JP3036169B2 - トラッキング制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テープ状記録媒体に情
報を記録再生する記録再生装置のトラッキング制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ヘリカル・スキャン方式でディジ
タル信号を磁気テープに記録再生する記録再生装置は、
公知であり、更には、標準の記録時間の標準モードと、
単位時間に記録するデータ・トラック数を減らすことに
より画質は多少落ちるがより長い時間の記録を可能にす
る長時間記録モードとを実現する構成も、知られている
（例えば、昭和６３年特許出願公開第３０６５０４
号）。

【０００３】図２は、標準モード（以下、ＳＰモードと
呼ぶ。）と、２倍の長時間録画を可能にする２倍モード
（以下、ＬＰモードと呼ぶ。）とを具備するディジタル
信号記録再生装置の従来例の構成ブロック図を示す。

【０００４】図２において、入力端子１０にはディジタ
ル画像信号が入力する。ＤＰＣＭ符号化回路１２は入力
端子１０からのディジタル画像信号を差分符号化により
振幅方向を半分（例えば、８ビットを４ビット）に圧縮
する。スイッチ１４は、ＳＰモードでは入力端子１０の
ディジタル画像信号を選択し、ＬＰモードでは、ＤＰＣ
Ｍ符号化回路１２の出力を選択する。スイッチ１４によ
り選択されたデータは、メモリ１６に一時記憶され、読
み出されて分離回路１８に印加される。

【０００５】分離回路１８は、メモリ１６から読み出さ
れたデータを２系統に分割する。誤り訂正符号（ＥＣ
Ｃ）付加回路２０Ａ，２０Ｂが、分離回路１８の各系統
の出力に誤り訂正符号を付加し、ディジタル変調回路２
２Ａ，２２Ｂが、誤り訂正符号付加回路２０Ａ，２０Ｂ
の出力を低域抑圧変調（例えば、８−９変調）する。変
調回路２２Ａ，２２Ｂの出力は、アンプ２４Ａ，２４
Ｂ、記録再生の切換えスイッチ２６Ａ，２６Ｂ、及び、
ヘッド選択スイッチ３４，３６；３８，４０を介して磁
気ヘッドＨＡ＋，ＨＢ＋；ＨＡ−，ＨＢ−に印加され、
磁気テープ４２に記録される。

【０００６】図３及び図４は、スイッチ３４，３６，３
８，４０の開閉制御信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のタイ
ミング・チャートを示す。図３はＳＰモードの場合であ
り、図４はＬＰモードの場合を示す。ｄ１，ｄ２はスイ
ッチ２６Ａ，２６Ｂの共通接点部分の信号を示す。制御
信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４がハイのとき、対応するス
イッチ３４，３６，３８，４０がオンになる。図４の斜
線部は記録しようとする信号が存在しないことを示して
おり、この斜線部を形成するための時間軸圧縮は、メモ
リ１６で実行される。

【０００７】図５は磁気ヘッドＨＡ＋，ＨＢ＋，ＨＡ
−，ＨＢ−を装備した回転シリンダの平面図、図６はそ
の回転ドラムの周方向展開図である。図５に示すよう
に、回転シリンダ４４の外周面には１８０°以上の角度
範囲にわたって磁気テープ４２が巻き付けられている。
回転シリンダ４４に取り付けられたヘッドＨＡ＋，ＨＢ
＋はプラス・アジマス、ヘッドＨＡ−，ＨＢ−はマイナ
ス・アジマスであり、ヘッドＨＡ＋と同ＨＢ＋は互いに
１８０°の位相差で回転し、ヘッドＨＡ−と同ＨＢ−も
同様に互いに１８０°の位相差で回転する。また、ヘッ
ドＨＡ＋と同ＨＡ−は互いに角度θの位相差で回転す
る。

【０００８】ＳＰモード及びＬＰモードでの各ヘッドの
動作を説明する。シリンダ４４は、１フレームのインタ
ーレース・ディジタル画像信号が入力端子１０に入力す
る間に２回転する。即ち、ＮＴＳＣ信号の場合、シリン
ダ４４の回転数は約３，６００ｒｐｍである。

【０００９】ＳＰモードでは、シリンダ４４が２回転す
る間に各磁気ヘッドＨＡ＋，ＨＢ＋，ＨＡ−，ＨＢ−が
夫々２回ずつ磁気テープ４２をトレースし、信号を磁気
テープ４２に記録する。この間、磁気テープ４２は、キ
ャプスタン制御回路４６により制御されるキャプスタン
４８により、一定のトラック・ピッチＴｐで１フレーム
に８本のトラックが形成されるよう、一定速度で搬送さ
れる。

【００１０】ＬＰモードでは、シリンダ４４が２回転す
る間に、磁気ヘッドＨＡ＋，ＨＡ−の２回のトレースに
より信号を磁気テープ４２に記録する。磁気ヘッドＨＢ
＋，ＨＢ−は使用しない。ヘッドのトレース方向が磁気
テープ４２の長手方向に対して充分小さな傾きであれ
ば、キャプスタン４８による磁気テープ４２の搬送速度
は、ＳＰモード時の１／２であり、１フレームに形成さ
れるトラック数は４本である。

【００１１】図２のシステム制御回路５０は、以上の記
録動作を制御し、以下に説明する再生動作を制御する。

【００１２】再生時には、スイッチ２６Ａ，２６ＢはＰ
接点側に接続され、スイッチ３４，３６，３８，４０
は、記録時と同様のタイミングで開閉される。スイッチ
２６Ａ，２６ＢのＰ接点から２系統の再生信号を得るこ
とができ、これらの再生信号は、再生アンプ５２Ａ，５
２Ｂで増幅され、ディジタル復調回路５４Ａ，５４Ｂで
復調される。ＥＣＣ復号回路５６Ａ，５６Ｂは、ディジ
タル復調回路５４Ａ，５４Ｂの復調出力を誤り訂正し、
合成回路５８がＥＣＣ復号回路５６Ａ，５６Ｂの誤り訂
正出力を合成して元の１系統の信号にする。合成回路５
８の出力は、メモリ６０に一時記憶される。

【００１３】ＳＰモードで記録された信号の場合、再生
情報はメモリ６０を素通りするが、ＬＰモードで記録さ
れた信号の場合、記録時に、メモリ１６により時間軸圧
縮しているので、メモリメモリ６０により時間軸伸長
し、元に戻す。

【００１４】ＳＰモードの記録信号の再生（以下、ＳＰ
再生という。）の場合、メモリ６０から読み出されたデ
ィジタル再生画像信号は、スイッチ６４を介して出力端
子６６に出力される。ＬＰモードの記録信号の再生（以
下、ＬＰ再生という。）の場合、ＤＰＣＭ復号回路６２
がメモリ６０の出力をＤＰＣＭ復号して振幅方向に伸長
する。ＤＰＣＭ復号回路６２の出力は、スイッチ６４を
介して出力端子６６に印加される。

【００１５】このような記録再生装置で、再生時に、回
転ヘッドを記録トラック上を正確に走査させるトラッキ
ング制御方式として、所謂ＶＨＳ方式におけるＣＴＲＬ
ヘッドを用いる方式や、８ミリ・ビデオ方式におけるパ
イロット信号重畳方式が提案されているが、ディジタル
記録に適した方式として、本出願人により、以下の方式
が提案されている。即ち、このトラッキング制御方式で
は、２種類のパイロット信号ｆ１，ｆ２を各トラックの
一部に、無信号記録エリアＩＢＧを挟んで記録する。図
７にそのトラック・パターンを示す。図７において、ｔ
１，ｔ２，ｔ３，ｔ４はそれぞれ、ヘッドＨＡ＋，ＨＡ
−，ＨＢ＋，ＨＢ−により記録走査されたトラックであ
り、斜線によるハッチング部分が、パイロット信号記録
エリアである。

【００１６】図８は、図７のパイロット信号記録エリア
の部分の拡大図である。図８から分かるように、トラッ
ク毎に交互に、異なる周波数ｆ１，ｆ２のパイロット信
号が記録され、各トラックのパイロット信号記録エリア
は、隣接するトラックのパイロット信号記録エリアと部
分的に重なっており、更には、あるパイロット信号記録
エリアの始まり及び終わりがそれぞれ、隣接する一方及
び他方のトラックのパイロット信号記録エリアの中央に
位置するように、各パイロット信号記録エリアが配置さ
れている。

【００１７】図９は、上述のパイロット信号によりトラ
ッキングを制御するトラッキング制御回路の構成ブロッ
ク図を示す。ＳＰ再生時の各部の波形を図１２に示し、
ＬＰ再生時の各部の波形を図１３に示す。

【００１８】図９において、ヘッドＨＡ＋，ＨＡ−，Ｈ
Ｂ＋，ＨＢ−の出力は、それぞれ再生アンプ１０２，１
０４，１０６，１０８及びスイッチ１１０，１１２，１
１４，１１６を介して、ＢＰＦ１１８Ａ及び同１１８Ｂ
に印加される。システム制御回路５０は、図７又は図８
に示したパイロット信号記録エリアからのヘッド出力を
抽出するタイミングで、スイッチ１１０，１１２，１１
４，１１６をオンにする。

【００１９】ＢＰＦ１１８Ａは周波数ｆ１のパイロット
信号成分を抽出し、ＢＰＦ１１８Ｂは周波数ｆ２のパイ
ロット信号成分を抽出する。検波回路１２０Ａ，１２０
Ｂはそれぞれ、ＢＰＦ１１８Ａ，１１８Ｂの出力を検波
し、ＬＰＦ１２２Ａ，１２２Ｂは検波回路１２０Ａ，１
２０Ｂの出力を低域ろ波する。ＬＰＦ１２２Ａは、周波
数ｆ１のパイロット信号成分の大きさに比例する電圧を
出力し、他方、ＬＰＦ１２２Ｂは、周波数ｆ２のパイロ
ット信号成分の大きさに比例する電圧を出力する。

【００２０】ＬＰＦ１２２Ａ，１２２Ｂの出力は、スイ
ッチ１２４Ａ，１２４Ｂにより切り換えられるようにな
っている。システム制御回路５０はスイッチ１２４Ａ，
１２４Ｂをトラック毎に切り換える。スイッチ１２４Ａ
により、ＬＰＦ１２２Ａ，１２２Ｂの出力は、トラック
毎に交互に比較回路１２６に印加される。比較回路１２
６はスイッチ１２４Ａによるサンプル値を所定閾値Ｖｔ
ｈと比較し、Ｖｔｈより大きいとき、論理Ｈを出力し、
Ｖｔｈ以下の時論理Ｌを出力する。また、スイッチ１２
４Ｂは、ＬＰＦ１２２Ａ，１２２Ｂの出力信号の内、ス
イッチ１２４Ａとは異なる側を選択する。スイッチ１２
４Ｂの出力は、トラックずれ検出信号として、スイッチ
１２８及び同１３０に印加される。

【００２１】比較回路１２６の出力はモノマルチバイブ
レータ（以下、モノマルチと略す。）１３２，１３４に
印加され、モノマルチ１３２，１３４は比較回路１２６
の出力の立上がり及び立ち下がりに応じて、それぞれ数
μｓ程度のパルスを出力する。モノマルチ１３２の出力
パルスがスイッチ１２８をオンにし、モノマルチ１３４
の出力がスイッチ１３０をオンにする。これにより、両
側のトラックからのトラックずれ検出信号（スイッチ１
２４Ｂの出力）が、コンデンサ１３６，１３８に蓄積さ
れる。

【００２２】コンデンサ１３６，１３８の出力電圧差
は、回転ヘッドのトラックずれ量に対応している。差動
アンプ１４０は、コンデンサ１３６，１３８の出力電圧
差を増幅し、その出力がキャプスタン制御回路４６に印
加される。差動アンプ１４０の２つの入力が等しくなる
ように、キャプスタン４８をサーボ制御することによ
り、回転ヘッドのオート・トラッキングが実現する。

【００２３】ＬＰモードでは、記録再生共に、図１１に
示すように、ヘッドＨＡ＋，ＨＡ−のみを用いるので、
トラッキング制御用としてもスイッチ１１０，１１２の
みがオンする。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例において、
ＬＰ再生時に、システム制御回路５０はヘッドＨＡ＋，
ＨＡ−を使用するように設定されており、ヘッドＨＢ
＋，ＨＢ−を使用しない。自己記録再生では、記録に使
用した磁気ヘッドで再生する方がエラー率が小さくなる
傾向があることから、このように設定されていた。

【００２５】しかし、このような設定により、再生（特
にＬＰ再生）時の立上がりが遅くなるという不都合が生
じる。他方、実際のエラー率から見れば、ヘッドＨＢ
＋，ＨＢ−を使用しても実際上、支障が無い。

【００２６】本発明は、再生時の立上がりを改善したト
ラッキング制御装置を提示することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るトラッキン
グ制御装置は、標準モードでは複数対の磁気ヘッドによ
り情報を記録再生し、所定長時間モードでは当該複数対
の磁気ヘッドの内のいくつかを使用して情報を記録再生
する記録再生装置におけるトラッキング制御装置であっ
て、再生立上がり時に、当該複数対の磁気ヘッドのどれ
がオントラックしているかを判別する手段と、オントラ
ックしている磁気ヘッド対によりトラッキング制御する
制御手段とを有することを特徴とする。

【００２８】

【作用】上記手段により、例えばＬＰモードで記録され
た信号を再生する場合、使用する磁気ヘッド対が固定さ
れたものでなくなる。再生開始時にオントラックしてい
る磁気ヘッドの対を以後の再生に使用するので、再生立
上がりが速くなる。

【００２９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００３０】図１は、本発明の一実施例の構成ブロック
図である。本実施例では、比較回路１２６の出力をシス
テム制御回路５０Ａにも供給し、システム制御回路５０
Ａが、比較回路１２６の出力に従いヘッドＨＡ＋，ＨＡ
−を使用するか、ヘッドＨＢ＋，ＨＢ−を使用するかを
選択できるようにした。この選択のフローチャートを図
１２に示す。その他の構成要素は図９と同じであり、図
９と同じ符号を付してある。

【００３１】図１２は、ヘッドＨＢ＋，ＨＢ−によるＬ
Ｐ再生のタイミング図、図１３は、ヘッドＨＡ＋，ＨＡ
−又はヘッドＨＢ＋，ＨＢ−のどちらを使うかを決定す
る動作のフローチャートを示す。図１４は、ＬＰ再生の
立上がり時のタイミング図を示す。

【００３２】図１３を参照して、本実施例の動作を詳細
に説明する。ドラム・モータを起動してから所定時間待
った後、キャプスタン・モータを起動する。ドラム・モ
ータの位相サーボのロックと、キャプスタン・モータの
速度サーボのロックを確認した後、ドラム・モータの回
転に合わせて、図１４に示すタイミングでスイッチ１１
０〜１１６をオン／オフする。

【００３３】立上がり時点のトラッキング位置の一例を
図１５（ａ）に示す。この例では、ヘッドＨＡ＋が同一
アジマスであるトラックｔ１にオン・トラックしてお
り、ヘッドＨＡ＋にとってパイロット信号ｆ１がサンプ
リング用信号であり、この信号の立上がりと立ち下がり
に応じて、トラックずれ検出信号である周波数ｆ２の成
分をサンプリングする。

【００３４】ドラムが１８０゜回転したときのトラッキ
ング位置を図１５（ｂ）に示す。１８０゜対向するヘッ
ドＨＢ＋が到達するまでに、キャプスタン４８により磁
気テープ４２は１Ｔｐ（トラック・ピッチ）だけ進み、
トラックｔ２になっている。ヘッドＨＢ＋にとってのサ
ンプリング用信号であるパイロット信号ｆ１は、隣接ト
ラックには存在せず、ほとんど読み取れない。従って、
比較回路１２６の出力はＬであり、モノマルチ１３２，
１３４はパルスを出力せず、オフトラック量を測定でき
ない。

【００３５】ヘッドＨＡ＋，ＨＡ−；ＨＢ＋，ＨＢ−の
オフトラック量と差動アンプ１４０の出力との関係を図
１６に示す。図１６（ａ）は、ヘッドＨＡ＋，ＨＡ−に
よるオフトラック量と、差動アンプ１４０の出力（エラ
ー電圧）との関係、同（ｃ）は、ヘッドＨＢ＋，ＨＢ−
によるオフトラック量と差動アンプ１４０の出力（エラ
ー電圧）との関係を示す。図１６（ａ），（ｃ）に示す
ように、ある程度のオフトラックに対しては、オフトラ
ック量に比例したエラー電圧が得られるが、許容量（±
０．５Ｔｐ）を越えると、スイッチ１２４Ａの出力が閾
値Ｖｔｈを越えず、従って、スイッチ１２８，１３０を
オンにするパルス信号が得られず、エラー電圧が得られ
ない。

【００３６】図１６（ｂ）は、ヘッドＨＡ＋，ＨＡ−が
０．５Ｔｐオフトラックしたときにスイッチ１２４Ａの
出力がＶｔｈに等しくなると仮定した場合の、比較回路
１２６の出力の有無を示し、同（ｄ）は、ヘッドＨＢ
＋，ＨＢ−による同様の場合の比較回路１２６の出力の
有無を示す。ここに示すように、ＬＰ再生の立上がり時
に、ヘッドＨＡ＋，ＨＡ−；ＨＢ＋，ＨＢ−のどちらが
オントラックしているかは、比較回路１２６の出力によ
り判別できる。

【００３７】図１３に戻り、スイッチ１１０又は同１１
２がオンのときに、比較回路１２６の出力がＨになれ
ば、ヘッドＨＡ＋，ＨＡ−が０．５Ｔｐ以内でオントラ
ックしていることになり、システム制御回路５０Ａは、
図１１のタイミングで各部を制御し、ヘッドＨＡ＋，Ｈ
Ａ−による再生を続行する。他方、スイッチ１１４又は
同１１６がオンのときに、比較回路１２６の出力がＨに
なれば、ヘッドＨＢ＋，ＨＢ−が０．５Ｔｐ以内でオン
トラックしていることになり、システム制御回路５０Ａ
は、図１２のタイミングで各部を制御し、ヘッドＨＢ
＋，ＨＢ−による再生を続行する。

【００３８】従来例では、ＬＰ再生時には、例えば図１
３のタイミングに設定されており、再生開始時にオフト
ラックによりエラー電圧が得られないときに、引き込み
に長い時間がかかったが、本実施例では、必ずエラー電
圧が得られるので、再生開始時の応答特性が著しく向上
する。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、ＬＰ再生時の応答が著しく改善さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の構成ブロック図である。

【図２】 本実施例の対象とする記録再生装置の基本構
成ブロック図である。

【図３】 ＳＰモード記録のヘッド切換えタイミング図
である。

【図４】 ＬＰモード記録のヘッド切換えタイミング図
である。

【図５】 ４ヘッド・シリンダの平面図である。

【図６】 図４の展開図である。

【図７】 パイロット信号記録領域の配置説明図であ
る。

【図８】 パイロット信号記録領域付近の拡大図であ
る。

【図９】 トラッキング制御回路の従来例の構成ブロッ
ク図である。

【図１０】 図９でのＳＰ再生のタイミング図である。

【図１１】 図９での、ヘッドＨＡ＋，ＨＡ−によるＬ
Ｐ再生のタイミング図である。

【図１２】 図９での、ヘッドＨＢ＋，ＨＢ−によるＬ
Ｐ再生のタイミング図である。

【図１３】 図１のＬＰ再生時のトラッキング制御の動
作フローチャートである。

【図１４】 ヘッドＨＡ＋，ＨＡ−によるＬＰ再生の立
上がり時のタイミング図である。

【図１５】 ＬＰ再生開始時のヘッド位置の一例を示す
図である。

【図１６】 オフトラック量とエラー電圧、比較回路１
２６の出力の有無の関係を示す図である。

【符号の説明】

１０：入力端子 １２：ＤＰＣＭ符号化回路 １４：ス
イッチ １６：メモリ１８：分離回路 ２０Ａ，２０
Ｂ：誤り訂正符号付加回路 ２２Ａ，２２Ｂ：ディジタ
ル変調回路 ２４Ａ，２４Ｂ：アンプ ２６Ａ，２６
Ｂ：記録再生切換えスイッチ ３４，３６，３８，４
０：ヘッド選択スイッチ ４２：磁気テープ４４：回転
シリンダ ４６：キャプスタン制御回路 ４８：キャプ
スタン ５０：システム制御回路 ５０Ａ：システム制
御回路 ５２Ａ，５２Ｂ：再生アンプ５４Ａ，５４Ｂ：
ディジタル復調回路 ５６Ａ，５６Ｂ：ＥＣＣ復号回路
５８：合成回路 ６０：メモリ ６２：ＤＰＣＭ復号
回路 ６４：スイッチ ６６：出力端子 １０２，１０
４，１０６，１０８：再生アンプ １１０，１１２，１
１４，１１６：スイッチ １１８Ａ，１１８Ｂ：ＢＰＦ
１２０Ａ，１２０Ｂ：検波回路 １２２Ａ，１２２
Ｂ：ＬＰＦ １２４Ａ，１２４Ｂ：スイッチ １２６：
比較回路 １２８，１３０：スイッチ １３２，１３
４：モノマルチバイブレータ １３６，１３８：コンデ
ンサ １４０：差動アンプ ＨＡ＋，ＨＢ＋，ＨＡ−，
ＨＢ−：磁気ヘッド

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 標準モードでは複数対の磁気ヘッドによ
   り情報を記録再生し、所定長時間モードでは当該複数対
   の磁気ヘッドの内のいくつかを使用して情報を記録再生
   する記録再生装置におけるトラッキング制御装置であっ
   て、再生立上がり時に、当該複数対の磁気ヘッドのどれ
   がオントラックしているかを判別する手段と、オントラ
   ックしている磁気ヘッド対によりトラッキング制御する
   制御手段とを有することを特徴とするトラッキング制御
   装置。