クロ
ストークが最小となるようにトラッキング制御を行うこ
とを特徴とする。

請求項５に係る磁気再生装置は、磁気テープ上のディ
ジタル変調信号の再生時には、磁気ヘッドがトレースす
るトラックの両隣接トラックに記録されたパイロット信
号のクロストークを自トラックのパイロット信号との周
波数差に基づいて再生信号から検出し、両隣接トラック
からの位相の反転したパイロット信号のクロストークが
最小となるようにトラッキング制御を行うことを特徴と
する。

請求項６に係る磁気再生装置は、第１のパイロット信
号に対応した第１のバンドパスフィルタと、第１のバン
ドパスフィルタの出力から第１のパイロット信号の信号
レベルを取り出す第１の検波回路と、第１の検波回路の
出力のピークレベルをホールドする第１のサンプルホー
ルド回路と、第２のパイロット信号に対応した第２のバ
ンドパスフィルタと、第２のバンドパスフィルタの出力
から第２のパイロット信号の信号レベルを取り出す第２
の検波回路と、第２の検波回路の出力のピークレベルを
ホールドする第２のサンプルホールド回路と、第１のサ
ンプルホールド回路の出力と第２のサンプルホールド回
路の出力とを入力とし、両出力の差を出力する差動アン
プとを有することを特徴とする。

請求項７に係る磁気記録装置は、記録トラックの下端
部に第１あるいは第２のパイロット信号とは異なる第３
のパイロット信号を記録するように構成したことを特徴
とする。

〔作用〕

請求項１におけるデジタル変調信号には、CDS値を増
減することによりDSV値を周期的に変化させて生成され
た第１及び第２のパイロット信号が１トラックおきに交
互に多重されて記録される。

請求項２におけるデジタル変調信号にはCDS値増減す
ることによりDSV値を周期的に変化させて生成された周
波数の異なる第１及び第２のパイロット信号がそれぞれ
１トラックおきに位相を反転して多重記録される。

請求項３においては所定長のディジタル信号に対応す
る１ブロックのディジタル変調信号がテーブルから選択
して出力されることにより、入力されるディジタル信号
がディジタル変調される。

請求項４においては、パイロット信号が記録されてい
ないトラックに記録されたディジタル変調信号の再生時
には、磁気ヘッドがトレースするトラックの両隣接トラ
ックに記録されたパイロット信号のクロストークが周波
数に基づいて再生信号から検出され、トラッキング制御
は該クロストークが最小となるように行われる。

請求項５においては、磁気テープ上のディジタル変調
信号の再生時には、磁気ヘッドがトレースするトラック
の両隣接トラックに記録されたパイロット信号のクロス
トークが自トラックのパイロット信号との周波数差に基
づいて再生信号から検出され、トラッキング制御は両隣
接トラックからの位相の反転したパイロット信号のクロ
ストークが最小となるように行われる。

請求項６においては、２つのパイロット信号の信号レ
ベルの差が、それぞれのパイロット信号に対応した、バ
ンドパスフィルタ、検波回路及びサンプルホールド回
路、並びに作動アンプによって取り出される。

請求項７においては、記録トラックの下端部に、記録
トラックの下端からトラッキングを開始する際のトラッ
キング引き込み動作に用いる第３のパイロット信号が記
録される。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。図
において、（30）は回転ドラムに同期したパイロット信
号を発生させるためのPLL（フェイズロックドループ）
回路、（31）は位相の反転した２相のパイロット信号
（Ａ），（Ｂ）を発生させるためのパイロット信号発生
回路、（32）はディジタル化された記録データ、（33）
はディジタル変調方式の基づいて変調アルゴリズムが決
められているROMテーブル、（34）はROMテーブル（33）
により変調されたディジタルデータの低域成分「DSV値
（ａ），（ｂ）」を検出出力するため、アップダウンア
クンタ等で構成されたDSVカウンタ、（35）はパイロッ
ト信号（Ａ），（Ｂ）とDSV値（ａ），（ｂ）を比較す
る比較指令回路、（36）はROMテーブル（33）からのデ
ィジタルデータをシリアル化し、２ペアーの磁気ヘッド
「以下、ヘッドと略称する」（α），（β）に振分ける
ためのロジック回路、（37a），（37b）はロジック回路
（36）からの記録電流をヘッド（α），（β）に供給す
るための記録アンプであり、これ等により変調記録手段
（101）を構成している。

（38a），（38b）はヘッド（α），（β）からの再生
信号を増幅するための再生アンプ、（39a），（39b）は
記録時のピッチコントロール用のパイロット信号を抜出
すためのバンドパスフィルタ、（40a），（40b）はパイ
ロット信号のレベルを見るための検波回路、（41a），
（41b）は検波回路（40a），（40b）の出力のピークレ
ベルをホールドするためのサンプルホールド回路、（4
2）はヘッド（α）で再生したパイロット信号レベルと
ヘッド（β）で再生したパイロット信号レベルの差をと
るための差動アンプ、（43）はピッチ制御ループにおけ
る安定性を保つための位相・ゲイン補償回路、（44）は
アクチュエータ（５）に駆動電流を供給するためのドラ
イブアンプであり、上記再生アンプ以後の各部によって
トラッキング制御手段（102）を構成している。

次に上記実施例の動作について説明する。上記ROMテ
ーブル（33）は上記実施例装置のディジタル変調方式が
8bit−10bit変換方式である場合、下表の変換表を格納
している。

そこで、この8bit−10bit変換方式の例をとると、１
データ列当りの低周波成分であるCDS値即ち10bitデータ
列を a₁,a₂,a₃,a₄,a₅,a₆,a₇,a₈,a₉,a₁₀ とすると、 CDS値＝a₁＋a₂＋a₃＋a₄＋a₅…＋a₁₀ となる。

ここにおいて、１と０のそれぞれ値を１→−１に対応
させて上記a₁〜a₁₀に代入して求める。上記CDS値が０以
外のものを考えた場合、同じデータが連続することがゆ
るされる数すなわちTmaxを５とすると、０＜CDS値とな
る10bitの組合わせが256個以上存在するため、０＜CDS
値のみでTmax＝５の10biデータの組合わせにより、8bit
−10bit変換が可能となる。

そこで8bitから成る記録データを10bitに変換する
際、ROMテーブル（33）に記憶されている10bitのデータ
列のCDS値がすべてCDS＞０で構成されていると、ROMテ
ーブル内の10bitデータ列をそのまま出力するか、これ
を反転して出力させるかによって、データの始まりから
CDS値を積分して得られるDSV値を可変させることが可能
となる。

ここにおいて、データの始まりから上記10bitデータ
列の直流成分を積分した値すなわちDSV値を検出するた
め、例えばアップダウンカウンタ等で構成されたDSVカ
ウンタ（34）により、データ列を１→upカウント、０→
ダウンカウントし続けておけば、現在のデータ列におけ
るDSV値（ａ），（ｂ）が検出できる。

これに基づいて、上記DSV値が時間とともに正弦波状
にかつ一定周期で変化するようにROMテーブル（33）か
らのデータ列をそのまま出力（DSV＞０）とするか反転
して出力（DSV＜０）とするか選択することにより、8bi
tデータを10bitに変換する際、変調方式内部で、正弦波
状の低周波信号すなわちパイロット信号を記録データ
（32）すなわちディジタルデータに多重することができ
る。

ここにおいて、上記正弦波状信号はドラム回転に同期
させることにより、記録トラック上の位相関係を隣設ト
ラックに対して規定し、ドラムの回転位相検出信号であ
るPG信号に対してフェイズロックドループ回路（30）で
位相がロックされた信号で、位相トラック毎に変わる正
弦波状の１周波のパイロット信号として、２相パイロッ
ト発生回路（31）にて生成される。

これは例えばパイロット信号の周波数をf₀とした時、
フェイズロックドループ回路（30）からドラム回転によ
るPG信号に同期した４×f₀の信号を発生させる。この信
号を入力する２相パイロット信号発生回路（31）にて４
分周のタイミングをトラックごとに切換えることによ
り、例えば４つの互いに90degずつずれたクロックを生
成することができ、中心周波数f₀のバンドパスフィルタ
を通すことによって、１周波で位相のずれた正弦波信号
を取り出すことができる。

また、上記フェイズロックドループ回路の発振周波数
をＮ×f₀とし、分周比を1/Nとすると、上記のような構
成で互いに位相が（360deg/N）だけずれたパイロット信
号（Ａ），（Ｂ）を生成することができる。

さらに、上記２相パイロット信号発生回路（31）の出
力と上記DSVカウンタ（34）の出力が一致するように、R
OMテーブル（33）内のデータをそのまま出力（CDS＞
０）もしくは反転（CDS＜０）するかを選択し制御すれ
ば、変調方式内のパイロット信号をディジタルデータに
多重することが実現する。

この変調方式でパイロット信号を多重すると、ディジ
タルデータとパイロット信号が互いに相関関係にあるた
め（変調アルゴリズムとして必然的にパイロット信号が
多重される）、ディジタルデータの再生時における復調
回路にてパイロット信号の多重による波形ひずみを除去
することができる。

しかし、上述のような構成にしても、変調スペクトラ
ムにおける低周波の領域特にパイロット信号等において
はヘッドのアジマス効果がほとんど期待できない。反対
にパイロット信号によるトラッキング制御は両隣りから
のパイロット信号の漏れ（クロストーク）を利用するた
め、わざと、アジマス効果の影響が少ない周波数に選定
してある。

そこで、パイロット信号の両隣りのトラックからのク
ロストークにより、再生ディジタルデータの復調時に波
形ひずみが生じることになるが、パイロット信号と再生
ディジタルデータとの間には上述のように相関があるた
め波形ひずみはある程度取り除ける。

次に両隣りのトラックからのクロストークにより、再
生磁気ヘッドがトラッキング動作を行い、オントラック
すると、クロストークのパワーレベルが原理的にゼロに
なるようにパイロット信号を記録しておけば、復調時の
波形ひずみをかなり取り除くことができる。

特に上述のように、変調手段内にパイロット信号が発
生するようなアルゴリズムを持つ場合、その周波数スペ
クトルラムは第２図に示すようになっており、かなりパ
イロット信号のパワーレベルを高く記録することができ
る。このため、制御系のトラッキング制御信号（29）の
S/N比は良いがクロストークが強すぎることがあった。

そこで、上記変調方式においては、ヘッド（α），
（β）で例えば第３図に示すように１トラックおきにパ
イロト信号A1,A2を記録し、このパイロット信号A1,A2が
同じ周波数で互いに位相が180degずれた信号を入れるこ
とによって、例えばパイロット信号が記録されていない
トラックにおいては、両隣りからのクロストーク成分が
互いに180deg位相がずれているため互いに相殺され、オ
ントラック時にはパイロット信号のクロストークの影響
がゼロになる。

上記パイロット信号A1,A2が記録されているトラック
においては、両隣りにはパイロット信号が記録されてい
ないため、同様にクロストークの影響は無い。また自身
のトックにおけるパイロット信号は上述のように記録時
のディジタルデータ変調方式内で作られているため、自
身のトラックにおける姿勢データに対しノイズおよび外
乱にならない。

このとき、例えばディジタルVTR等のディジタル記録
再生においては、ビットレートが高いため１つのアクチ
ュエータに複数個のヘッドを搭載している。したがっ
て、再生時に、パイロット信号が記録されていないトラ
ックをトレースするヘッドは、両隣りトラックのクロス
トークによりトラッキングが行われる。

このトラッキングは上記クロストークの位相ずれを検
出して行うもので、上記パイロット信号が記録されてい
ないトラックをトレースするトラッキング用ヘッドから
の再生出力を、パイロット信号の周波数を中心周波数と
するバンドパスフィルタにより抜出した後、ドラムモー
タから取出した回転基準信号から得られる上記パイロッ
ト信号の周波数に等しいクロックにより同期検波するこ
とにより、同期検波後の出力としてトラッキング用ヘッ
ドがオントラック状態からどちらの方向にどの程度ずれ
ているかを検出することが可能になる。

上記同期検波の入力においてはトラッキング用ヘッド
が例えば右側にずれると、右側のトラックに記録された
パイロット信号の位相がクロストークとして現れ、左側
にずれると、上記クロストークに対して位相が180deg反
転した信号が得られることにより、同期検波回路により
上述の検出が可能となる。

トラッキングエラー信号は、ドラム１回転ごとに反転
されて出力するが、パイロット信号が記録されているト
ラックをトレースするヘッドからのパイロット信号位相
を回転基準から判別することによりトラック制御信号の
反転の有無がわかる。

以上により、パイロット信号のクロストークの影響が
無いトラッキング用パイロット信号の基本的な記録およ
びトラッキング方法を示したが、上記変調方式の場合、
記録時と再生時におけるドラムモータの回転におけるワ
ウフラッタなどによる違いで同期検波のタイミングがず
れたり、テープの温度特性や、経時変化による伸びちぢ
み等により同様に同期検波のタイミングがずれ、正常な
トラッキングが行われない場合がある。

そこで第４図のように周波数がAHzのパイロット信号
を１トラックおきに位相が180degずらして記録し、同様
に周波数がBHzのパイロット信号を１トラックおきに位
相を180degずらして、上記周波数AHzのパイロット信号
が書かれたトラックの隙間のトラックに記録することに
より、トラッキングを行うことが可能となる。

このような、トラッキング動作を行なうための回路構
成を第５図に示す。第５図において、前記第１図と同一
部分には同一符号を付して重復説明を省略する。（4
5），（46）は再生信号の中からトラッキング用パイロ
ット信号を抜き出すためのバンドパスフィルタ、（47）
は同期検波回路（52）の基準となるパイロット信号から
基準クロックを生成するためのヒステリシスコンパレー
タ、（48）はPLL（30）内において位相誤差を生成する
ための位相比較器、（49）はPLL（30）内のループを安
定化させるためのループフィルタ、（50）はループフィ
ルタ（49）の出力に基づいて発信周波数を変化させる電
圧制御発信器、（51）は電圧制御発信器（50）の出力を
ヒステリシスコンパレータ（47）の出力に対してＮ倍す
るためのＮ分周器、（52）はトラッキングを行なうた
め、もう一方のパイロット信号を抜き出すためのバンド
パスフィルタ（46）の出力をPLL回路（30）の出力に基
づいて同期検波するための同期検波回路、（53）は同期
検波回路（52）内の正転アンプ、（54）は同期検波回路
（52）は内の反転アンプ、（55）は上記正転アンプ（5
3）と反転アンプ（54）との出力をPLL回路（30）の出力
に基づいて切換えるスイッチ、（56）はトラッキング制
御系を安定性と速応性を確保するために挿入された補償
フィルタである。

次に上記第５図実施例の動作について説明する。ヘッ
ド（α）は、トレースしているトラックに書き込まれた
周波数BHzを中心周波数とするバンドパスフィルタ（4
5）で抜出することにより取り出し、ヒステリアスコン
パレータ（47）を介して周波数BHzのクロックを生成す
る。

フェイズロックドループ回路（30）は上記周波数BHz
をＮ倍し、クロストークのパイロット信号（A1）と同じ
周波数AHzを作成する。例えば、第６図のようにパイロ
ット信号が記録されているため、パイロット信号（A1）
と（B1）とが位相同期されているので、パイロット信号
（B1）から上記フェイズロックドループ回路（30）を通
して作成された周波数AHzの基準信号は、両隣りからの
クロストークとして得られる周波数AHzのパイロット信
号A1と同期した関係となる。

以上のことは第７図のタイミングチャート図について
詳細に説明される。

第７図において、（62）は前記第６図におけるヘッド
（β）から再生されるパイロット信号（A1）のクロスト
ーク成分、（63）はパイロット信号（A2）のクロストー
ク成分、（64）はバンドパスフィルタ（45）、（46）か
ら抜出される上記パイロット信号（A1）、（A2）のクロ
ストーク成分の合成信号、（65）はヘッド（β）から再
生され、バンドパスフィルタから抜出されるパイロット
信号（B1）、（66）は上記信号（65）をフェイズロック
ドループ回路で３倍した後、２分周して作った基準クロ
ック、（67）は上記合成信号（64）を上記基準クロック
（66）で同期検波した信号、（68）は補償フィルタ（5
6）で上記信号（67）を平滑した信号である。

つまり、ヘッド（α）がトレースしているトラックに
書き込まれた周波数BHzのパイロット信号（B1）は、フ
ェイズロックドループ回路（30）により周波数AHzの基
準クロック（66）に生成され、両隣りからのクロストー
クである周波数AHzのパイロット信号（64）を基準クロ
ック（66）で同期検波回路（52）にて同期検波すること
により、信号（67）のようにトラックずれの方向と量を
取り出すことができる。

この信号（67）を補償フィルタ（56）により平滑化す
ることによって信号（68）を取り出し、ドライブアンプ
（44）を介してアクチュエータ（５）にフィードバック
することによって、ヘッドがトラックずれやトラック曲
がりに追随できる制御系を構成することができる。

以上により、磁気テープ上に記録した基準クロックに
より両隣りからのクロストークを同期検波し、トラッキ
ングを行う磁気テープののびちぢみに対応できるパイロ
ット信号の記録再生方法を示した。この変調方法でも常
に両隣りのパイロット信号の位相が互いに180degずれて
いるため、オントラック時にはどのヘッドにおいてもパ
イロット信号によるクロストークの影響がない。

しかし、上記トラッキング用のヘッド（α）の両隣り
のパイロット信号の位相関係は、１回転おきのドラムジ
ッタ（回転変動）によりずれてくる可能性がある。

そこで、第８図のように３つのヘッド（α）、
（β）、（γ）を１つのアクチュエータに搭載し、おの
おののヘッド（α）、（β）、（γ）とした時のアジマ
ス角を30゜として、例えば α＝−30゜ β＝０゜ γ＝＋30゜ のように互いに違う３つのアジマス角を有する構成に
し、パイロット信号の記録を、上述のように１トラック
おきに周波数AHzが位相が180degずれた信号とし、上記
周波数Hzのトラックの間に１トラックおきに周波数BHz
で位相が180degずれた信号を３つのペアーヘッドで書く
ことにより、第９図の回路構成でドラムおよびキャプス
タン回転時間変動の影響をまったく受けなく、両隣りか
らのクロストークの影響がゼロになるトラッキングを行
うことができる。

第９図は上記のトラッキング動作を行なうための回路
構成を示すもので、前記第５図と同一部分に同一符号を
付して重複説明を省略する。第９図において、（57）は
バンドパスフィルタ（45）の出力から得られる信号を逓
倍もしくは分周するためのフェイズロックドループ回
路、（58）はバンドパスフィルタ（46）の出力から得ら
れる信号を逓倍もしくは分周するためのフィエズロック
ドループ回路、（59）は上記２つのフェイズロックドル
ープ回路（57），（58）の出力を切換えるための切換え
スイッチ、（60）は上記２つのバンドパスフィルタ（4
5），（46）の出力を切り換えるための切換えスイッ
チ、（61）はPG信号を入力し上記２つのスイッチ（5
9），（60）の切換えタイミングを調整するためのモノ
マルチ回路である。

いま３つのヘッド（α）、（β）、（γ）において、
例えば中央のヘッド（β）が周波数BHzのパイロット信
号が書かれているトラックをトレースしているとする
と、周波数BHzを中心周波数とするバンドパスフィルタ
（46）により抜出された信号を、フェイズロックドルー
プ（58）にてＮ倍することにより、周波数AHzの基準ク
ロックを生成し、これにより中心周波数AHzであるバン
ドパスフィルタ（45）により両隣りのクロストークを取
り出し、上記中心周波数AHzの基準クロックにより、同
期検波回路（52）にて同期検波することにより、トラッ
クずれの方向と量を前記第５図と同様に取り出し、アク
チュエーターへフィーダバックしてトラッキングするこ
とができる。

ただし、この場合切換えスイッチ（59），（60）によ
り、中央のヘッド（β）がトレースするトラックは、図
中、１トレース毎に周波数BHzのパイロット信号が書か
れているトラックになったり周波数AHzのトラックにな
ったりするため、フェイズロックドループ回路（57）と
（58）のように周波数BHzのパイロット信号を周波数AHz
に変換し基準クロックを作成するものと、周波数AHzを
周波数BHzに変換するものとに１トレースごとに切換え
られることになる。同期検波回路（52）の手前のクロス
トーク信号を抜出すバンドパスフィルタ（45），（46）
においても同様に切替えられる。

以上のような構成にすることにより、リジッドに固定
されている３つのヘッド（α），（β），（γ）で書き
込まれたパイロット信号により、再生時においてトラッ
キングを行うため、まったく回転変動の影響を受けるこ
とがなく、今まで述べたようなクロストークの影響、テ
ープののびちぢみの影響もない。

上記３つのヘッド（α），（β），（γ）を搭載した
アクチュエータをドラム上に２つ以上配置しても同様に
実現できる。さらにそれぞれのヘッド（α），（β），
（γ）のアジマス角を（α）＜（β）＜（γ）あるいは
（α）＞（β）＞（γ）とすることにより、記録時のト
ラック曲がりによるアジマス効果を３つのヘッドの両方
の端において図中前回トレースしたヘッド（γ）の記録
パターンに対する現在トレースしているヘッド（γ）の
パターン及び現在トレースするヘッド（γ）のパターン
に対する次回トレースするヘッド（α）のパターンのそ
れぞれにおいて、｜（ヘッドαのアジマス角）−（ヘッ
ドγのアジマス角）｜の量だけ確保できるため、少々ト
ラックが曲がっていても記録することが可能になる。

以上の第３図、第４図、第８図のパターン構成におい
て、いままでのフェイズロックドループ回路の引き込み
を早めるために、第10図、第11図、第12図のようにトラ
ック下端に基準クロック作成用のパイロット信号記録エ
リアを設けることによって、まずフェイズロックドルー
プ回路を引き込ませてから、フェイズロックドループ回
路出力を同期検波の基準信号としながらトラッキング動
作の引き込みを早めることが可能である。

また、第10図、第11図、第12図において、トラックパ
ターンのさらに下端部において、現在トラックには何も
記録していないが、前回トレースしたトラックからのク
ロストーク信号が再生されるため、例えば２つのヘッド
の場合、第１図のように記録中において上記トラック下
端の何も記録されない部分において一時再生し、前トラ
ックのクロストーク信号をバンドパスフィルタ（39
a），（39b）により読み、その時の振幅を検波回路（4
0）により取り出す。そして、サンプルホールド回路（4
1）によりホールドした後、１トレースおきに差動アン
プ（42）により比較することによって、上記振幅差が１
トレースごとに等しくなるようにアクチュエータ高さを
制御することにより、回転ドラム内に２つのアクチュエ
ータを搭載したタイプにおいても記録時におけるヘッド
段差ずれを取り除くことが可能となる。

なお、パイロット信号の生成は、8bit−10bit変換を
例に説明したが、３値記録の場合においても、データの
１を＋1,0を0,−１を−１としてDSV値をカウントし、こ
のDSV値を正弦波状に制御することにより、パイロット
信号の作成が可能であることは言うまでもなく、同様な
構成で実現できる。

また、ディジタル変調アルゴリズム内にパイロット信
号が生成できる方式を示したが、例えば位相のずれた正
弦波信号を記録データとは無関係に生成して、両者を上
述の記録アンプの手前でアナログ的に加算しても、走査
トラックのヘッドのパイロット信号のクロストークがゼ
ロになり同じ効果が実現できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

本発明の磁気記録装置によれば、ディジタル信号とこ
れに多重されるパイロット信号とが相関関係を有するた
め、ディジタル変調信号からディジタル信号を再生する
際、復調回路によりパイロット信号の多重によるディジ
タル信号の波形ひずみを除去することができ、データの
誤り率が低下し信号の高品質化が図られるという効果が
ある。

また本発明の磁気再生装置によれば、トラッキング制
御が、磁気ヘッドがトレースするトラックの両隣接トラ
ックからのパイロット信号のクロストークを相殺するこ
とにより行われるように構成したので、ディジタル変調
信号への隣接トラックからのパイロット信号のクロスト
ークがなくなり、ディジタル信号のクロストークによる
波形ひずみが低減する。これによりデータの誤り率の低
下し信号の高品質化が量られるという効果と、トラック
ピッチの狭い高密度の記録を可能にするという効果が得
られる。

請求項７の磁気記録装置によれば、記録トラックの下
端部に第１あるいは第２のパイロット信号とは異なる第
３のパイロット信号を記録するように構成したので、磁
気ヘッドが記録トラックの下端からトラッキングを開始
する際に、トラッキングの引き込み動作を安定化すると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による磁気記録再生装置を
示すブロック図、第２図は周波数スペクトラム図、第３
図は第１図装置によるトラックパターン図、第４図は第
５図に装置によるトラックパターン図、第５図はこの発
明装置によるトラッキング回路のブロック図、第６図は
パイロット信号の記録状態図、第７図はタイミングチャ
ート図、第８図は第９図装置によるトラックパターン
図、第９図はこの発明による他のトラッキング回路のブ
ロック図、第10図は第３図に示すトラックパターンの詳
細図、第11図は第４図の示すトラックパターンの詳細
図、第12図は第８図に示すトラックパターンの詳細図、
第13図は回転ドラムの縦断面図、第14図は磁気ヘッドと
記録トラックの関係図、第15図は従来の磁気記録再生装
置のブロック図である。 図において、（101）は記録手段、（102）はトラッキン
グ制御手段である。図中、同一符号は同一又は相当部分
を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−145553（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−75416（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−61255（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−15246（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−120323（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−270422（ＪＰ，Ａ)

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転ドラムと、 上記回転ドラムに搭載された磁気ヘッドと、 ディジタル信号を変調しデジタル変調信号を磁気ヘッド
   に向けて供給する変調回路とを備え、 上記変調回路からのデジタル変調信号が磁気テープ上の
   トラックに記録される時には、１ブロックあたりの直流
   値を表すCDS値（Code Word Digital Sum）を増減するこ
   とによりDSV値（Digital Sum Variation）を周期的に変
   化させて生成された第１及び第２のパイロット信号が１
   トラックおきに交互に記録されることを特徴とする磁気
   記録装置。
2. 【請求項２】回転ドラムと、 上記回転ドラムに搭載された磁気ヘッドと、 ディジタル信号を変調しディジタル変調信号を磁気ヘッ
   ドに向けて供給する変調回路とを備え、 上記変調回路からのディジタル変調信号が磁気テープ上
   のトラックに記録される時には、１ブロックあたりの直
   流値を表すCDS値（Code Word Digital Sum）を増減する
   ことによりDSV値（Digital Sum Variation）を周期的に
   変化させて生成された周波数の異なる第１及び第２のパ
   イロット信号がそれぞれ１トラックおきに位相を反転し
   て記録されることを特徴とする磁気記録装置。
3. 【請求項３】前記変調回路が、所定長のディジタル信号
   に対応する１ブロックのディジタル変調信号をテーブル
   として有し、入力されるディジタル信号に対応するディ
   ジタル変調信号のブロックを前記テーブルから選択して
   出力する変換テーブル回路であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項又は第２項記載の磁気記録装置。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項記載の第１と第２の
   パイロット信号であって、同一周波数であり、かつ互い
   に反転した位相を有する両パイロット信号が記録された
   磁気テープ上のディジタル変調信号の再生に用いる磁気
   再生装置であって、 磁気テープ上の、前記両パイロット信号が記録されてい
   ないトラックに記録されたディジタル変調信号の再生時
   には、磁気ヘッドがトレースするトラックの両隣接トラ
   ックに記録されたパイロット信号のクロストークを周波
   数に基づいて再生信号から検出し、該クロストークが最
   小となるようにトラッキング制御を行うこと、 を特徴とする磁気再生装置。
5. 【請求項５】特許請求の範囲第２項記載の第１と第２の
   パイロット信号が記録された磁気テープ上のディジタル
   変調信号の再生に用いる磁気再生装置であって、 磁気テープ上のディジタル変調信号の再生時には、磁気
   ヘッドがトレースするトラックの両隣接トラックに記録
   されたパイロット信号のクロストークを自トラックのパ
   イロット信号との周波数差に基づいて再生信号から検出
   し、両隣接トラックからの位相の反転したパイロット信
   号のクロストークが最小となるようにトラッキング制御
   を行うことを特徴とする磁気再生装置。
6. 【請求項６】特許請求の範囲第１項記載の第１と第２の
   パイロット信号が記録された磁気テープ上のディジタル
   変調信号の再生に用いる磁気再生装置であって、 第１のパイロット信号に対応した第１のバンドパスフィ
   ルタと、 第１のバンドパスフィルタの出力から第１のパイロット
   信号の信号レベルを取り出す第１の検波回路と、 第１の検波回路の出力のピークレベルをホールドする第
   １のサンプルホールド回路と、 第２のパイロット信号に対応した第２のバンドパスフィ
   ルタと、 第２のバンドパスフィルタの出力から第２のパイロット
   信号の信号レベルを取り出す第２の検波回路と、 第２の検波回路の出力のピークレベルをホールドする第
   ２のサンプルホールド回路と、 第１のサンプルホールド回路の出力と第２のサンプルホ
   ールド回路の出力とを入力とし、両出力の差を出力する
   差動アンプと、 を有すること、 を特徴とする磁気再生装置。
7. 【請求項７】記録トラックの下端部に第１あるいは第２
   のパイロット信号とは異なる第３のパイロット信号を記
   録するように構成したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の磁気記録装置。