JP3261920B2 - ディジタル信号記録再生装置、ディジタル信号記録装置及び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、トラッキング制御信号
にコントロール信号が用いられ、ディジタル画像信号を
回転磁気ヘッドを用いて記録、再生を行うディジタル信
号記録再生装置、ディジタル信号記録装置に係り、特に
通常再生速度より速い任意の速度で再生を行う可変速再
生時のトラッキング制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年のディジタル技術の進歩は著しく、
放送や通信の分野でも映像信号のディジタル化が進み、
米国などではディジタル放送が実用化されようとしてい
る。

【０００３】このような状況の元、ディジタルＶＴＲの
開発も各所で行われている。例えば、家庭用のＶＴＲと
して広く普及している、いわゆるアナログＶＨＳ方式の
ＶＴＲを用いて、ディジタル動画像デ−タの記録、再生
を行う方法も試みられている。

【０００４】動画像データをディジタル化する場合、そ
の情報量が膨大となるために画像圧縮技術が用いられ
る。

【０００５】画像圧縮技術の代表的なものとして、周知
のＭＰＥＧ（Moving picture Experts Group）方式があ
るが、ＭＰＥＧ方式をはじめとした多くの画像圧縮技術
では、画質を劣化させずに高い圧縮率を実現するため、
フレ−ム相関を利用してフレ−ム間の差分のみを符号化
圧縮（動き補償予測圧縮）するという方法を用い、デ−
タ量の削減を図っている。

【０００６】しかしながら、上記の圧縮を行ったディジ
タル画像デ−タでも、従来のアナログ記録に比べてデ−
タ量は非常に大きく、ヘリカルスキャンによりテ−プに
記録する場合、１フレ−ムの画像デ−タでも数トラック
にまたがってしまう。このため、高速再生（可変速再
生）では、再生デ−タが連続したフレ−ムとはならない
ことと、前後の画像から動き補償予測圧縮を行っている
フレ−ムは再生（復元）できないことから、従来のアナ
ログ記録のように単にテ−プ速度を上げただけでは可変
速再生を行うことができないという欠点があった。

【０００７】上記、欠点に鑑み、ＭＰＥＧ方式による画
像圧縮を利用し、且つ可変速再生を可能とする方法とし
て、例えば、“FIRST SCAN TECHNOLOGY FOR DIGITAL VI
DEOTAPE RECORDERS（IEEE Transaction on Consumer El
ectronics Vol.39,No.3,AU-GUST 1993)”が提案されて
いる。この方法は、可変速再生でも画像デ−タの復元が
可能となるよう、予め可変速再生のテ−プ速度に応じた
再生ヘッドの走査軌跡に合致するテ−プ上の特定の位置
に、可変速再生用に加工処理した専用画像デ−タを分散
して記録しておくものであり、その記録パタ−ンの一例
（フォワ−ド方向の３倍速及び９倍速可変速再生対応の
例）を図１１に示した。

【０００８】図１１にて、１０３は磁気テ−プ、４０１
及び４０２はそれぞれ正アジマス角及び負アジマス角を
有する磁気ヘッドの通常再生時の走査軌跡、４０３及び
４０４はそれぞれ３倍速再生時の正アジマス角及び負ア
ジマス角ヘッドの走査軌跡、４０５及び４０６はそれぞ
れ９倍速再生時の正アジマス角及び負アジマス角ヘッド
の走査軌跡、４０７の空白部分は通常再生用画像デ−タ
が記録されている領域、４０８の斜線を施した部分は３
倍速再生、４０９の網かけを施した部分は９倍速再生用
の画像デ−タが記録された領域であり、４０８及び４０
９のデ−タは正アジマス角及び負アジマス角ヘッドそれ
ぞれ両方に対応して独立に記録される例を示している。
そして、４１０は従来のアナログＶＨＳ・ＶＴＲと同
様、トラッキング制御用の信号としてコントロ−ル信号
が記録されるコントロ−ルトラックである。

【０００９】図１１より明らかのように、本記録方法に
よれば、正アジマス角及び負アジマス角ヘッドをそれぞ
れ４０３および４０４、或いは４０５および４０６の軌
跡を走査させることにより、正、負アジマストラックの
画像デ−タ４０８群および４０９群を再生することがで
き、それぞれ３倍速及び９倍速の高速再生を行うことが
可能となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような記録方式で可変速再生動作を実現するためには、
以下のような課題がある。

【００１１】先ず第１が、可変速再生用の画像デ−タが
ヘッド走査軌跡に合致した特定のトラックにしか記録さ
れていないので、通常再生状態から可変速再生に移行し
た場合、或いは可変速再生状態でその速度を変更した場
合などにおいて、当然ながら回転磁気ヘッドが再生速度
に応じた画像デ−タが記録されている所定のトラックを
正確に走査するよう、その位相制御（トラッキング制
御）を行わなくてはならないことである。

【００１２】従来のアナログＶＨＳ・ＶＴＲの可変速再
生におけるトラッキング制御は、周知のように、可変速
再生の速度比に応じて再生コントロ−ル信号を単に分周
し、この分周信号と位相基準となる基準信号との位相比
較を行って制御するだけで良かったが、本記録方式では
画像デ−タの記録トラックが特定されているため単純に
コントロ−ル信号を分周して位相比較信号とする様な従
来技術を適用することはできない。換言すれば、可変速
再生トラックに対応したコントロ−ル信号の識別が不可
欠であると共に、テ−プの互換再生をも考慮した正確な
トラッキング方式の適用が不可欠である。

【００１３】第２の課題が、操作性を考慮した高速アク
セスである。図１１の様な可変速再生トラックへのアク
セスを考えた場合、アクセス時間を左右するのはトラッ
クの位相引込み制御である。可変速再生速度をｎとすれ
ば、最大±ｎトラックの位相引込みが必要で、当然なが
ら可変速再生速度ｎを大きく設定する程その位相引込み
のための所要時間は長くなる。回転磁気ヘッドの走査位
相が所望のトラックを走査するまでは可変速再生用画像
デ−タが再生されず、この間、再生画が途切れるため、
操作性、再生画の品質を考慮すると極力この時間は短縮
されることが望まれる。

【００１４】しかしながら、これらの課題に対する解決
策等については従来技術においては何等考慮、開示され
ていなかった。

【００１５】本発明の目的は、上記課題を解決し、可変
速再生時に回転磁気ヘッドの走査位相を正確に所望の可
変速再生トラックへ引き込むことができ、且つ互換再生
においても、特別な調整手段を必要とすることなくトラ
ック中心を正確にトラッキングさせることが可能で、し
かも可変速再生トラックへの引込みの高速化が可能なト
ラッキング制御装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明では、磁気テ−プを通常再生速度より速い速度で
走行させる高速走行制御手段と、可変速再生用画像情報
信号を磁気テープ上の所定のトラックの所定位置に分散
させるよう記録信号処理を行う記録信号処理手段と、回
転磁気ヘッドより再生される信号から画像情報信号及び
副情報信号を復元処理する再生信号処理手段と、可変速
再生用画像情報信号の記録位置に応じデューティ比の異
なる複数のコントロール信号の組み合わせを用いてマー
クを付加するマーク付加手段と、再生されたコントロー
ル信号のデューティ比の変化から該マークを検出するマ
ーク検出手段と、該マーク検出手段の検出結果と基準信
号との位相比較を行う位相比較手段と、該高速走行制御
手段によるテ−プ高速走行時に、該再生信号処理手段よ
り再生される上記副情報信号を基に上記回転磁気ヘッド
の所望走査トラック中心に対するトラッキング誤差を検
出するトラッキング誤差検出手段と、上記位相比較手段
の出力と上記トラッキング誤差検出手段の出力を切り換
える切り換え手段と、上記切り換え手段の出力を基に上
記磁気テープの走行速度を制御するキャプスタンの回転
位相を制御する位相制御手段と、該高速走行制御手段、
該切り換え手段、該位相制御手段、該マ−ク検出手段を
制御する制御手段を備える構成とした。

【００１７】更に本発明では、アクセスの高速化を図る
ため、上記制御手段によって制御され、上記高速走行制
御手段によるテ−プ走行速度制御時のダンピング係数を
制御するダンピング係数制御手段を備える構成とした。

【００１８】

【作用】マーク付加手段は、信号の記録時において可変
速再生用画像情報信号の記録開始トラック位置に対応し
たマークをコントロール信号に付加して記録する。

【００１９】マ−ク検出手段は、可変速再生動作におい
て、コントロ−ル信号から該マ−クを検出し、検出タイ
ミングを位相比較手段へ出力する。

【００２０】又、位相比較手段は、該マ−ク検出タイミ
ングと位相比較用の基準信号との位相比較を行い、位相
誤差方向に応じた極性で且つ誤差量に応じたレベルのト
ラック引込み用の制御信号を出力するよう働く。

【００２１】更に、トラッキング誤差検出手段は再生信
号処理手段によって復元処理され出力されるヘッド走査
トラックのトラック番号及びブロック番号の副情報信号
を検出し、所望走査位相に対する基準のトラック番号及
びブロック番号との比較を行い、比較誤差に応じたトラ
ッキング制御用誤差信号の生成を行う。

【００２２】係る構成により、可変速再生動作において
は、高速走行制御手段による制御によってテ−プ速度が
所定の速度に達すると、上記位相比較手段の制御信号を
基に回転磁気ヘッドの所望走査トラックへの位相引込み
制御が行われ、ヘッド走査位相が所望位相の所定範囲内
に引き込まれた後は、上記切り換え手段による制御によ
り、上記トラッキング誤差検出手段の制御信号を基にし
たトラッキング制御が行われる。即ち、コントロ−ル信
号中のマ−ク検出を利用したトラック走査誤差の引込み
を行った後、ヘッド自体の再生信号である副情報信号を
基にしたトラッキング制御がなされる。

【００２３】又、ダンピング係数制御手段は、上記位相
比較手段による制御によって回転磁気ヘッドの走査位相
が所望位相の所定範囲内に到達するまではダンピング係
数を第１の所定値に、また所望位相の所定範囲内に到達
した以後は第１よりも大きい第２の所定値に切り替える
よう働く。これにより、可変速再生用トラックへの位相
引き込み過程においては、速度制御のダンピング効果を
弱めることができ、キャプスタンモ−タの最大速度を高
めて位相引き込み、即ち可変速再生トラックへの引き込
み応答を速めて、アクセスを高速化できる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００２５】図１は、本発明によるトラッキング制御装
置の一実施例を示すブロック図である。同図にて、１０
１は回転ドラム、１０２ａ及び１０２ｂは回転ドラムに
装着され互いに逆アジマス角を有する一対の回転磁気ヘ
ッドであり、ここでは１０２ａが正アジマス角、又１０
２ｂが負アジマス角を有するものとする。１０３は磁気
テープ、１０４はコントロール信号を記録、再生するコ
ントロールヘッド、１０５はテープを駆動するキャプス
タン、１０６はピンチローラ、１０７はキャプスタン１
０５の回転を制御するキャプスタンモータ、１０８はキ
ャプスタンモータ１０７の回転速度に同期した周波数信
号を発生するＦＧ（タコジェネレ−タ）、１０９はキャ
プスタンモータ１０７を高速回転させ、テープを高速走
行させる高速走行制御手段、１１０は加算器、１１１は
モータ駆動回路、１１２ａ及び１１２ｂは切り換えスイ
ッチ、１１３はコントロール信号にマークを付加するマ
ーク付加手段、１１４は再生されたコントロール信号か
ら所定のマークを検出するマーク検出手段、１１５は再
生されたコントロール信号と基準信号との位相差を比較
する位相比較手段、１１６はキャプスタン１０５の回転
位相を制御する位相制御手段、１１７は記録信号処理を
行う記録信号処理手段、１１８は再生信号処理を行う再
生信号処理手段、１１９は磁気ヘッドの可変速再生用ト
ラックに対するトラッキング誤差を検出するトラッキン
グ誤差検出手段、１２０は切り換え手段、１２１は制御
手段、１２２は信号入力端子、１２３は信号出力端子で
ある。

【００２６】先ず、図１実施例における記録時の動作の
概要について説明する。

【００２７】本ディジタルＶＴＲで記録を行うディジタ
ル映像信号は、信号入力端子１２２に入力される。該デ
ィジタル映像信号は例えばＭＰＥＧ方式などで画像圧縮
が行われたものであり、衛星放送、ケーブルテレビ等を
通して受信される。

【００２８】上記ディジタル映像信号は、記録信号処理
手段１１７により所定の長さのブロックに分割される。
各ブロックのデータには、ディジタル画像データと共
に、そのトラック位置を示すトラック番号、ブロックの
トラック上でのアドレスを示すブロック番号、再生時に
エラーを訂正する為のエラー訂正符号等を付加する。こ
れは、回転磁気ヘッド１０２ａ及び１０２ｂがトラック
を横切って部分的にデータを再生した場合でも、ブロッ
ク単位でデータの再生を可能とするためである。

【００２９】トラック番号は、例えば可変速再生におけ
るドラム１回転あたりの走査トラック数周期に対応して
その番号が付されるものであり、図１１を例にとれば最
高速度である９倍速に対応して、その走査開始トラック
（ヘッド１０２ａの走査開始を基準とする）を番号０と
し、０〜１７の繰り返し番号が付される。又、３倍速再
生では９倍速再生に比べてテープ速度が１／３であるた
め、その走査開始トラックは０だけではなく６及び１２
もこれに相当することになる。

【００３０】可変速再生用データも同様にブロック単位
でブロック番号やエラー訂正符号などを付加し、図１１
で示したようにトラック上の所定の位置に挿入する。可
変速再生用データは、フレーム単位で圧縮を行ったデー
タをメモリに蓄えておき、それを所定の複数のトラック
に分割して出力することによりなされる。

【００３１】これらの制御により、上記記録信号処理手
段１１７で所定の処理が行われたトラック毎の信号は、
磁気テープ１０３への記録に適合な信号に変換された
後、基準信号と同期がとられた回転磁気ヘッド１０２ａ
及び１０２ｂに供給され、磁気テープ１０３上に記録に
記録される。

【００３２】このようにして記録された本発明の対象と
なるディジタルＶＴＲテープの記録パターンも又、図１
１に示したものと同様である。記録の詳細は、本発明の
要旨とは直接関係ないので省略するが、トラックには通
常再生用の圧縮画像信号と共に可変速再生に対応した専
用画像信号が所定フォーマットに従い記録されている。

【００３３】記録トラックは１８０度対向した２つのヘ
ッド１０２ａ及び１０２ｂによるアジマス記録であり、
正アジマス角を有するヘッド１０２ａにより図１１中の
＋アジマストラックが、更に負アジマス角を有するヘッ
ド１０２ｂにより−アジマストラックが順次記録され
る。

【００３４】又、９倍速及び３倍速の可変速再生（フォ
ワード方向）を例にとれば、図１１のように９倍速再生
用データはヘッド１０２ａの走査軌跡４０５上の＋アジ
マストラック及びヘッド１０２ｂの走査軌跡４０６上の
−アジマストラックに４０９群のように記録され、３倍
速再生用データ群４０８も同様にヘッド１０２ａの走査
軌跡４０３及びヘッド１０２ｂの走査軌跡４０４上にそ
れぞれ記録される。

【００３５】又、図１実施例におけるドラム回転制御及
び通常再生時のトラッキング制御の基本的な原理は従来
のアナログＶＨＳ・ＶＴＲと何等変わるところはない。
即ち、ドラム回転の制御はＦＧ信号及びタックパルス
（共に図示せず）を用いた速度及び位相制御によって回
転数が１８００ｒｐｍ（３０Ｈｚ）に制御されると共
に、回転位相も基準信号（３０Ｈｚ）に対して所定の位
相となるように制御される。この制御は、信号の記録及
び再生時とも同じである。

【００３６】又、記録時においては、コントロールヘッ
ド１０４により磁気テープ上のコントロールトラック４
１０にはドラム回転位相制御に用いられた基準信号がそ
のままコントロール信号として記録され、通常再生時に
おいてはこのコントロール信号の再生タイミングと基準
信号との位相比較制御を行うことにより、ヘッドが記録
トラック上を正しく走査するようトラッキング動作が行
われる。又、コントロ−ルヘッドの取付け絶対位置が機
器ごとにバラツキを持つため、これを吸収して互換再生
を可能ならしめるためにトラッキング調整手段等も設け
られるが、これらの制御方法等については従来アナログ
ＶＨＳ・ＶＴＲで周知なところである。

【００３７】一方、従来のアナログＶＨＳ・ＶＴＲにお
いては可変速再生用の特定のトラックは存在しないた
め、上記コントロール信号を適宜分周した信号と基準信
号との位相比較制御により、可変速再生時のトラッキン
グ制御を行うことができた。

【００３８】しかしながら、本発明によるディジタルＶ
ＨＳ・ＶＴＲでは可変速再生用の特定のトラックが存在
するため、回転磁気ヘッドをこの可変速再生用トラック
へ引き込むためのトラッキング制御用の信号が必要とな
る。即ち、可変速再生用トラックの記録位置を示す識別
信号が必要になる。更には、一旦所望の可変速再生トラ
ックへ引き込んだ後は、上記のコントロ−ルヘッドの取
付け位置バラツキに起因する互換再生上のトラッキング
補正等の複雑な制御を必要とすることのない安定で、精
度の良いトラッキング制御方法が必要となる。

【００３９】そこで本発明によるディジタルＶＨＳ・Ｖ
ＴＲでは、記録時に可変速再生用トラックの記録位置を
示すマークをコントロール信号に付加して記録し、可変
速再生時にはこのマ−クを検出してトラック引き込み用
の制御信号として用い、更にはヘッド自体の再生信号で
あるブロックアドレスデ−タを基にトラッキング誤差を
検出してトラッキングを行う構成した。

【００４０】以下、図１実施例の各部の構成、動作につ
いて説明する。

【００４１】図２はマーク付加手段１１３の具体構成例
を示すブロック図である。同図にて、２０１は基準信号
入力端子、２０２はマーク制御信号入力端子、２０３は
第１のパルス発生回路、２０４は第２のパルス発生回
路、２０５は切り換えスイッチ、２０６はコントロール
信号出力端子である。基準信号は周波数３０Ｈｚ（周期
Ｔ＝３３．３ｍｓｅｃ）、デューティ比５０％の信号で
あり、この基準信号が入力端子２０１に入力される。パ
ルス発生回路２０３は基準信号の立ち上がりに合わせて
１０ｍｓｅｃのパルスを発生し、パルス発生回路２０４
は基準信号の立ち上がりに合わせて５ｍｓｅｃのパルス
を発生するよう構成されており、それぞれのパルスはデ
ューティ比３０％、及びデューティ比１５％の信号に相
当する。

【００４２】切り換えスイッチ２０５は記録信号処理手
段１１７より出力されるマーク制御信号２０２に応じ
て、基準信号２０１、第１のパルス発生回路の出力２０
７、第２のパルス発生回路の出力２０８の３つから所定
の信号を出力するよう切り換え制御を行う。

【００４３】これにより図３のタイミングチャートに示
すようにマーク制御信号２０２に応じてデューティ比変
調されたコントロール信号２０６を得ることができ、マ
ークの付加された基準信号は切り換えスイッチ１１２ａ
を通じてコントロールヘッド１０４に伝えられ、コント
ロール信号として磁気テープ１０３に記録される。

【００４４】以上のような処理により、磁気テープ上に
は図４に示すように可変速再生用データの記録開始先頭
トラックに同期して、コントロールトラック４１０にマ
ークが付加されたコントロール信号が記録される。図４
に示したトラックパターンの例では、第１のパルス発生
回路の出力２０７を３倍速用のマークｂ、第２のパルス
発生回路の出力２０８を３倍速及び９倍速再生用のマー
クｃとして用いている。

【００４５】マーク検出手段１１４は記録時にコントロ
ール信号に付加したマークの中から、再生速度に対応し
たマークを検出する。例えば、３倍速再生では３倍速用
のトラックに対応したマークｂ及びｃの検出を行う。

【００４６】図５はマーク検出手段１１４の一具体構成
例のブロック図であり、同図にて５０１はコントロール
信号入力端子、５０２は速度指令信号入力、５０３はパ
ルス発生回路、５０４はラッチ回路、５０５はマーク検
出信号出力端子、５０６はパルス発生回路の出力であ
る。

【００４７】コントロール信号入力端子５０１にはコン
トロールヘッド１０４から再生されたコントロール信号
が入力される。また、速度指令信号入力端子５０２には
制御手段１２１から速度情報信号として３倍速に対応し
た３が入力される。

【００４８】３倍速ではコントロール信号も通常再生時
の３倍の速度で再生される。この時、コントロール信号
５０１の周波数は９０Ｈｚ（周期Ｔ＝１１．１ｍｓｅ
ｃ）となる。ここで、マークｂの記録されているコント
ロール信号のデューティ比は３０％、マークｃの記録さ
れているコントロール信号のデューティ比は１５％であ
るので、コントロール信号のＨｉｇｈレベル期間はそれ
ぞれ約３．３ｍｓｅｃと１．６ｍｓｅｃである。マーク
の記録されていないコントロール信号はデューティ比５
０％なので、Ｈｉｇｈレベル期間は約５．５ｍｓｅｃと
なる。従って、コントロール信号のＨｉｇｈレベル期間
を例えば４ｍｓｅｃを基準に比較すればマークｂ及びｃ
を検出することができる。

【００４９】図６はその動作波形である。パルス発生回
路５０３はコントロール信号入力端子に入力されたコン
トロール信号５０１の立ち上がりから４ｍｓｅｃのパル
ス５０６を発生させる。ラッチ回路５０４はパルス５０
６の立ち下がりエッジで上記コントロール信号５０１の
ラッチ動作を行う。マークの記録されていない通常のコ
ントロール信号では、Ｈｉｇｈレベルの期間が４ｍｓｅ
ｃよりも長いので、ラッチした結果５０５は常にＨｉｇ
ｈレベルである。これに対し、マークｂ及びマークｃで
はコントロール信号５０１のＨｉｇｈレベル期間が短
く、上記パルス５０６よりも先にコントロール信号が立
ち下がるため、ラッチ結果５０５はＬｏｗレベルとな
る。これによりコントロール信号５０１からマークｂ及
びマークｃの検出がなされる。

【００５０】位相比較手段１１５は、マーク検出手段１
１４で生成したマーク検出信号と基準信号との位相比較
を行い、その位相差に応じた誤差信号をキャプスタンモ
ータ１０７の回転位相を制御する位相制御手段１１６に
出力する。即ち、基準信号に対してマ−ク検出タイミン
グの位相が遅れている場合は正極性で、且つ位相遅れ量
に応じたレベルの誤差信号を、逆に基準信号に対してマ
−ク検出タイミングの位相が進んでいる場合は負極性
で、且つ位相進み量に応じたレベルの誤差信号を生成、
出力するよう働く。

【００５１】トラッキング誤差検出手段１１９は、再生
信号処理回路１１８より再生されるトラック番号、ブロ
ック番号の副情報信号を基に、回転磁気ヘッドの所望走
査トラック中心に対するずれを検出し、ずれの方向に応
じた極性で且つ、ずれ量に応じたレベルのトラッキング
誤差信号の生成を行う。

【００５２】図７にトラッキング誤差検出手段１１９の
一具体構成例のブロック図を示した。同図にて、７０１
は再生信号入力端子、７０２はブロック番号検出回路、
７０３は特定トラック番号検出回路、７０４はブロック
誤差演算回路、７０５は誤差信号発生回路、７０６は速
度指令入力端子、７０７はトラッキング誤差信号であ
る。

【００５３】再生信号処理手段１１８から再生された副
情報信号が、ブロック番号検出回路７０２及び特定トラ
ック番号検出回路７０３に入力される。ブロック番号検
出回路７０２は副情報信号から各ブロックに付加されて
いるブロック番号を検出し、ブロック誤差演算回路７０
４に供給する。又、特定トラック番号検出回路７０３は
副情報信号から各ブロックに付加されているトラック番
号から特定のトラック番号を検出し、ブロック誤差演算
回路７０４へ供給する。ブロック誤差演算回路７０４
は、再生された副情報信号のトラック番号及びブロック
番号、速度指令信号７０６を基に、回転磁気ヘッドが走
査する特定のトラック番号における再生ブロック番号か
ら、所望走査トラック中心に対するずれ量の検出を行
う。

【００５４】以下、この動作を、９倍速の可変速再生を
例に説明する。

【００５５】９倍速再生では、回転磁気ヘッド１０２ａ
は１回の走査で９つのトラックを横切ってデ−タを再生
する。従って、例えば１トラックが０番から９５番の９
６個のブロックから構成されるとすれば、９倍速再生用
のデータは、１トラックあたり約１２ブロックづつが記
録されることになる。

【００５６】図８は、図４で示した特定トラック番号２
におけるヘッド１０２ａの所望走査とブロックアドレス
の関係（拡大図）を示すものであり、９倍速の可変速再
生用データは、トラック番号２のトラックではブロック
番号１８から２９のブロック位置に記録されている。こ
れを再生するためにはヘッド１０２ａの走査位相は図８
のように太い実線（ここではヘッド１０２ａがトラック
幅の１／２を走査すればデータの再生が可能と仮定）で
示した８０１でなくてはならない。

【００５７】これに対し、ヘッド１０２ａのトラッキン
グが図中Ａの方向、或いはＢの方向へずれると、再生さ
れるブロック番号が上下にずれる。即ち、Ａ方向へず
れ、例えば図中細い実線で示すようなトラッキング状態
では再生されるブロック番号は２０から３１と、所望の
ブロックより上にシフトする。逆にＢ方向へずれ、図中
破線のようなトラッキング状態では再生ブロック番号は
１６から２７と、所望のブロックより下にシフトする。

【００５８】ブロック誤差演算回路７０４は、例えば特
定トラック番号検出回路７０３によってトラック番号が
２に特定されていると、このトラックにおいて再生され
るブロック番号の最大値と最小値を基に、基準値に対す
るその平均ブロック番号のずれを検出する。即ち、基準
となる平均ブロック番号２３．５（最小値１８と最大値
２９の平均値）に対し、Ａの走査では平均ブロック番号
として２５．５（最小値２０と最大値３１）を演算、基
準値２３．５に対する誤差として＋２を出力する。逆
に、Ｂの走査では平均ブロック番号として２１．５（最
小値１６と最大値２７の平均値）を演算、基準値２３．
５に対する誤差として−２を出力する。

【００５９】又、誤差信号発生回路７０５は、ブロック
誤差演算回路７０４からのブロック誤差演算結果に応じ
て、図９に示す特性のトラッキング誤差信号７０７を生
成する。即ち、Ａ方向（ヘッドの走査位相が進み）にず
れている場合には正極性で且つブロックずれ量に応じた
レベルの誤差信号を、逆にＢ方向（ヘッドの走査位相が
遅れ）にずれている場合には負極性で且つブロックずれ
量に応じたレベルの誤差信号を、トラッキング用の制御
信号として出力する。この制御信号はブロック単位の極
め細かな信号である。即ち、９倍速再生においては、ト
ラック８本に亘って９６ブロック分の信号を再生するた
め、１ブロック単位の検出はトラック幅に換算すると約
０．１（８／９６）の分解能に相当する。換言すれば、
トラック幅の１／１０以下の精度のトラッキング誤差を
検出していることと等価である。

【００６０】位相制御手段１１６は、制御手段１２１に
よって制御され、切り換え手段１２０を介して入力され
る位相比較手段１１５或いはトラッキング誤差検出手段
１１９の誤差信号を基に回転磁気ヘッドの走査位相制
御、即ち、テ−プ走行速度の制御を行う。制御手段１２
１からの指令が「開」指令である場合は固定の基準電圧
を加算器１１０に出力し、「閉」指令である場合には切
り換え手段１２０の制御信号を基に、位相制御ル−プが
閉じるよう働く。これにより、位相比較手段１１５或い
はトラッキング誤差検出手段１１９の誤差信号が正極性
である場合にはテープ速度を加速して相対的に回転磁気
ヘッドの走査位相を遅らせ、逆に負極性の場合にはテー
プ速度を減速して相対的に回転磁気ヘッドの走査位相を
進めるようにして、位相比較手段１１５によるトラック
誤差の引き込み制御、及びトラッキング誤差検出手段１
１９による所望走査トラック中心に対する回転磁気ヘッ
ドのトラッキング制御が行われる。

【００６１】以上、図１の実施例の各部の構成、動作に
ついて説明した。

【００６２】係る構成による全体動作について、以下説
明する。

【００６３】以上、図１の実施例の各部の構成、動作に
ついて説明した。

【００６４】係る構成による全体動作について、以下説
明する。

【００６５】使用者によって可変速再生の指令キ−（図
示せず）が操作され、例えば９倍速再生（フォワ−ド）
が選択されると、先ず制御手段１２１はこれを認識して
切り替え手段１２０の接点が図中ｂ側に閉じ、位相制御
手段１１６を「開」とし、更に高速走行制御手段１０９
の制御を開始させる制御信号を発すると同時に、マ−ク
検出手段１１４へも速度指令値としてｎ＝９を供給す
る。

【００６６】これにより、トラッキング用の位相制御系
を非動作とした状態で、高速走行制御手段１０９による
キャプスタンモ−タ１０７の回転速度制御が開始され、
テ−プ１０３の速度が指定された９倍速再生の速度に立
ち上げられる。

【００６７】次いで、テ−プ速度が所定の９倍速の速度
に達すると、制御手段１２１は高速走行制御手段１０９
に含まれる速度制御系の制御誤差電圧の収束状況等から
これを検知し、位相制御手段１１６の動作を「閉」とす
るよう、再度、制御信号を発する。これにより、テ−プ
速度が９倍速に達した時点では、位相比較手段１１５の
制御信号に基づく位相制御系が閉じられ、位相制御が動
作状態に導かれる。

【００６８】位相制御系が閉じられた瞬間、ヘッド１０
２ａの走査軌跡（ヘッド１０２ｂもそうであるが）は９
倍速再生用デ−タの記録トラックを走査しているとは限
らず、図４で示した４０５及び４０６の所望の走査軌跡
からずれを生じている。

【００６９】位相制御系が閉じられた後、ヘッド１０２
ａの走査が図４の軌跡４０５、即ち所望の可変速再生ト
ラックに対して位相が進んでいる場合（図中左側を走査
する場合）には、位相比較手段１１５からは上記の動作
により正極性のトラック引込み用の誤差信号が出力され
るため、位相制御手段１１６はこの誤差信号が零となる
よう、キャプスタンモ−タ１０７を加速、即ちテ−プ速
度を加速して、ヘッド走査トラック数誤差の引込みを行
う。

【００７０】又逆に、位相制御系が閉じられた後に、ヘ
ッド１０２ａの走査が軌跡４０５に対して位相が遅れて
いる場合（図中右側を走査する場合）には、位相比較手
段１１５からは負極性の誤差信号が出力される。これに
よりテ−プ速度が減速制御され、同様にヘッド走査位相
の可変速再生トラックへの引込み制御が行われる。

【００７１】次いで、位相比較手段１１５によるトラッ
ク引込み制御によって、ヘッド１０２ａの走査位相が所
望走査位相の所定範囲内、例えば１トラック以内に到達
すると、制御手段１２１は位相比較手段１１５の誤差信
号の収束状況からこれを検知し、切り換え手段１２０の
接点を図中ｂからａに切り換える制御信号を再度出力す
る。これにより、以後の位相制御手段１１６による制御
はトラッキング誤差検出手段１１９の制御信号を用いた
トラッキング制御に切り替わる。

【００７２】上記のように、トラッキング誤差検出手段
１１９の制御信号はブロック単位検出の極め細かな誤差
信号であり、これによるトラッキング制御で、ヘッド１
０２ａの走査は可変速再生デ−タが記録されたトラック
の中心を精度良くトラッキングするものとなる。

【００７３】以上、図１の実施例について説明した。

【００７４】上記実施例では、フォワード方向９倍速再
生を例にとったが、これは特に限定されるものではな
く、リバース方向の可変速再生についても同様に展開可
能で、速度についても必要に応じて任意速度の動作が可
能である。

【００７５】又、図１ではトラッキング誤差検出手段１
１９による誤差検出の動作を１つの特定トラックにおい
て行う例について示したが、これも限定されるものでは
なく、必要に応じて複数のトラックにおいて同様にトラ
ッキング誤差検出を行うようにしても良い。

【００７６】また、図１では、位相制御手段１１６を独
立に設ける構成を示したが、この構成に限定されること
はなく、例えば位相比較手段１１５及びトラッキング誤
差検出手段１１９にこの機能を持たせることは容易に可
能で、省略することもできる。

【００７７】更に、図１の実施例におけるマ−ク付加手
段では、１つのコントロ−ル信号のデュ−ティ比を変更
してマ−ク付加を行うようにしたが、これも特に限定さ
れるものではなく、例えば連続する複数個のコントロ−
ル信号のデュ−ティ比を変更するようにしたり、もしく
は１つ或いは連続する複数個のコントロ−ル信号の
“Ｈ”レベル区間、または“Ｌ”レベル区間のデュ−テ
ィ比を変化させる構成でも良く、更には、デュ−ティ比
の異なるコントロ−ル信号を組み合わせをマ−クとする
ことも可能で、本発明の要旨を変えない範囲で種々変形
可能は容易である。

【００７８】図１０は、本発明による他のトラッキング
制御装置の一実施例を示すブロック図である。同図に
て、１２４はダンピング係数制御手段であり、その他図
１と同一符号を付したものは同一のものを指し、その動
作も又、同様である。

【００７９】図１０の実施例は、位相比較手段１１５に
よるトラックの引込み制御過程においてのみ、ダンピン
グ係数制御手段１２４を制御して速度制御のダンピング
係数を弱めてキャプスタンモータの最大速度を高め、位
相の引き込み応答を迅速化して、可変速再生トラックへ
のアクセスを高速化するものである。

【００８０】速度制御と位相制御を併用する制御系で
は、速度制御のダンピング係数、つまり位相制御系に対
する速度制御系の感度比を大きくするほど位相引き込み
の応答は鈍り、逆に感度比を小さく、即ちダンピング係
数を小さくするほど応答を速めることができる。従っ
て、位相引込みを速めるにはダンピング係数を小さく設
定すれば良い訳であるが、通常位相制御（トラッキング
制御）時の制御系の安定性を考慮すると、一義的にダン
ピング係数を小さくすることはできない。

【００８１】制御系の安定性を考慮して、ダンピング係
数は通常１乃至２程度の値に設定されるのが一般的であ
り、従って位相引き込みの応答も自ずと制約されること
になる。しかしながら、可変速再生用の所定トラックへ
の位相引き込み過程においては制御系の安定性は特に必
要なく、この過程においてのみダンピング係数を小さく
することは可能である。

【００８２】図１０の実施例は、この点に鑑み、トラッ
クの位相引き込み過程においては制御系の安定性は必要
ないため、ダンピングを弱めてアクセスを高速化するも
のである。

【００８３】ダンピング係数制御手段１２４は、詳細に
ついては省略するが、速度制御系のダンピング係数を通
常再生時（可変速再生も含む）の第２の所定値と、第２
の所定値より小さな第１の所定値に切り換えるよう、例
えば利得切り換え回路等で構成されており、制御手段１
２１からの制御信号によりその利得が切り換えられる。

【００８４】係る構成により、図１の実施例で説明した
こと同様、高速走行制御手段１０９による制御によって
テープ速度が所定の可変速再生速度に到達すると、制御
手段１２１から制御信号が出力される。

【００８５】ダンピング係数制御手段１２４は、制御手
段１２１からの制御信号を受けると、利得を通常再生時
の第２の値よりも小さな第１の値に切り換えるよう働
く。これにより、位相比較手段１１５による所望走査ト
ラックへの位相引き込み制御動作時には、速度制御系の
制御感度が弱まる。即ち、位相制御系の制御感度が相対
的に強くなり、これによりキャプスタンモータの最大速
度が高まって位相制御応答が迅速化する。

【００８６】次いで、位相比較手段１１５による位相引
き込み制御によって、ヘッド１０２ａの走査位相が所望
走査位相の所定範囲内、即ち図１の実施例で説明した１
トラック以内に到達すると、制御手段１２１からダンピ
ング係数制御手段１２４へ再度制御信号が出力され、ダ
ンピング係数制御手段１２４はこれを受けると、再度、
利得を第１の小さな値から通常再生時の第２の値に切り
換えるよう働く。これにより、トラッキング誤差検出手
段１１９を用いたトラッキング制御時には、速度制御系
のダンピング係数は通常再生時に対応した第２の正規の
値に保持され、以後は制御系の安定性が確保された状態
でトラッキング動作が行われる。

【００８７】以上、図１０の実施例について説明した。

【００８８】図１０では、ダンピング係数制御手段１２
４を速度制御経路に配置する構成を示したが、これは特
に限定されるものではなく、例えば位相制御系経路に配
置して、所望トラック位相への位相引き込み過程時に相
対的に位相制御系の制御感度が高くなるようにしても良
い。又、ダンピング係数の切り換えは、トラッキング制
御に移行する手前であれば良いため、特に上記のように
１トラック以内に位相誤差が収束した時点に限定される
必要はなく、更に、その切り換えも１回に限定されるこ
とはなく所定トラックへの位相引き込みの収束に応じて
複数回、或いは段階的に行うようにすることも可能であ
り、本発明の要旨を変えない範囲で種々変形可能は容易
である。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トラッキング制御信号にコントロール信号が用いられ、
通常再生より速い任意速度の可変速再生専用のディジタ
ル画像情報信号が回転磁気ヘッドの走査軌跡に応じた各
トラック位置に分散して独立に記録された磁気テープの
可変速再生トラッキング制御において、可変速再生用デ
ータの記録開始位置に応じたコントロール信号にマーク
を付加し、可変速再生時にはこのマークを検出して基準
信号との位相比較を行うことにより所望走査トラックへ
の位相引込みを行い、且つ回転磁気ヘッドの走査位相が
所望位相の所定範囲内に引き込まれた後は、ヘッド自体
の再生信号であるトラック番号及びブロック番号の副情
報信号を基にトラッキング誤差を検出してトラッキング
制御を行なうようにした。これにより、可変速再生動作
において、ヘッドの走査位相を所望の可変速再生トラッ
クへ正確に引き込むと共に、従来周知のようなコントロ
ールヘッドの取付け位置バラツキに起因して必須であっ
たトラッキング補正手段を必要とすることなく互換再生
が可能で、しかも安定で高精度なディジタル信号記録再
生装置、ディジタル信号記録装置及びトラッキング制御
装置を実現できる。

【００９０】更に、本発明によれば、可変速再生トラッ
クへの位相引き込み過程において、速度制御のダンピン
グ係数を小さい値に切り換え制御するようにしたため、
アクセスを高速化でき、操作性、再生画の品質向上が可
能なトラッキング制御装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるトラッキング制御装置の一実施例
を示すブロック図である。

【図２】図１実施例におけるマーク付加手段の具体構成
例を示すブロック図である。

【図３】図２のマ−ク付加手段の動作を説明するタイミ
ングチャートである。

【図４】図１実施例による磁気テープ上の記録パターン
を示す図である。

【図５】図１実施例におけるマーク検出手段の具体構成
例を示すブロック図である。

【図６】図５のマ−ク検出手段の動作を説明するタイミ
ングチャートである。

【図７】図１実施例におけるトラッキング誤差検出手段
の具体構成を示すブロック図である。

【図８】図７のトラッキング誤差検出手段の動作説明用
の図である。

【図９】図７のトラッキング誤差検出手段の出力信号の
特性を示す図である。

【図１０】本発明による他のトラッキング制御装置の一
実施例を示すブロック図である。

【図１１】本発明に係る磁気テ−プの記録パタ−ンを示
す図である。

【符号の説明】

１０１…回転ドラム、１０２ａ、１０２ｂ…回転磁気ヘ
ッド、１０３…磁気テープ、１０５…キャプスタン、１
０７…キャプスタンモータ、１０９…高速走行制御手
段、１１３…マーク付加手段、１１４…マーク検出手
段、１１５…位相比較手段、１１６…位相制御手段、１
１７…記録信号処理手段、１１８…再生信号処理手段、
１１９…トラッキング誤差検出手段、１２１…制御手
段、１２４…ダンピング係数制御手段

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/782 - 5/783 H04N 5/91 - 5/956

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転磁気ヘッドを有したヘリカルスキャン
   方式であり、トラッキング制御にコントロ−ル信号が用
   いられ、磁気テ−プ上の各トラックを複数のデ−タブロ
   ックに分割し、それぞれのブロックにディジタル化した
   通常再生用の画像情報信号とトラック番号及びブロック
   番号等の識別情報用の副情報信号を記録すると共に、磁
   気テープを通常再生速度より速い速度で再生する可変速
   再生用のディジタル画像情報信号を回転磁気ヘッドの走
   査軌跡に応じた各トラック位置に分散して記録し、該磁
   気テ−プを再生するディジタル信号記録再生装置であっ
   て、 上記磁気テ−プを通常再生速度より速い速度で走行させ
   る高速走行制御手段と、 上記可変速再生用画像情報信号を所定のトラックに分散
   させるよう記録信号の処理を行う記録信号処理手段と、 上記回転磁気ヘッドより再生される信号から上記画像情
   報信号及び副情報信号を復元処理する再生信号処理手段
   と、 上記コントロール信号を記録及び再生するコントロール
   ヘッドと、 上記可変速再生用画像情報信号の記録位置に応じたマー
   クを上記コントロール信号に付加するマーク付加手段
   と、 上記磁気テープから再生されたコントロール信号から上
   記マークを検出するマーク検出手段と、 上記マーク検出手段の検出結果と基準信号との位相比較
   を行う位相比較手段と、 上記高速走行制御手段によるテ−プ高速走行時に、上記
   再生信号処理手段より再生される上記副情報信号を基に
   上記回転磁気ヘッドの所望走査トラック中心に対するト
   ラッキング誤差を検出するトラッキング誤差検出手段
   と、 上記位相比較手段の出力と上記トラッキング誤差検出手
   段の出力を切り換える切り換え手段と、 上記切り換え手段の出力を基に、上記磁気テープの走行
   速度を制御するキャプスタンの回転位相を制御する位相
   制御手段と、 上記高速走行制御手段、上記マ−ク検出手段、上記位相
   制御手段及び上記切り換え手段を制御する制御手段とを
   具備し、 記録時には上記磁気テープ上に斜めのトラックを形成し
   て通常再生用のディジタル画像情報信号を記録し、且つ
   通常再生より速い可変速再生用画像情報信号を上記磁気
   テープの速度に応じた上記回転磁気ヘッドの走査軌跡上
   のトラックに分割して記録すると共に、上記可変速再生
   用画像情報信号の記録位置に応じたマークを、上記マー
   ク付加手段によりコントロール信号に付加して記録する
   ようにし、 通常再生速度より速い速度の可変速再生時には、上記高
   速走行制御手段によって上記磁気テ−プの速度を所定値
   に立ち上げた後に、上記位相制御手段により上記回転磁
   気ヘッドの走査位相を所望の位相へ引き込み、ヘッドの
   走査位相が所望位相の所定範囲内に到達した後は、上記
   切り換え手段を制御して上記トラッキング誤差検出手段
   の制御信号を基に上記回転磁気ヘッドのトラッキング制
   御を行うようにしたことを特徴とするディジタル信号記
   録再生装置。
2. 【請求項２】上記マ−ク付加手段は、１つ或いは連続す
   る複数個のコントロ−ル信号のデュ−ティ比、もしくは
   １つ或いは連続する複数個のコントロ−ル信号の“Ｈ”
   レベル区間、または“Ｌ”レベル区間のデュ−ティ比を
   変化させることによりマ−ク付加を行うように構成され
   たことを特徴とする請求項１記載のディジタル信号記録
   再生装置。
3. 【請求項３】上記マ−ク付加手段は、デュ−ティ比の異
   なる複数のコントロ−ル信号の組み合わせを用いてマ−
   ク付加を行うように構成されたことを特徴とする請求項
   １記載のディジタル信号記録再生装置。
4. 【請求項４】請求項１において、 上記制御手段によって制御され、上記高速走行制御手段
   によるテ−プ走行速度制御時の速度ダンピング係数を制
   御するダンピング係数制御手段を備え、 上記可変速再生動作において、上記位相比較手段による
   位相引込み制御によって、上記回転磁気ヘッドの走査位
   相が所望位相の所定範囲内に到達するまではダンピング
   係数を第１の所定値に、また所望位相の所定範囲内に到
   達した以後は、ダンピング係数を第１よりも大きい第２
   の所定値に切り換え制御するようにしたことを特徴とす
   るディジタル信号記録再生装置。
5. 【請求項５】回転磁気ヘッドを有したヘリカルスキャン
   方式であり、トラッキング制御にコントロ−ル信号が用
   いられ、磁気テ−プ上の各トラックを複数のデ−タブロ
   ックに分割し、前記ブロックにディジタル化した通常再
   生用の第１の画像情報信号を記録すると共に、磁気テー
   プを通常再生速度より速い速度で再生する可変速再生用
   の第２の画像情報信号を回転磁気ヘッドの走査軌跡に応
   じた各トラックの所定の位置の前記ブロックに分散して
   記録するディジタル信号記録装置であって、 前記第２の画像情報信号を各トラックの所定の位置に分
   散させて記録する記録信号処理手段と、 前記第２の画像情報信号の記録位置に応じたマークを前
   記コントロール信号に付加して記録するマーク付加手段
   とを具備し、前記マーク付加手段は、デューティ比の異
   なる複数のコントロール信号の組み合わせを用いてマー
   ク付加を行うように構成されたことを特徴とするディジ
   タル信号記録装置。
6. 【請求項６】前記マ−ク付加手段は、１つ或いは連続す
   る複数個のコントロ−ル信号のデュ−ティ比、もしくは
   １つ或いは連続する複数個のコントロ−ル信号の“Ｈ”
   レベル区間、または“Ｌ”レベル区間のデュ−ティ比を
   変化させることによりマ−ク付加を行うように構成され
   たことを特徴とする請求項５記載のディジタル信号記録
   装置。
7. 【請求項７】回転磁気ヘッドを有したヘリカルスキャン
   方式であり、トラッキング制御にコントロ−ル信号が用
   いられ、磁気テ−プ上の各トラックを複数のデ−タブロ
   ックに分割し、前記ブロックにディジタル化した通常再
   生用の第１の画像情報信号が記録されると共に、磁気テ
   ープを通常再生速度より速い速度で再生する可変速再生
   用の第２の画像情報信号が回転磁気ヘッドの走査軌跡に
   応じた各トラックの所定の位置の前記ブロックに分散し
   て記録され、かつ、前記コントロール信号には前記第２
   の画像情報信号の記録位置に応じ、デューティ比の異な
   る複数のコントロール信号の組み合わせを用いてマーク
   が記録されている磁気テ−プを再生する装置のトラッキ
   ング制御装置であって、 前記磁気テ−プを通常再生速度より速い速度で走行させ
   る高速走行制御手段と、 前記磁気テープから再生されたコントロール信号のデュ
   ーティ比の変化から前記マークを検出するマーク検出手
   段とを具備し、 通常再生速度より速い速度の可変速再生時には、前記マ
   ーク検出手段によって検出されたマークを用いてトラッ
   キング制御を行うようにしたことを特徴とするトラッキ
   ング制御装置。
8. 【請求項８】前記マーク検出手段の検出結果と基準信号
   との位相比較を行う位相比較手段と、 前記位相比較手段の出力を基に、前記磁気テープの走行
   速度を制御するキャプスタンの回転位相を制御する位相
   制御手段とを具備し、 通常再生速度より速い速度の可変速再生時には、前記高
   速走行制御手段によって前記磁気テ−プの速度を所定値
   に立ち上げた後に、前記位相制御手段によりトラッキン
   グ制御を行うようにしたことを特徴とする請求項７記載
   のトラッキング制御装置。
9. 【請求項９】前記高速走行制御手段によるテ−プ走行速
   度制御時の速度ダンピング係数を制御するダンピング係
   数制御手段を備え、 前記可変速再生動作において、前記位相比較手段による
   位相引込み制御によって、前記回転磁気ヘッドの走査位
   相が所定範囲内に到達するまではダンピング係数を第１
   の所定値に、また所定範囲内に到達した以後は、ダンピ
   ング係数を第１よりも大きい第２の所定値に切り換え制
   御するようにしたことを特徴とする請求項８記載のトラ
   ッキング制御装置。