JP3497653B2 - ヘリカルスキャン型磁気記録再生装置 - Google Patents

ヘリカルスキャン型磁気記録再生装置

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JP3497653B2
JP3497653B2 JP05985096A JP5985096A JP3497653B2 JP 3497653 B2 JP3497653 B2 JP 3497653B2 JP 05985096 A JP05985096 A JP 05985096A JP 5985096 A JP5985096 A JP 5985096A JP 3497653 B2 JP3497653 B2 JP 3497653B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、磁気テープを用
いて情報信号の記録再生を行う磁気記録再生装置に係
り、特にビデオ信号をディジタル信号に変換して記録再
生を行うディジタルVTR、音声信号をディジタル信号
に変換して記録再生するDAT、さらにはコンピュータ
などのデータ信号を記憶するためのテープストリーマな
どに使用されるヘリカルスキャン型磁気記録再生装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】ドラムに磁気テープを巻き付けて走行さ
せながら、ドラムに搭載された磁気ヘッドによりビデオ
信号の記録再生を行うヘリカルスキャン型ビデオテープ
レコーダ(以下、VTRと呼ぶ)として、ビデオ信号を
ディジタル信号に変換して記録再生できるようにされた
ディジタルVTRが実用化されている。また、テープス
トリーマやデータDATのように計算機の記憶装置とし
て、大量のディジタルデータをディジタル信号のままテ
ープに記録再生できるようにしたデータストレージと呼
ばれるものがある。
【0003】この種のヘリカルスキャン型磁気記録再生
装置では、記録トラック幅を狭くして記録密度を向上さ
せているが、狭トラック化により磁気ヘッドをトラック
に追従させるトラッキングサーボに高精度化が要求され
る。高精度のトラッキングを可能とするトラッキング制
御方式には、以下に示すような様々な方式が知られてい
る。
【0004】(8mmVTRのトラッキング方式)最初
に8mmVTRのトラッキング方式について説明する。
8mmVTRのトラッキング制御方式は、4周波のパイ
ロット信号をビデオ信号に対し周波数多重記録し、トラ
ック左右からのクロストークが等しくなるようにサーボ
をかける方式で、ATFサーボ(Automatic Tracking Fi
nding)と呼ばれる。以下、図31〜図34を用いてAT
Fサーボの原理を説明する。なお、以下の説明はテレビ
ジョン学会誌vol.44,No.9,pp1172か
ら引用した。
【0005】図31はATFパイロット信号の記録パタ
ーン、図32はATFパイロット信号の周波数間隔、図
33はATFエラー検出回路をそれぞれ示す。録画時
に、f1〜f4のATFパイロット信号を1トラック毎
に順次RF信号に重畳して記録する。その周波数関係
は、図32に示すように隣接トラック間のATFパイロ
ット信号の周波数差が必ず16kHzか47kHzとな
るように構成される。
【0006】今、再生トラックが図31の点線に示すA
TFパイロット信号の周波数がf3のトラックであると
すると、図33に示すATFエラー検出回路のPBAT
Fにはf3信号および隣のトラックからのクロストーク
信号f2,f4が含まれる。LPFでATFパイロット
信号のみを取り出した後、再生トラックのパイロット信
号(=f3)と同じ周波数のリファレンスパイロット信
号と掛け算を行い、ビート周波数16kHz,47kH
zをそれぞれBPFで取り出し、検波、整流後、差分を
ATFエラーとして出力する。
【0007】一方、図31においてf3トラック再生の
際に例えばf2側にヘッドが寄って再生されたとする
と、f2のクロストーク分、つまり47kHzのパイロ
ット信号成分が多くなる。従って、図33よりATFエ
ラーは正方向に増加する。同様にf4側に寄った場合
は、ATFエラーが負方向になる。f2またはf4トラ
ックを再生する場合は、周波数差の関係が逆になるの
で、図33のBPF切り換え信号を逆極性としてATF
エラー方向を切り換える。つまりテープ走行方向に再生
トラックがずれているとATFエラーは正方向に増加、
逆方向にずれると減少する。再生時のキャプスタンサー
ボは、このATFエラーを速度サーボに加算することに
より行う。以上が8mmVTRのATFサーボの原理で
ある。
【0008】(DATのATFサーボ方式)次に、DA
T(ディジタルオーディオテープレコーダ)のトラッキ
ング制御方式について図34〜図36を参照して説明す
る。なお、以下の説明はテレビジョン学会誌vol.4
4,No.9,pp1174〜1176から引用した。
【0009】DATのATFは、8mmVTRの周波数
多重方式と異なり、図34にトラックフォーマットを示
したように、ATF信号を記録する専用エリアを設けた
エリア分割ATF方式である。図35に、ATFトラッ
クパターンを示す。AFT信号は、トラッキングのずれ
を検出するためのパイロット信号f1、パイロット信号
の記録位置を検出するための同期信号f2,f3および
スペース信号f4の4つの信号の組み合わせで構成され
る。f1が2ブロック、f2およびf3が1ブロックま
たは0.5ブロックを占め、残りのブロックにはf4が
配置される。
【0010】ATF信号は、一方がテープダメージによ
って欠落してもトラッキングが確保できるように2カ所
に設けられている。f2およびf3は奇数フレームアド
レスでは1ブロック、偶数フレームアドレスでは0.5
ブロックの信号であり、ATFの信号パターンは4トラ
ック周期で変わる。
【0011】今、ヘッドがbトラックを走査する場合を
考える。ヘッドの幅はトラックピッチの約1.5倍(2
0.4μm)あり、再生時にはヘッドは前後の隣接トラ
ックa,cにP/4だけ重なって走行している。ヘッド
出力を増幅した信号からt1の時点で同期信号検出部がf
2を検出すると、まずタイミング生成回路はサンプルパ
ルスSPL1を出力する。一方、LPFとパイロット信
号包絡波検出部ではパイロット信号f1の振幅電圧が抽
出されており、SPL1発生のタイミングでaトラック
のf1の振幅電圧がサンプルホールドされる。
【0012】次に、タイミング生成回路はSPL1を出
力した時点からヘッドが2ブロック走査するに要する一
定時間後(約76.5μs)、すなわちt2のタイミング
でサンプルパルスSPL2を出力する。SPL2の発生
によってサンプルホールド回路2は、t1の時点のホール
ド値とt2の時点のcトラックのf1の振幅電圧の差をホ
ールドする。つまり、サンプルホールド回路2の出力に
は両隣接トラックへのヘッドの突出量の差、すなわちト
ラック中心に対するヘッド中心のずれに応じたトラッキ
ング誤差信号がホールドされる。例えば、ヘッドがaト
ラック側に片寄り走行している場合はt1の点でのf1レ
ベルが大きくなるため、t1とt2のf1レベル差が零とな
るようにキャプスタンモータの速度制御を行えば、1
3.591μmの狭トラックに対するヘッドの正確なト
ラッキングが可能となる。以上がDATのATFサーボ
の基本原理である。
【0013】(特開平5−307803のトラッキング
方式)これらとは別に、記録トラックを高密度に形成し
た場合に有効なトラッキング制御方式として、特開平5
−307803に記載の方式(以下、公知例のトラッキ
ング方式という)がある。図37はそのテープフォーマ
ットであり、図38はトラッキング制御の原理を示した
図である。トラッキング制御は、図38においてヘッド
の中心がトラックT1の中心線TR1を走査するように
テープ走行系を制御する。ヘッドがトラックT0側にオ
フトラックし、ヘッドの中心が軌跡TR0を描いている
場合、ヘッドはトラックT0内のトラッキング信号S0
の記録エリアにまで走査範囲が及ぶため、トラッキング
信号検出出力SGはSG0となり、パルスS0とパルス
S1が現れる。また、ヘッドがトラックT2側にオフト
ラックし、ヘッド1の中心が軌跡TR2を描いている場
合、ヘッドはトラックT2内のトラッキング信号S2の
記録エリアにまで走査範囲が及ぶため、トラッキング信
号検出出力SGはSG2となり、パルスS1とパルスS
2が現れる。ヘッドがオントラックしていればトラッキ
ング信号検出出力はSG1となり、パルスS1だけが現
れる。そこで、オントラック時のトラッキング信号検出
出力SG1の出力パルスS1の前後のパルス(S0また
はS2)の有無により、ヘッドがオフトラックしている
か否か、オフトラックしている場合は、オフトラックの
方向、すなわちトラックT0,T1のどちら側にオフト
ラックしているかを識別する。パルスの有無を識別する
には、パルスが出現するタイミングが予め分かっていれ
ば都合がよい。
【0014】図37に示したフォーマットでは、SG1
中のパルスS1はドラムの回転位相基準PGと毎回ほぼ
同位相で立ち上がる。また、S0またはS2のS1との
トラック方向の距離X0またはX2はテープフォーマッ
トにより決まっているため、トラッキング信号検出出力
SG1におけるパルスS1とパルスS0との位相差TX
0および、トラッキング信号検出出力SG2におけるパ
ルスS1とパルスS2との位相差TX2は予め分かって
いる。従って、PGを基準にしてS1を中心に前後TX
0およびTX2の間隔でゲートを作り、そのゲートが開
いているところでパルスの有無を監視すればオフトラッ
クしているか否かを確実に識別できる。また、ヘッドが
2トラック以上オフトラックした時はS1は現れず、S
0またはS2の外側に新たなパルスが出現するが、新た
に出現するパルスもS0またはS2の外側にそれぞれT
X0,TX2の間隔、もしくはフォーマットにより一義
的に決まる極めて規則性をもつ間隔でパルスが出現する
ため、確実にオフトラックの有無と方向を識別できる。
【0015】オントラックするようにテープ走行系にサ
ーボをかけるためには、以上述べたオフトラックの有無
と方向の識別の他に、オフトラック量の検出が必要であ
る。図38おいて、S0またはS2の出力レベルSL
0,SL2は、オフトラック量Y0またはY2に比して
変わるため、SL0またはSL2の出力レベルを所定の
レベルと比較することにより、オフトラック量Y0また
はY2を検出できる。従って、トラッキング制御におい
てはパルスの出力レベルSL0とSL2が0になるよう
にテープ走行系を制御すればよい。トラッキング信号検
出出力がSG0の場合、ヘッドの走査がジャストトラッ
クの軌跡TR1よりも早いタイミングで行われており、
テープ走行系の速度を遅らせてSL0が0になるように
制御が行われる。逆に、トラッキング信号検出出力がS
G2の場合は、ヘッドの走査がジャストトラックの軌跡
TR1よりも遅いタイミングで行われており、テープ走
行系の速度を早めてSL2が0になるように制御が行わ
れる。
【0016】以上のトラッキング制御は1トラック以上
の大きなオフトラックについては有効であるが、1トラ
ック以下からヘッド1の中心をTR1の軌跡に一致させ
る制御のためには、さらに精度の高いエラー信号が必要
である。そこで、公知例のトラッキング方式では、SL
0とSL2を最小にする制御を行った上で、さらに別の
精度の高いエラー信号を用いてジャストトラッキングに
近づける制御を行っている。具体的には、再生されたR
F信号の最大値を検出してトラッキング信号中のバース
ト信号の振幅を検出し、さらにドラム1回転毎の振幅差
を検出してエラー信号として出力する。このエラー信号
はドラム1回転毎のトラッキングエラー値であり、ジャ
ストトラッキング時に0となり、オフトラッキング時に
は正または負のオフトラック量に比例した電圧差にな
る。このエラー信号を0にする山登り制御を行うことに
より、ジャストトラックに近づけるテープ走行系の制御
を行うことが可能となる。
【0017】次に、上述した従来のヘリカルスキャン型
磁気記録再生装置におけるサーチ動作について述べる。
VTRやデータストレージでは、高速の情報検索(以
下、サーチと呼ぶ)が要求される。サーチ時にはテープ
スピードに比例してドラムの回転数を上げない限り、ヘ
ッドが記録トラックを斜めに横切るため、再生エンベロ
ープはヘッドが逆アジマス角トラックを通過するときに
減少し、再生可能なデータは間欠的になり、読み取り不
能の区間が生じる。データ開始点を示すようなインデッ
クスデータを用いた高速サーチでは、インデックスの長
さをこの読み取り不能の区間より長く設定して、高速サ
ーチ時でも必ず読み取りができるようにしなければなら
ない。しかし、インデックスを長くとることは高密度化
の大きな障害になり、好ましくない。
【0018】この欠点を補う技術として、タイムコード
等の連続性のあるデータを用いたサーチの方法がある。
この場合、ある程度の区間タイムコードを読み取ること
ができなくとも、データの連続性を用いて補間ができる
が、補間区間が長くなるとタイム精度が落ちるため、目
標点への正確なサーチを行うことができないという問題
がある。
【0019】以下、DATの例(引用文献 荒井:テレ
ビジョン学会技報,Vol.44,No.9,P30〜
P34,1990)を用いて、ドラムの回転数を変えた
場合を説明する。DATでは、トラックの定められた箇
所に大容量のサブコードエリアを持ち、その中にID、
テープアドレス等の検索情報を記録している。図38に
DATのテープフォーマット、図39にDATのトラッ
クパターンを示し、また図40に早送り、巻戻し方向に
テープを高速走行させた時のテープ上の再生ヘッドの軌
跡を示す。ヘッドは複数のトラックを横切り、速度ベク
トルはテープの走行速度に応じて変化する。このとき、
ドラム回転数が通常の記録再生時と同じ2000rpm
であると、スタートID(曲の先頭を示す識別信号)等
のサブコードデータの読み取りができなくなるため、高
速サーチ時にはテープ速度に応じて再生信号の伝送レー
トが一定、すなわちテープとヘッドの相対速度が常に一
定となるようにドラムの回転数を追従制御する必要があ
る。
【0020】ドラム回転数の制御方法としては、ATF
パイロット信号、あるいはヘッドが相互にアジマス角の
異なるトラックを横切ることによって生じる再生信号の
エンベロープ山数などを利用する方式がある。一例とし
て、データストローブ回路の再生クロックを相対速度偏
差検出に用いた例について説明すると、ドラムはデータ
ストローブ回路の再生クロック周波数(9.408MH
z)をf−V変換した制御信号で駆動され、その回転数
がテープ速度によらず再生クロック周波数が一定、すな
わち相対速度が一定となるようフィードバック制御され
る。DATの高速サーチでは、再生ヘッドの軌跡がトラ
ックを横切るのは避けられないことであり、この間に再
生出来る信号の長さで理論的な限界が生じ、その速度は
約250倍(1秒で約4分の曲を通過する速度)であ
る。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のヘリカ
ルスキャン型磁気記録再生装置におけるトラッキング方
法では、サーボの引き込み開始時ではテープの走行スピ
ードが遅く、さらに幅の狭いトラックを幅の狭いヘッド
で走査してトラックを斜めに横切ることから、再生エン
ベロープはヘッドが逆アジマスのトラックを通過すると
きに減少し、再生可能なデータは間欠的となるため、ト
ラッキング信号の読み取り不能の区間が生じる。このた
め、トラッキング信号をサーボの引き込み開始時からロ
ックするまでに時間がかかるという問題点がある。
【0022】また、従来のヘリカルスキャン型磁気記録
再生装置では、ヘリカルトラックに記録されたインデッ
クスデータからデータの記録位置情報を読み取りながら
高速でテープを走行させ、所望するデータの記録箇所を
探し出す高速サーチを行う場合、テープスピードに比例
してドラムの回転数を上げない限り、ヘッドがトラック
を斜めに横切るため、再生エンベロープはヘッドが逆ア
ジマス角トラックを通過するときに減少し、やはり読み
取り可能なデータが間欠的になってしまう。その結果、
記録位置情報を読み取り可能な範囲でサーチ速度が制限
されたり、記録位置情報の読み取り間隔より短いデータ
のサーチが困難になるという問題点がある。
【0023】すなわち、データ開始点等を示すインデッ
クスデータを読み取りながら目標のデータが記録されて
いるテープ位置を探し出すサーチ方式では、インデック
ス長をこの読み取り不能の区間より長く設定してサーチ
時でも必ず読み取ることができるようにしなければなら
ないため、インデックス領域を長く確保することにな
り、テープの記録容量を向上させる上で好ましくない。
【0024】この欠点を補う技術としてタイムコード等
の連続性のあるデータを用いたサーチ方法では、ある程
度の区間タイムコードを読み取ることができなくとも、
データの連続性を用いて補間ができるが、補間区間が長
くなると時間精度が低下するため、目標点への正確なサ
ーチを行うことができないという欠点があった。
【0025】本発明は上記のような問題点を解決すべき
なされたもので、トラッキング制御およびサーチをより
高速に行うことが可能なヘリカルスキャン型磁気記録再
生装置を提供することを目的とする。
【0026】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は複数の幅の狭いトラックによりデータ信号
の記録再生を行い、幅の広いトラックによりトラッキン
グのためのサーボ信号や、記録されたデータ信号を検索
するためのインデックス信号の記録再生を行うようにし
たことを骨子とする。
【0027】すなわち、本発明はテープを回転ドラムに
巻き付けて走行させ、該回転ドラムに搭載された回転ヘ
ッドによりテープ上のヘリカルトラックに沿ってデータ
信号の記録再生を行うヘリカルスキャン型磁気記録再生
装置において、ヘリカルトラックとして、データ信号を
記録するデータトラックを形成すると共に、隣接する複
数本のデータトラックからなるデータトラック群に対応
させて、データトラックに対するトラッキングのための
サーボ信号と、データトラックに記録されたデータ信号
を検索するためのインデックス信号の少なくとも一方の
機能を有する制御用信号を記録する補助トラックをヘリ
カルトラックの長手方向と角度の異なる線上に形成する
ことを特徴とする。
【0028】他の観点によれば、本発明に係るヘリカル
スキャン型磁気記録再生装置は、ヘリカルトラックとし
てデータ信号を記録するデータトラックを形成すると共
に、隣接する複数本のデータトラックからなるデータト
ラック群に対応させて、データトラックに対するトラッ
キングのためのサーボ信号と、データトラックに記録さ
れたデータ信号を検索するためのインデックス信号の少
なくとも一方の機能を有する制御用信号を記録する補助
トラックをデータトラック群のトラックピッチ(td)
の整数(N)倍のトラックピッチ(N*td)で形成す
ることを特徴とする。
【0029】本発明では、幅の狭いデータトラックにデ
ータ信号を記録することにより高密度記録が可能になる
と同時に、データトラックより幅の広い補助トラックに
トラッキングのためのサーボ信号の記録することによっ
てトラッキングの引き込み速度が早くなるために、より
高速のトラッキングが可能となる。また、幅の広い補助
トラック上のサーボ信号と幅の狭いデータトラック上の
信号の両方を利用してトラッキングサーボをかけるよう
にすることで、より高精度のトラッキングが可能とな
る。
【0030】さらに、幅の広い補助トラックにインデッ
クス信号を記録し、幅の狭いデータトラックを読み取る
再生ヘッドで補助トラック上のインデックス信号を読み
取ることにより、複数のデータトラックを横切りつつイ
ンデックス信号を正しく読み取る確率が高くなるので、
従来より高速のサーチが可能になる。
【0031】以下に、本発明の好ましい態様を列挙す
る。
【0032】(1)データトラック上の記録アジマス角
を隣接トラック間で異ならせ、補助トラック上の記録ア
ジマス角を0°とする。この場合、データトラック上の
記録アジマス角は少なくとも2種類とする。また、補助
トラック上の記録アジマス角をデータトラック上の複数
の記録アジマスの一つ、あるいはデータトラック上の信
号を再生するヘッドのアジマス角の一つと一致させても
よい。さらに、補助トラック上の記録アジマス角を隣接
トラック間で異ならせてもよい。
【0033】(2)データトラック上の記録周波数をf
1、データトラックから再生される信号のSN比をSN
f1とし、補助トラック上の記録周波数をf2、補助ト
ラックから再生される信号のSN比をSNf2としたと
き、 f1×SNf1=f2×SNf2 なる条件を満たすようにする。
【0034】(3)データトラック上の記録周波数(f
1)と補助トラック上の記録周波数(f2)を異ならせ
る。この場合、両周波数の関係はf1<f2であっても
よいし、f1>f2であってもよい。
【0035】(4)隣接するデータトラック群の間にガ
ードバンドを設ける。
【0036】(5)データトラック群を構成するデータ
トラックの数をnd、トラックピッチをtpdとしたと
き、補助トラックのトラック幅を(nd−1)×tpd
以上、トラックピッチをnd×tpdとする。
【0037】(6)補助トラックの長手方向の一方のエ
ッジを該補助トラックの長手方向に隣接する前記データ
トラック群の端部のデータトラックの幅方向の一方のエ
ッジに一致させる。
【0038】(7)補助トラックのヘリカルトラック長
手方向における位置を隣接する補助トラック間で異なら
せる。
【0039】(8)補助トラックの隣接トラック間にガ
ードバンドを設けない、いわゆるガードバンドレス構成
とする。
【0040】(9)回転ヘッドとして、データ信号の記
録再生を行う第1のヘッドと、インデックス信号の記録
再生およびデータ信号と制御用信号のフライングイレー
ズを兼用する第2のヘッドを設ける。このようにフライ
ングイレーズヘッドとサーボ/インデックスヘッドとし
て第2のヘッドを兼用することにより、サーボ/インデ
ックス専用ヘッドを搭載した場合と比べて、高精度トラ
ッキングと高速サーチの機能を落とすことなくヘッド数
が低減されるとともに、フライングイレーズヘッドとサ
ーボインデックスヘッドを個別に設けた場合と比較べて
メカニズムの精度が向上し、編集誤差に対する許容範囲
が増大する。
【0041】(10)(9)において、第2の磁気ヘッ
ドのギャップ長をg、インデックス信号の周波数をf
i、消去周波数をfe、ヘッドとテープの相対速度をv
としたとき、 (8×v/fe)<(2×g)<(v/fi) なる条件を満たすようにする。
【0042】(11)(9)において、第2の磁気ヘッ
ドのギャップ長をg、インデックス信号の周波数をf
i、消去周波数をfe、ヘッドとテープの相対速度を
v、第1の磁気ヘッドのアジマス角をθ、トラック幅を
Wとしたとき、fi,feを fi/v×W×tanθ=N1 かつ fe/v×W×tanθ=N2 N1<N2 但し、N1,N2は自然数 なる関係を満たすように設定する。
【0043】(12)(9)において、隣接するデータ
トラック群の間に幅Tgのガードバンドを設ける共に、
データトラック群を構成するデータトラックの数をn
d、トラックピッチをtpdとしたとき、第2の磁気ヘ
ッドのトラック幅Weを Tg+tpd×nd>We>tpd×nd なる条件を満たすように設定する。
【0044】(13)(9)において、データトラック
群と隣接するデータトラック群との間に幅Tgのガード
バンドを設け、かつデータトラック群を構成するデータ
トラック間に幅Tgdのガードバンドを設けると共に、
データトラック群を構成するデータトラックの数をn
d、トラック幅をWとしたとき、第2の磁気ヘッドのト
ラック幅Weを Tg+W×nd+Tgd×(nd−1)>We>W×n
d+Tgd×(nd−1) なる条件を満たすように設定する。
【0045】(14)(9)において、ヘリカルトラッ
クの記録開始位置および記録終了位置の少なくとも一方
の回転ドラムの基準位置信号からの位相を隣接するヘリ
カルトラックで異ならせ、第1の磁気ヘッドにより再生
される信号からデータ信号とインデックス信号の位相を
それぞれ検出し、これらデータ信号とインデックス信号
の基準位置信号に対する位相差からトラックずれを検出
してトラッキングを行う。
【0046】(15)(9)において、補助トラック上
の記録アジマス角をS/IAz°としたとき、データト
ラックの記録アジマス角を7°±S/IAz°とする。
【0047】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。 (第1の実施形態)図1に、本実施形態におけるテープ
1上のヘリカルトラックの構成を示す。ヘリカルトラッ
クは、データトラックDTと、サーボ信号(S)または
インデックス信号(I)、あるいはその両方の信号を含
む補助トラックS/Iとにより構成されている。すなわ
ち、映像信号や音声信号その他の情報信号(以下、デー
タ信号という)はデータトラックDTに記録され、ヘリ
カルトラック内の1番目のデータトラックをDT
(1)、2番目のデータトラックをDT(2)、以下同
様にD番目のデータトラックをDT(D)とする。サー
ボ信号(S)またはインデックス信号(I)、あるいは
その両方を含む制御用信号は、補助トラックS/Iに記
録され、ヘリカルトラック内の1番目の補助トラックを
S/I(1)、2番目の補助トラックをS/I(2)、
以下同様にS番目の補助トラックをS/I(S)とす
る。
【0048】図2に、本実施形態におけるテープフォー
マット、すなわち図1のヘリカルトラックを含むテープ
1上の記録パターン(テープパターン)を示す。まずテ
ープ1の長手方向に沿って1番目のヘリカルトラックを
第1のヘリカルトラック、2番目のヘリカルトラックを
第2のヘリカルトラック、以下同様にn番目のヘリカル
トラックを第nのヘリカルトラックとする。さらに、こ
れらn本のヘリカルトラックをヘリカルトラック群と呼
び、1番目のヘリカルトラック群を第1のヘリカルトラ
ック群、2番目のヘリカルトラック群を第2のヘリカル
トラック群、以下同様にk番目のヘリカルトラック群を
第kのヘリカルトラック群とする。
【0049】一つのヘリカルトラック群を構成するヘリ
カルトラックは、1データブロックあるいはドラム1回
転で形成される。1データブロックとは、例えばVTR
の場合はテレビジョン信号の1フィールドに相当する。
一方、補助トラックS/Iのトラック幅は、例えばヘリ
カルトラックn本分に相当するトラック幅とする。
【0050】そして、各ヘリカルトラック群に含まれる
複数のデータトラックDTからなるデータトラック群に
対応して、データトラックDTより幅の広い補助トラッ
クS/Iがヘリカルトラックの長手方向と異なる線上、
具体的にはヘリカルトラックちほぼ直交する方向に沿っ
て形成されている。
【0051】本実施形態では、データトラックDT上の
記録アジマス角を±7°とし、補助トラックS/I上の
記録アジマス角を0°とした例を説明する。最初にテー
プフォーマットについて、次に回路およびその動作につ
いて、次にトラッキング制御方式およびその回路とその
動作について、そして最後にサーチ動作について順を追
って説明する。
【0052】本実施形態では補助トラックS/I上の記
録周波数として、データトラックDT上の記録アジマス
角±7°においてアジマスロスのより小さくなる周波数
を選択し、データトラックDT上のデータ信号を再生す
るヘッド、すなわちアジマス角±7°の再生ヘッドによ
って補助トラックS/Iの再生を行う。このように補助
トラックには±7°においてアジマスロスの小さくなる
周波数で記録を行うことにより、アジマス角+7°の再
生ヘッド、−7°の再生ヘッドのいずれの再生ヘッドで
も、補助トラックS/I上の信号の再生が可能である。
【0053】従って、補助トラックS/I上の信号の再
生は、補助トラックS/Iのための専用ヘッドと、アジ
マス角+7°の再生ヘッドおよびアジマス角−7°の再
生ヘッドの3種類の再生ヘッドで可能であり、この結
果、補助トラックS/I上の信号を正しく読み取る頻度
が増すため、トラッキング制御の引き込み時間短縮が図
られ、早送りや巻き戻しを行いながらインデックスサー
チを行った時の検索スピードが向上する。
【0054】図3は、本実施形態におけるテープフォー
マットを模式的に示す図である。同図2から容易に理解
されるように、2本の幅の狭いデータトラックDT1,
DT2(DT3,DT4…)からなるデータトラック群
に対応させて、幅の広い補助トラックS/I1,S/I
…を形成している。DT1,DT2,…はデータ信号の
記録に使用し、補助トラックS/I1,S/I2,…は
トラッキングサーボ用のサーボ信号と記録されたデータ
信号を検索するためのインデックス信号の記録に使用す
る。
【0055】図4に、図3のテープフォーマットに適合
する回転ドラム2上のヘッドの配置例を示す。記録ヘッ
ドHR1〜HR4によってデータトラックを形成し、こ
のデータトラック上の信号の再生は再生ヘッドHP1〜
HP4により行う。この例では、ドラム一回転でDT1
〜DT4のトラックを形成する。従って、記録ヘッドH
R1がトラックDT1を形成し、記録ヘッドHR2がト
ラックDT2、以下同様に記録ヘッドHR3がトラック
DT3、記録ヘッドHR4がトラックDT4を形成す
る。
【0056】データトラックDT1〜DT4には、隣接
トラック間で交互にアジマス角を異ならせてデータ信号
を記録する。例えばDT1は+7°,DT2は−7°,
DT3は+7°,DT4は−7°のようにする。このよ
うに記録アジマス角をデータトラックの隣接トラック間
で交互に異ならせている理由は、隣接トラックからのク
ロストークを回避しつつ、ガードバンドレス記録を行っ
て高密度記録を行うためであり、周知の傾斜アジマス記
録と呼ばれる手法である。一方、補助トラックS/I上
の記録アジマス角は0°とする。この傾斜アジマス記録
によって生じる隣接トラック上の信号の再生時の損失、
いわゆるアジマスロス(La)は、以下の式で表され
る。
【0057】
【数1】
【0058】この式から分かるように、記録周波数が低
いときはアジマスロスが小さく、記録周波数が高いとき
はアジマスロスが大きくなる。本実施形態はこの点を利
用したもので、+7°と−7°のヘッドで再生した場合
はアジマスロスが小さくなる周波数のサーボ信号やイン
デックス信号をアジマス角0°のヘッドHSI1,HS
I2で記録し、補助トラックS/I1,S/I2をドラ
ム一回転でデータトラックDT1〜DT4と一緒に形成
する。インデックスサーチ時は、データDT1〜DT4
上のデータ信号を再生するためのヘッドHP1〜HP4
と、ヘッドHSI1,HSI2によって、補助トラック
S/I1,S/SI2上の信号を再生する。補助トラッ
クS/I1,S/I2はそのトラック幅が広いので、高
速サーチ時はデータDT1〜DT4用の再生ヘッドで再
生できる確率が高くなる。
【0059】次に、本実施形態における記録再生回路に
ついて説明する。テープフォーマットを決定するパラメ
ータは多く、回転ドラムの径、回転数、ドラムに対する
テープのラップアングル(巻き付け角)、磁気ヘッドの
高さ等がある。従って、図3のテープフォーマットに合
うように回転ドラム2に磁気ヘッドを構成する方法は多
数あるが、図4に、回転ドラム2上のヘッド配置の一例
を示す。この例では、回転ドラム2の周面にテープ1
(図3には図示していない)がデータ信号の実効記録エ
リア角が90°になるように巻き付けられている。尚、
実際はテープのトータルラップ角は実効記録エリア角に
対して広くとる。その理由は、例えば回転ドラム2を
9,000rpmといった回転数で高速回転させて記録
再生を行うVTRでは、ヘッドとテープの摺動状態が回
転ドラム2の入口側と出口側において空気の流入流出が
原因で悪くなり、この結果、安定した信号が得られない
からである。従って実効記録エリア角が90°の場合で
は、テープのトータルラップ角を90°以上とすること
が望ましい。
【0060】図5は、記録再生回路系の構成を示すブロ
ック図である。データ信号が映像信号の場合を例にとり
説明する。図4に示したように、回転ドラム2に対して
同軸的に固定ドラム(図示していない)が設けられ、回
転ドラム2には磁気ヘッドとして記録ヘッドHR1,H
R2,HR3,HR4および再生ヘッドHP1,HP
2,HP3,HP4が設けられている。記録回路13
a,13b,13c,13dは、回転トランス8a〜8
dの各々の回転側素子に接続され、入力された映像信号
を増幅して、180°対向して配置された記録ヘッドH
R1とHR2,HR3とHR4をそれぞれ駆動する。
【0061】テープ1上に記録された映像信号は、18
0°対向して設けられた再生ヘッドHP1とHP2,H
P3とHP4で再生され、回転トランス7a〜7dを介
して再生回路14a,14b,14c,14dでそれぞ
れ増幅された後、ゲート回路へ入力される。
【0062】映像信号の流れについて詳細に説明する。
記録すべき映像信号は信号処理回路3に入力され、D/
A変換、シャフリング、変調等の処理が施された後、4
チャンネルの記録ヘッドに分配するために信号分配回路
4に送られる。尚、信号処理回路3の詳細については後
述する。記録信号分配回路4は映像信号を4チャンネル
に分け、各記録回路13a〜13dに伝送する。記録回
路13a〜13dは回転トランス8を介して接続されて
いる記録ヘッドに伝送する。すなわち、記録回路13a
は回転トランス8aを介して記録ヘッドHR1を映像信
号に応じた記録電流で駆動する。以下、同様に記録回路
13b,13c,13dは各々回転トランス8b,8
c,8dを介して記録ヘッドHR2,HR3,HR4を
映像信号に応じた記録電流で駆動する。
【0063】映像信号の再生は、再生ヘッドHP1〜H
P4で行う。各再生ヘッドHP1〜HP4で再生された
映像信号は、再生ヘッドHP1〜HP4とそれぞれ接続
された回転トランス7a〜7dで再生回路14a,14
b,14c,14dに伝送される。再生回路14a,1
4b,14c,14dは、再生映像信号を信号処理回路
3の処理に支障のない振幅まで増幅する。再生信号は再
生ヘッドHP1〜HP4で再生されるので、4チャンネ
ルになり、これらの再生信号は混合回路5で混合されて
1チャンネルの再生信号とされる。この1チャンネルに
なった再生信号は、信号処理回路3で元の映像信号に変
換する。
【0064】図6に、信号処理回路3の詳細な構成例を
示す。最初に記録系(a)について述べる。入力される
画像信号はA/D変換器101によりディジタル化さ
れ、4個のエンコーダ102に分配されて符号化された
後、変調器に103よりディジタル変調される。ディジ
タル変調された画像信号は、記録回転トランスドライバ
104および記録回転トランス105を順次介して記録
回路106に供給され、これらの記録回路106によっ
て記録ヘッド107(HR1〜HR4)が駆動される。
【0065】次に、再生系(b)について説明する。テ
ープに記録された映像信号は再生ヘッド122(HP1
〜HP4)で再生され、再生回路121、再生回転トラ
ンス120および回転トランスレシーバ119を介して
伝送され、イコライザ118によって周波数特性が補償
された後、AGC回路117によってその振幅を一定と
され、その後コンパレータ116によって2値化され
る。2値化された映像信号は、データ識別回路113で
データ識別される。一方、クロック再生回路114によ
ってクロックが再生され、フレーム同期回路112、復
調器111およびTBC(タイムベースコレクタ)回路
110に送られる。データ識別回路113でデータ識別
された映像信号は、フレーム同期回路112でフレーム
同期がとられ、復調器111でディジタル変調された映
像信号が復調される。復調された映像信号は、TBC回
路110によってテープ走行系、ドラム回転系によるジ
ッタ成分が除去される。デコーダ109はTBC回路1
10から入力された映像信号をデコードし、D/A変換
器108に送る。D/A変換器108はディジタル化さ
れている映像信号をD/A変換して出力する。
【0066】図5に説明を戻すと、サーボ信号およびイ
ンデックス信号はシステムコントローラ21で生成され
る。サーボ信号およびインデックス信号(以下、SI信
号と呼ぶ)を切り替え回路19を介して記録回路15
a,15bに伝送される。記録回路15a,15bはS
I信号を増幅し、回転トランス17a,17bをそれぞ
れ介してヘッドHSI1,HSI2を駆動してテープ1
上に記録する。テープ1に記録されたSI信号はヘッド
HSI1,HSI2により再生され、回転トランス17
a,17bをそれぞれ介して再生回路16a,16bで
増幅される。増幅されたSI信号は切り替え回路19で
切り替えられた後、混合回路20で混合されてサーボ回
路22とシステムコントローラ21に伝送される。サー
ボ回路22は、SI信号をリファレンス信号としてトラ
ッキング誤差を示すエラー信号を生成し、これを基にテ
ープ走行系のリールモータおよび回転ドラム系のドラム
モータの回転を制御することにより、トラッキング制御
および回転ドラム2の回転サーボ制御を行う。
【0067】次に、本実施形態におけるトラッキング制
御について詳細に説明する。
【0068】図7は本実施形態におけるトラッキング制
御回路の構成を示す図であり、図8はそのトラッキング
制御の原理を示した図である。本実施形態におけるトラ
ッキング制御は、図8においてヘッドHSIの中心がト
ラックT1aとT1bの中心線TR1を走査するように
テープ走行系を制御することにより行われる。例えばヘ
ッドHSIがトラックT0a,T0b側にオフトラック
し、ヘッドHSIの中心が軌跡TR0を描いている場
合、ヘッドHSIはトラックT0内のトラッキング信号
S0の記録エリアにまで走査範囲が及ぶため、トラッキ
ング信号検出出力SGはSG0となり、パルスS0とパ
ルスS1が現れる。また、ヘッドHSIがトラックT2
a,T2b側にオフトラックし、ヘッドHSIの中心が
軌跡TR2を描いている場合、ヘッドHSIはトラック
T2内のトラッキング信号S2の記録エリアにまで走査
範囲が及ぶため、トラッキング信号検出出力SGはSG
2となり、パルスS1とパルス2が現れる。ヘッドHS
IがトラックT1とT2の中心にオントラックしていれ
ばトラッキング信号検出出力はSG1となり、パルスS
1だけが現れる。
【0069】そこで、オントラック時のトラッキング信
号検出出力SG1の出力パルスS1の前後のパルス(S
0またはS2)の有無により、ヘッドHSIがオフトラ
ックしているか否か、オフトラックしている場合はオフ
トラックの方向、すなわちトラックT0a,T0b、T
2a,T2bのどちら側にオフトラックしているかを識
別する。
【0070】パルスの有無を識別するために、パルスが
出現するタイミングが予め分かっていれば都合がよい。
本実施形態によるフォーマットでは、SG1中のパルス
S1はドラムの回転位相基準PGと毎回ほぼ同位相で立
ち上がる。また、パルスS0とS1のトラック方向の距
離X0、パルスS2とS1のトラック方向の距離X2は
テープフォーマットにより決まっているため、トラッキ
ング信号検出出力SG0におけるパルスS1とパルスS
0との時間差TX0、およびトラッキング信号検出出力
SG2におけるパルスS1とパルスS2との時間差TX
2は予め分かっている。従って、回転位相基準PGを基
準にしてパルスS1を中心に前後TX0およびTX2の
間隔でゲートを作り、そのゲートが開いているところで
パルスの有無を監視すれば、オフトラックしているか否
かを確実に識別できる。
【0071】また、ヘッドHSIが2トラック以上オフ
トラックした時は、S1は現れず、パルスS0またはS
2の外側に新たなパルスが出現するが、新たに出現する
パルスもS0またはS2の外側にそれぞれTX0,TX
2の間隔、もしくはフォーマットにより一義的に決まる
極めて規則性をもつ間隔でパルスが出現するため、回転
位相基準PGを基準とする位相差から確実にオフトラッ
クの有無と方向を識別できる。
【0072】所定のトラックにヘッドがオントラックす
るようにテープ走行系にトラッキング制御をかけるため
には、以上述べたオフトラックの有無と方向の識別の他
に、オフトラック量の検出が必要である。図8におい
て、パルスS0の出力レベルSL0,パルスS2の出力
レベルSL2は、オフトラック量Y0またはY2に比例
して変わるため、これらの出力レベルSL0またはSL
2を所定のレベルと比較することにより、オフトラック
量Y0またはY2を検出できる。従って、トラッキング
制御はパルスS0,S2の出力レベルSL0とSL2が
0になるようにテープ走行系を制御すればよい。
【0073】本実施形態では、トラッキング信号検出出
力がSG0の場合、ヘッドHSIの走査がジャストトラ
ックの軌跡TR1よりも早いタイミングで行われている
ことになり、テープ走行系の速度を遅らせてSL0が0
になるように制御を行う。逆に、トラッキング信号検出
出力がSG2の場合は、ヘッドHS1の走査がジャスト
トラックの軌跡TR1よりも早いタイミングで行われて
いることになり、テープ走行系の速度を早めてSL2が
0になるように制御を行う。
【0074】以上述べたトラッキング制御動作は、図7
に示すトラッキング制御回路において次のようにして行
われる。ヘッドHISで走査されたサーボ/インデック
ス信号は再生アンプ16で増幅され、トラッキング信号
検出回路41でトラッキング信号検出出力SGとして取
り出される。トラッキング信号検出出力SGのパルスの
現れ方は、オフトラックの状態により図8のSG0,S
G1,SG2のいずれかになる。
【0075】さらに、位相検出回路42によりトラッキ
ング信号検出出力SGからドラムの回転位相基準信号P
Gとの位相差が検出される。検出された位相差は、位相
制御情報PC1として速度制御回路43からの速度制御
情報SCに加算される。速度制御情報SCは、テープ走
行系モータ39が1回転する間に数百パルス程度発生さ
れるFGパルスから速度制御回路43により得られるも
のであり、モータドライブアンプ38を介してテープ走
行系モータ39を駆動する。一方、ヘッドHP1または
HP2で走査され再生アンプ16で増幅されたトラッキ
ング信号は、RF信号最大値検出回路30に入力されて
トラッキング信号中に含まれるバースト信号の振幅が最
大時に0となるエラー信号が生成され、位相制御情報P
C2に変換されて上述の速度制御情報SCおよび位相制
御情報PC1に加算された後、モータドライブアンプ
(MDA)38へ入力され、ヘッドHP1またはHP2
をジャストトラックに近付けるようにテープ走行系モー
タ39を駆動する。
【0076】図9は、図7におけるトラッキング制御部
分の詳細な構成例であり、この構成によるとトラッキン
グ制御は中央処理ユニット(CPU)27の演算処理結
果に基づいて行われる。ドラムPG信号を基準にしてカ
ウンタ回路22で所定のクロック信号CLKをカウント
し、これによりトラッキング信号を検出するためのゲー
トがタイミングゲート生成回路23により生成され、パ
ルス信号S0またはS2がゲートされ、オフトラック検
出回路25へ送られる。オフトラック検出回路25で
は、S0またはS2のパルスの有無を調べることによ
り、オフトラックの有無と方向が識別され、オフトラッ
クの方向を示す情報TDがCPU27へ送られる。
【0077】一方、タイミングゲート生成回路23でゲ
ートされたS0またはS2のパルスは、レベル検出回路
24で所定値との比較によりオフトラック量として出力
され、A/D変換器(アナログ−ディジタル変換器)2
6により量子化されてオフトラック量の情報TVがCP
U27へ送られる。CPU27では、オフトラック方向
情報TDとオフトラック量情報TVを基準に大まかなト
ラッキング制御のための演算処理が行われる。
【0078】以上のトラッキング制御は1トラック以上
の大きなオフトラックについては有効であるが、1トラ
ック以下からヘッドHSIの中心をTR1の軌跡に一致
させる制御のためには、さらに精度の高いエラー信号が
必要である。そこで、本実施形態ではパルスS0,S2
の出力レベルSL0とSL2を最小にする制御を行った
上で、さらに別の精度の高いエラー信号を用いてヘッド
HSIをジャストトラッキングに近づける制御を行う。
以下に、その具体例について述べる。
【0079】図7に説明を戻すと、ヘッドHP1または
HP2から再生されたトラッキング信号は再生アンプ1
6で増幅され、増幅されたトラッキング信号からRF信
号最大値検出回路30によりトラッキング信号中のバー
スト信号の振幅電圧が検出され、さらにドラム1回転毎
の振幅電圧差が検出されることにより、エラー信号が生
成され、位相制御情報PC2として出力される。このエ
ラー信号はドラム1回転毎のトラッキングエラー値であ
り、ジャストトラッキング時に0となり、オフトラッキ
ング時には正または負のオフトラック量に比例した電圧
差になる。このエラー信号を0にする、いわゆる山登り
制御を行うことにより、ジャストトラックに近付けるテ
ープ走行系の制御を行うことができる。バースト信号を
信号中に含むトラッキング信号は、正または負のアジマ
ス角トラックの少なくとも一方に記録されていればよ
い。
【0080】図10は、RF信号最大値検出回路30の
構成例である。ヘッドHP1またはHP2により再生さ
れたトラッキング信号は再生アンプ16で増幅された
後、トラッキング信号包絡波検波回路38によりトラッ
キング信号中のバースト信号の振幅電圧が検出され、タ
イミングパルスPLS1,PLS2によりサンプルホー
ルド回路31,32でサンプルホールドされる。タイミ
ングパルスPLS1,PLS2は、ドラム1回転周期で
タイミング生成回路29により生成され、トラッキング
信号とはそれ自身に含まれる同期信号を基準に同期検出
回路28で同期が確立されている。
【0081】サンプルホールド回路32の出力であるエ
ラー信号ERRは、バースト信号部分のドラム1回転前
のそれとの振幅電圧差を示し、振幅がドラム1回転前と
比較して増加している場合は正の電圧、減少している場
合は負の電圧であり、レベルは振幅の変化量に比例す
る。ジャストトラッキングではバースト信号部分の振幅
は最大となるため、エラー信号ERRは0になる。この
エラー信号ERRは、A/D変換器33により量子化さ
れる。量子化されたエラー情報に基づき、図9の中央演
算処理ユニット(CPU)27で位相制御情報PC2が
生成され、位相制御情報PC1とともに速度制御情報S
Cに加算されて、図7に示したようにモータドライブア
ンプ(MDA)38によりテープ走行系モータ39を駆
動する。
【0082】以上説明した本実施形態のトラッキング制
御方式が従来のトラッキング制御方式、例えばDATや
特開平5−307803に開示されたトラッキング方式
と大きく異なる点は、トラッキング制御とインデックス
サーチを行う専用ヘッドを設けた点である。この相違点
をさらに詳しく説明する。
【0083】すなわち、本実施形態におけるトラッキン
グ制御では、図8においてヘッドHSIの中心が正負2
本のアジマス角トラックの境界線を走査するようにテー
プ走行系をおおまかに制御し、正または負のアジマス角
トラックを走査するヘッドHP1,HP2の再生出力が
最大となるようにテープ走行系を細かく制御する。従っ
て、図8におけるトラックT0aとT0b,T1aとT
1b,T2aとT2bは、本実施形態ではそれぞれ隣接
するヘリカルトラック群(正負2本のアジマス角トラッ
ク)に相当し、トラッキング信号S0,S1,S2はア
ジマス角0°のインデックス信号に相当する。また、ヘ
ッドの軌跡TR1が正負2本のアジマス角トラックの境
界線に相当する。
【0084】図7において、ヘッドHSIにより得られ
たトラッキング信号出力は再生アンプ16で増幅され、
トラッキング信号検出回路30へ入力される。トラッキ
ング信号検出回路30では、トラッキング状態によって
SG0,SG1,SG2のいずれかが検出され、これが
SG1になるように上述したトラッキング制御が行われ
る。その結果、ヘッドHSIの中心が正負2本のアジマ
ス角トラックの中心を走査し、ヘッドHSIの中心とヘ
ッドHP1およびHP2の中心の取り付け誤差が±1/
2tpd以内であれば、ヘッドHP1とヘッドHP2の
中心はそれぞれ正負のトラック内を走査するようにな
る。ただし、qqtpdは正または負アジマス角トラッ
クのトラック幅である。
【0085】さらに、本実施形態では図10に示すよう
にヘッドHP1とヘッドHP2の再生出力がRF信号最
大値検出回路30に入力され、上述したトラッキング制
御が行われる。図9に図7におけるトラッキング制御部
分の詳細な構成を示したように、タイミングゲート生成
回路23へヘッドHSIの出力信号が再生アンプ16で
増幅された後に入力される点と、ヘッドHP1またはヘ
ッドHP2の再生出力信号が再生アンプ14で増幅され
てRF信号最大値検出回路30に入力される点が、従来
のトラッキング制御部の構成と異なる。
【0086】次に、図11および図12を参照して本実
施形態におけるインデックスサーチについて説明する。
図11は従来のVTRにおけるインデックスサーチ時の
ヘッド走査を示す図であり、図12は本実施形態におけ
るインデックスサーチ時のヘッド走査を示す図である。
【0087】テープ、ヘッド間の相対速度が、通常再生
時のn倍(nは2以上)の速度でインデックス信号を読
み取る場合、ヘッド走査は記録トラックに対してnに係
る一定の角度Φnをなす。イッデックス信号を記録した
ヘッドのトラック幅と同等のヘッドによるヘッド走査軌
跡はTR1となり、再生RF出力はR6のように菱形に
なる。この菱形のRF出力の始めと終わりの部分は、中
央部に比べてレベルが小さいため、インデックス情報を
識別するために必要なSN比が得られず、読み落とされ
るおそれがあった。
【0088】これに対し、本実施形態では図12に示さ
れるように再生ヘッドのトラック幅に対して4倍のトラ
ック幅のヘッドHSIでインデックス信号を記録し、n
倍速再生時には通常のトラック幅(すなわち記録ヘッド
の1/4のトラック幅)のヘッドで走査するため、その
軌跡はTR2のようになり、再生RF出力はR7のよう
に矩形になる。R7は始めから終わりまでレベルが均一
であり、従来の再生RF出力R6のような始端、終端部
分での読み誤りは生じにくくなるという利点がある。
【0089】以上説明した本実施形態では、幅広ヘッド
HSI1とHSI2によってトラッキング制御の最初の
引き込みを行い、その後、幅広ヘッドHSI1,HSI
2の中心が正負2本のアジマストラックの中央、すなわ
ち2本のトラックの境界線を走査するようにテープ走行
系をおおまかに制御し、正または負のアジマストラック
を走査する再生ヘッドHP1,HP2の再生出力が最大
となるようにテープ走行系を細かく制御している。
【0090】しかし、本発明はこのようなトラッキング
制御方法のみに限定するものではない。ヘリカルスキャ
ン型磁気記録再生装置は、記録トラックのリニアリティ
が重要である。トラックリニアリティは、互換特性の保
証範囲内で記録装置特有の癖が残る。高記録密度を実現
するために狭記録トラック化すると、このトラックリニ
アリティの癖についても補正すべくトラッキング制御を
行う必要がある。
【0091】この点を考慮したトラッキング制御方法に
ついて説明する。上述の説明では、幅広ヘッドで大まか
な制御と高精度な制御を行った。しかし、ヘッドの取付
誤差によっては幅広ヘッドが正負2本のアジマス角トラ
ックの中央、すなわち2本のトラックの境界線を走査す
ることが必ずしも最良のSN比、最良のエラーレートを
得ることには結び付かない。このため幅広ヘッドで大ま
かな制御を行い、幅狭ヘッドで高精度な制御を行っても
良い。また、ヘッドの取付誤差、さらには経年変化によ
って起こるテープの伸び縮みによって、トラッキング制
御の方式を選択しても良い。
【0092】以上説明したように、本実施形態では補助
トラックS/I上の記録周波数としてデータトラックD
Tのための再生ヘッドのアジマス角±7°でアジマスロ
スの小さくなる周波数を選択し、データトラックDTの
ためのアジマス角±7°の再生ヘッドによって補助トラ
ックS/I上の信号を再生する。このようにアジマス角
±7°の再生ヘッドでアジマスロスの小さくなる周波数
で補助トラックS/I上にトラッキングのためのサーボ
信号やサーチのためのインデックス信号を記録している
ので、アジマス角が+7°の再生ヘッド、−7°の再生
ヘッドのいずれの磁気ヘッドでも補助トラックS/I上
の信号を再生することが可能である。即ち、補助トラッ
クS/I上の信号の再生は、幅の広い補助トラック専用
磁気ヘッドと、アジマス角+7°の再生ヘッドと、アジ
マス角−7°の再生ヘッドの3種類の再生ヘッドで可能
である。
【0093】この結果、補助トラックS/I上の信号を
正しく読み取れる頻度が増すため、トラッキング制御に
関してはトラッキングの引き込みが早くなり時間短縮が
図られ、補助トラックS/Iはトラック幅が広く、信号
のSNが良いためトラッキング精度が向上する。また、
サーチに関しては早送り、巻戻しをしながらインデック
スサーチを行った時の検索スピードが向上する。
【0094】(第2の実施形態)図13に、本実施形態
におけるテープフォーマットを示す。データトラック群
DTおよび補助トラックS/Iの構成は第1の実施形態
と同様であるが、隣接するデータトラック群の間にガー
ドバンドGBを設けた点が第1の実施形態と異なってい
る。このようにすると、アジマス角±7°のデータトラ
ックDTの隣接トラック間のアジマス角度差14°と、
データトラック群の間に設けたガードバンドGBによ
り、隣接トラックからのクロストークを非常に少なくで
き、さらに編集誤差に対して記録データを保護できる。
【0095】トラッキング制御に関しては、第1の実施
形態によるトラッキング制御では幅広ヘッドHSIによ
りガードバンド幅に満たないオフトラック量を検出でき
ないのに対し、本実施形態ではそれが可能となる。
【0096】以下、図14および図15を参照して本実
施形態におけるトラッキング制御について説明する。図
14は、本実施形態におけるトラッキング制御回路の構
成を示す図である。本実施形態におけるトラッキング制
御は、ヘッドHSIの中心が正負2本のアジマス角トラ
ックの中央、すなわち2本のトラックの境界線を走査す
るようにテープ走行系をおおまかに制御し、正または負
のアジマス角トラックを走査するヘッドHP1またはヘ
ッドHP2の再生出力が最大となるようにテープ走行系
を細かく制御する点においては、第1の実施形態と全く
同じである。しかし、第1の実施形態による図7の構成
そのままでは、ヘッドHSIによるガードバンド幅未満
のオフトラック量を検出できない。
【0097】そこで、本実施形態では図14に示すよう
にヘッドHSIの出力RF信号aに対して働くRF信号
最大値検出回路40を追加し、ヘッドHSIのオフトラ
ック量を最小にする制御を行うと同時に、出力RF信号
aを振幅最大にする制御をも行う。従って、図14にお
けるトラッキング制御部分の詳細な構成は、図15のよ
うに第1の実施形態における図9の構成にRF信号最大
値検出回路40が追加された構成となる。図14から分
かるように、ヘッドHSIの出力RF信号aは再生アン
プ16で増幅された後、RF信号最大値検出回路30と
共にRF信号最大値検出回路40に入力され、このRF
信号最大値検出回路40の出力に基づいてCPU27に
よりヘッドHSIの再生RF出力信号が最大となるよう
にトラッキングが制御される。
【0098】このようにすることにより、ガードバンド
幅に満たないオフトラックに対してもヘッドHSIを補
助トラックS/Iに対してジャストトラックの状態に近
付けることができる。本実施形態で新たに追加したRF
信号最大値検出回路40の詳細は図10に示したRF信
号最大値検出回路30と同じものであり、回路の働きも
同じであるため、その説明は省略する。
【0099】(第3の実施形態)図16に、本実施形態
におけるテープフォーマットを示す。本実施形態は、一
つのデータトラック群を構成するデータトラックDTを
3トラックにした例であり、中央のデータトラックDT
のアジマス角を0°、両側のデータトラックDTのアジ
マス角を±10°とし、補助トラックS/Iのアジマス
角を0°としている。アジマス角0°のデータトラック
DTのための再生ヘッドは、同じくアジマス角が0°で
ある補助トラックS/Iのための再生ヘッドと同じなの
で、これらの両ヘッドを用いることで確実に補助トラッ
クS/I上の信号を検出できる。この結果、早送り、巻
き戻しを行いながらのインデックスサーチ時の補助トラ
ックS/I上の信号を正しく読み取る頻度と信号のSN
比が第1の実施形態よりさらに増すため、検索スピード
とその確度が向上する。
【0100】本実施形態におけるトラッキング制御は、
第1の実施形態と全く同じである。ただし、本実施形態
ではデータトラックDTのアジマス角を±10°と0°
としているので、ヘッドHSIで補助トラックS/I上
の信号以外にデータトラックDT上の信号も再生できて
しまう。しかし、回転位相基準PGを基準にしてパルス
の有無を監視するゲートを作り、そのゲートが開いてい
るところで補助トラックS/I上の信号を再生すること
により、全く問題は生じない。
【0101】(第4の実施形態)図17に、本実施形態
におけるテープフォーマットを示す。本実施形態は、第
3の実施形態におけるデータトラック群の間にガードバ
ンドGBを設けた例である。すなわち、第3の実施形態
のテープフォーマットと基本構成は同じであるが、アジ
マス角±10°と0°のデータトラック群の間に、ガー
ドバンドGBを設けている。アジマス角が±10°と0
°のデータトラックDTは、アジマス角の角度差が最小
10°、最大20°であり、さらに隣接するデータトラ
ック群の間にガードバンドGBが設けられていることに
より、隣接トラックからのクロストークを充分防止で
き、さらに編集誤差に対して記録データを効果的に保護
することができる。
【0102】本実施形態におけるトラッキング制御につ
いては、第2の実施形態で述べたトラッキング制御と全
く同様でよい。
【0103】(第5の実施形態)図18に、本実施形態
におけるテープフォーマットを示す。本実施形態は第1
の実施形態と基本的に同じであるが、データトラックD
Tを4トラックにして補助トラックS/Iの幅をデータ
トラックDTの4トラック分にした例である。
【0104】なお、記録アジマス角は本実施形態では±
7°を各2個使用しているが、これに限られるものでは
なく、例えば+7°,−7°,−15°,+15°のよ
うにしてもよい。
【0105】本実施形態におけるトラッキング制御につ
いては、第1の実施形態で述べたトラッキング制御と全
く同様でよい。
【0106】(第6の実施形態)図19に、本実施形態
におけるテープフォーマットを示す。本実施形態は、第
5の実施形態における隣接するデータトラック群の間に
ガードバンドGBを設けた例である。このようにする
と、アジマス角±7°のデータトラックDTの隣接トラ
ック間のアジマス角度差14°と、データトラック群の
間に設けたガードバンドGBにより、隣接トラックから
のクロストークを非常に少なくでき、さらに編集誤差に
対して記録データを保護できる。
【0107】本実施形態におけるトラッキング制御につ
いては、第2の実施形態で述べたトラッキング制御と全
く同様でよい。
【0108】(第7の実施形態)図20に、本実施形態
におけるテープフォーマットを示す。本実施形態は、第
5の実施形態における補助トラックS/Iをヘリカルト
ラックの長手方向の複数個所(図の例では3個所)に設
けた例である。このように各ヘリカルトラック内の複数
個所に補助トラックS/Iを設けると、早送り、巻き戻
しを行いながらのインデックスサーチ時に補助トラック
S/I上の信号を読み取れる頻度が増すため、格段に検
索スピードが向上する。
【0109】(第8の実施形態)図21に、本実施形態
におけるテープフォーマットを示す。本実施形態では、
データトラックDTのアジマス角を±7°とし、補助ト
ラックS/Iのアジマス角を0°、トラック幅をnd×
tpd以上、トラックピッチをnd×tpdとして、補
助トラックS/Iの右側エッジを隣接するデータトラッ
ク群における左端のデータトラックDTの左側エッジに
一致させている。本実施形態によれば、隣接するデータ
トラック群の間にガードバンドGBを設けることで、編
集誤差に対する記録データの保護、データトラックDT
間のクロストーク防止を図ることができる。
【0110】本実施形態におけるトラッキング制御は、
第1の実施形態と同じである。本実施形態の場合、幅広
ヘッドHSIの中心がヘリカルトラック群の中心と一致
していないため、各ヘッド間の取付位置の関係が異なる
が、回路の構成は全く同じでよい。
【0111】(第9の実施形態)図22に、本実施形態
におけるテープフォーマットを示す。本実施形態では、
データトラックDTのアジマス角を±7°とし、補助ト
ラックS/Iのアジマス角を0°、トラック幅をnd×
tpd以上、トラックピッチをnd×tpdとして、補
助トラックS/Iの左側エッジを隣接するデータトラッ
ク群における右端のデータトラックDTの右側エッジに
一致させている。本実施形態においても、第8の実施形
態と同様の効果が得られる。また、本実施形態における
トラッキング制御についても、第8の実施形態と同様で
ある。
【0112】(第10の実施形態)図23に、本実施形
態におけるテープフォーマットを示す。本実施形態は、
データトラックDTのアジマス角を±7°とし、補助ト
ラックS/Iのアジマス角を0°、トラック幅をnd×
tpd以上、そのトラックピッチをnd×tpd以上と
している。本実施形態は、第8の実施形態と第9の実施
形態の中間的なフォーマットであり、その効果は第8お
よび第9の実施形態と同様である。
【0113】(第11の実施形態)図24に、本実施形
態におけるテープフォーマットを示す。本実施形態で
は、データトラックDTのアジマス角を±15°、補助
トラックS/Iのアジマス角を0°とし、さらに補助ト
ラックS/Iのヘリカルトラックの長手方向における位
置、言い換えればテープ幅方向における位置をドラムの
1回転毎に、すなわち隣接トラック間で異ならせてい
る。
【0114】本実施形態によると、ある特定の早送りス
ピードあるいは早戻しスピードで、データの検索が可能
なように補助トラックS/Iの位置を設定することによ
り、より高速の検索が可能となる。
【0115】本実施形態におけるトラッキング制御の基
本動作は、第1の実施形態と同じである。オフトラック
を検出するためにタイミングゲート生成回路23で作成
するゲートタイミングをドラムの1回転毎に異ならせる
だけでよく、その他の回路構成は全く同じでよい。
【0116】(第12の実施形態)図25に、本実施形
態におけるテープフォーマットを示す。本実施形態で
は、データトラックDTのアジマス角を±7°および±
15°とし、補助トラックS/Iのアジマス角を0°、
トラック幅をnd×tpd以上、トラックピッチをnd
×tpd以上としている。そして、アジマス角±15°
および±7°の4つのデータトラックDTで形成された
隣接するデータトラック群の間、すなわち−15°と+
15°のデータトラックDTの間にガードバンドGBを
設けている。
【0117】さらに、アジマス角が+7°のデータトラ
ックDTと−7°のデータトラックDTもアジマス角の
角度差が14°しかないので、隣接トラックからのクロ
ストークを防止するため、+7°のデータトラックDT
と−7°のデータトラックDTとの間にもガードバンド
GBを設けている。
【0118】アジマス角が+15°のデータトラックD
Tと−15°のデータトラックDTはアジマス角の角度
差が30°あり、隣接トラックからのクロストークをあ
る程度防止できるので、これらのデータトラックDT
間、すなわちデータトラック群の間のガードバンドGB
はなくともよいが、このガードバンドGBを設けること
により、編集誤差に対する記録データを保護することが
できる。
【0119】本実施形態におけるトラッキング制御は、
第2の実施形態と同様でよい。
【0120】(第13の実施形態)図26は、本実施形
態に係るドラム上のヘッド配置を示したものである。ド
ラム2には、データ信号記録再生用ヘッドとして、この
例では4個の磁気ヘッドa〜dからなる磁気ヘッド群5
01と同じく4個の磁気ヘッドe〜hからなる磁気ヘッ
ド群502が搭載され、さらにインデックス信号の記録
再生とデータ信号およびインデックス信号の消去を行う
兼用磁気ヘッドHSI1,HSI2が搭載されている。
【0121】この構成によりテープ1上に形成されるテ
ープパターンは、例えば図27に示すテープフォーマッ
トのようになる。ここで、データ信号記録再生用磁気ヘ
ッド群501と502により記録再生されるデータ信号
は、データトラックDT上で記録再生される。一方、兼
用磁気ヘッドHSI1とHSI2により記録再生される
インデックス信号は、補助トラックS/I上で記録再生
される。
【0122】兼用磁気ヘッドHSI1,HSI2は、デ
ータ信号の消去を行う場合、磁気ヘッド群501と50
2によって記録されたデータトラックDT上の磁化パタ
ーンを全て消去しなければならない。従って、兼用磁気
ヘッドHSI1,HSI2のトラック幅Weは、データ
トラックDT上の磁化パターンの総幅Waより広くしな
ければならない。
【0123】一方、データトラックDT上の磁化パター
ンの総幅Waより広いトラック幅Weの兼用磁気ヘッド
HSI1,HSI2によってインデックス信号の記録を
行った場合、補助トラックS/I上に記録されたインデ
ックス信号の磁化パターンの幅WeはWaより広くな
り、ガードバンドGBに突出することになる。この突出
量が大きいと、補助トラックS/I上にインデックス信
号を記録する場合にインデックス信号が重なり合った
り、補助トラックS/I上に記録されたインデックス信
号を消去する場合に隣接したインデックス信号を消去し
てしまうという問題が生じる。従って、兼用磁気ヘッド
HSI1,HSI2のトラック幅Weは、データトラッ
クDT上の磁化パターンの総幅WaとガードバンドGB
の幅Tgの和より小さくすることが望ましい。
【0124】次に、図28を参照して兼用磁気ヘッドH
SI1,HSI2を採用した場合のギャップ長g、イン
デックス信号の周波数fi、消去信号の周波数feの関
係について説明する。図28においては、兼用磁気ヘッ
ドHSI1,HSI2を共通の記号HSIで示してい
る。この兼用磁気ヘッドHSIによって消去を効果的に
行うには、そのギャップ長gを消去信号506の記録波
長λeの4倍以上に設定することが望ましい。このよう
にすると、記録媒体504内の磁性体は消去に必要な十
分な正負の磁化の繰り返しがなされる。
【0125】一方、インデックス信号を兼用ヘッドHS
Iによって記録再生する場合、ギャップロスを少なくす
るために、インデックス信号507の記録波長λiを兼
用磁気ヘッドHSIのギャップ長gの2倍以上にするこ
とが望ましい。周波数fの信号の記録波長λは、媒体と
ヘッドの相対速度をvとすると、λ=v/fの関係にな
るので、以上の関係を式に表すと 8×v/fe<2×g<v/fi となる。
【0126】また、一般的にはインデックス信号はデー
タ信号の記録再生を行う磁気ヘッド群501,502で
は読み取れないようにすることが望ましく、そのために
は磁気ヘッド群501,502のアジマス角をθ、トラ
ック幅をWとし、兼用磁気ヘッドHSIのアジマス角を
0°とした場合、 fi/v×W×tanθ=N1(自然数) という関係になるように設定すればよい。
【0127】イレーズ信号についても同様であり、 fe/v×W×tanθ=N2(自然数) という関係になるように設定する。その際、前に述べた
fi<feなる関係からN1とN2の大小関係は、N1
<N2となる。図29に、アジマスロスのカーブ510
と消去信号509およびインデックス信号508の関係
を示す。
【0128】(第14の実施形態)図27に示したよう
に、本発明に基づくテープフォーマットによると、ヘリ
カルトラックの長さは補助トラックS/Iのスキャン方
向の長さL11と、データトラックDTのスキャン方向
の長さL12,L13の長さの和以上となる。そのた
め、補助トラックS/Iのスキャン方向の長さL11が
長くなるほど、データトラックDTのスキャン方向の長
さL12+L13が短くなるので、L11は出来るだけ
短くするのが望ましい。補助トラックS/I上に記録で
きる情報量は、L11をLとし、補助トラックS/I上
のインデックス信号の記録波長λiとした場合、L/λ
iに比例する。記録波長λiはインデックス信号の周波
数f2に反比例するので、f2を高くした方が良く、デ
ータトラックDT上のデータ信号の周波数f1に比較し
て大きくした方が有利である。
【0129】このようにインデックス信号の周波数f2
を高くすると、インデックス信号のSN比は悪化する。
それを改善するために、補助トラックS/Iの幅tps
iをデータトラックDTの幅tpdより広くする。それ
により、f2=f1としたときのSN比SNf1を維持
する。
【0130】一方、インデックス信号の記録はアジマス
角0°のインデックス信号記録用ヘッドを使用し、再生
はアジマス角θ≠0のデータ信号記録再生ヘッドを用い
て行うシステムの場合は、インデックス信号をアジマス
ロスの少ない周波数に設定する必要がある。アジマスロ
スのカーブは、図29の曲線510のようになってお
り、周波数が低いほどロスが少ない。従って、この場合
はf2を低くした方がよく、f1>f2となるように設
定する。
【0131】以上説明したように、本実施形態ではフラ
イングイレーズヘッドとサーボ/インデックスヘッドを
兼用したので、ヘッド数を少なくすることが出来る。
【0132】フライングイレーズヘッドとサーボインデ
ックスヘッドを別にした場合は、フライングイレーズヘ
ッドのトラック幅をサーボインデックスヘッドのトラッ
ク幅と同一、もしくは広くせざるを得ない。この結果、
メカニズムの精度、編集誤差を考慮すると、ガードバン
ドを広くせざるを得ず、記録容量が低下するという問題
が生じるが、本実施形態によるとこの問題を解決するこ
とができる。
【0133】尚、上述した実施形態では幅の広い補助ト
ラックをトラッキングサーボ用のサーボ信号と記録され
たデータ信号を検索するためのインデックス信号で兼用
したが、トラッキングサーボ用のサーボ信号専用として
も良いし、あるいはインデックス信号専用にしても良
い。
【0134】また、上述した実施形態ではデータトラッ
ク上のデータ信号を高速検索するためのインデックス信
号トラック(補助トラック)をテープの早送り用と巻き
戻し用に限定しない場合について説明したが、他の実施
形態として早送り専用あるいは巻き戻し専用のインデッ
クス信号トラックを各ヘリカルトラック群内に少なくと
も2個所以上設け、一方を早送り用、他方を巻き戻し用
にしてもよい。
【0135】さらに、記録システムによっては早送り用
と巻き戻し用のいずれか一方に限定した方が高速検索が
容易な場合がある。例えばエンドレステープによる記録
システムの場合はテープの走行は常に一方向のみなの
で、読み取り確率が高い位置に専用のインデックス信号
トラックを一つあるいは複数個所に設けて良い。
【0136】さらに、上述した実施形態ではインデック
ス信号トラックを再生専用ヘッドで再生する場合につい
て説明したが、記録ヘッドで再生しても良いし、記録再
生兼用ヘッドで再生しても良い。
【0137】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればデ
ータトラックより幅広の補助トラックにトラッキングの
ためのサーボ信号やサーチのためのインデックス信号を
記録することにより、トラッキング制御およびサーチを
より高速に行うことが可能なヘリカルスキャン型磁気記
録再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るテープフォーマットにおける一つ
のヘリカルトラックの内部構成を示す図
【図2】本発明の第1の実施形態に係るテープフォーマ
ットの概略を示す図
【図3】同実施形態に係るテープフォーマットを示す図
【図4】図3のテープフォーマットに適合させた回転ド
ラム上のヘッド配置を示す図
【図5】同実施形態における記録再生回路系の構成例を
示すブロック図
【図6】図5中の信号処理回路の構成例を示すブロック
【図7】同実施形態におけるトラッキング制御回路の構
成例を示すブロック図
【図8】同実施形態におけるトラッキング制御の原理を
示した図
【図9】図7におけるトラッキング制御部分の詳細な構
成例を示すブロック図
【図10】図9中のRF信号最大値検出回路の構成例を
示すブロック図
【図11】従来のVTRにおけるインデックスサーチ時
のヘッド走査を示す図
【図12】同実施形態におけるインデックスサーチ時の
ヘッド走査を示す図
【図13】本発明の第2の実施形態におけるテープフォ
ーマットを示す図
【図14】同実施形態におけるトラッキング制御回路の
構成を示すブロック図
【図15】図14におけるトラッキング制御部分の詳細
な構成例を示すブロック図
【図16】本発明の第3の実施形態におけるテープフォ
ーマットを示す図
【図17】本発明の第4の実施形態におけるテープフォ
ーマットを示す図
【図18】本発明の第5の実施形態におけるテープフォ
ーマットを示す図
【図19】本発明の第6の実施形態におけるテープフォ
ーマットを示す図
【図20】本発明の第7の実施形態におけるテープフォ
ーマットを示す図
【図21】本発明の第8の実施形態におけるテープフォ
ーマットを示す図
【図22】本発明の第9の実施形態におけるテープフォ
ーマットを示す図
【図23】本発明の第10の実施形態におけるテープフ
ォーマットを示す図
【図24】本発明の第11の実施形態におけるテープフ
ォーマットを示す図
【図25】本発明の第12の実施形態におけるテープフ
ォーマットを示す図
【図26】本発明の第13の実施形態におけるドラム上
のヘッド配置を示す図
【図27】同実施形態における兼用ヘッドを採用した場
合のギャップ長gとインデックス信号の周波数fiおよ
び消去信号の周波数feの関係図
【図28】同実施形態におけるアジマスロスのカーブと
消去信号およびインデックス信号の関係図
【図29】同実施形態におけるテープフォーマットを示
す図
【図30】同実施形態におけるデータトラックの長さと
補助トラックの長さおよびデータトラックスキャン方向
の長さの関係図
【図31】8mmVTRにおけるATFパイロット信号
の記録パターンを示す図
【図32】8mmVTRのATFパイロット信号の周波
数間隔を示す図
【図33】8mmVTRのATFエラー検出回路のブロ
ック図
【図34】DATのトラックフォーマットを示す図
【図35】DATのATFトラックパターンを示す図
【図36】DATのATFエラー信号生成回路を示すブ
ロック図
【図37】公知例のトラッキング制御方式におけるテー
プフォーマットを示す図
【図38】同公知例におけるトラッキング制御の原理を
示した図
【図39】DATのトラックフォーマットを示す図
【図40】早送りおよび巻戻し方向に高速走行させた時
のテープ側から見た再生ヘッドの軌跡を示す図
【符号の説明】
DT…データトラック S/I…補助トラック HR1,HR2,HR3,HR4…記録ヘッド HP1,HP2,HP3,HP4…再生ヘッド HSI1,HSI2…サーボ信号/インデックス信号フ
ライング消去兼用ヘッド 1…磁気テープ 2…回転ドラム 3…信号処理回路 4…記録信号分配回路 5…混合回路 7…再生回転トランス 8…記録回転トランス 13…記録回路 14…再生回路 15…SI記録回路 16…SI再生回路 17…SI回転トランス 19…切り替え回路 20…混合回路 21…システムコントローラ 22…サーボ回路 23…タイミングゲート生成回路 25…オフトラック検出回路 26…A/D変換器 27…CPU 28…同期検出回路 29…タイミング生成回路 30…RF信号最大値検出回路 31,32…サンプルホールド回路 33…A/D変換器 38…モータードライブアンプ 39…テープ走行系モータ 40…RF信号最大値検出回路 501a〜501d,502e〜502h…データ信号
記録再生ヘッド群 503…ドラム 504…記録媒体(磁気テープ) 505…磁気ギャップ 506…消去信号 507…インデックス信号 508…インデックス信号周波数 509…消去信号周波数 510…アジマスロスカーブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 健司 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝研究開発センター内 (56)参考文献 特開 平8−22658(JP,A) 特開 平6−52604(JP,A) 特開 平5−101309(JP,A) 特開 平3−178279(JP,A) 特開 平5−36161(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 20/12,15/467

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気テープを回転ドラムに巻き付けて走行
    させ、該回転ドラムに搭載された回転ヘッドにより磁気
    テープ上のヘリカルトラックに沿ってデータ信号の記録
    再生を行うヘリカルスキャン型磁気記録再生装置におい
    て、 前記ヘリカルトラックとして、データ信号を記録するデ
    ータトラックを形成すると共に、隣接する複数本のデー
    タトラックからなるデータトラック群に対応させて、デ
    ータトラックに対するトラッキングのためのサーボ信号
    と、データトラックに記録されたデータ信号を検索する
    ためのインデックス信号の少なくとも一方の機能を有す
    る制御用信号を記録する補助トラックをヘリカルトラッ
    クの長手方向と角度の異なる線上に形成し、さらに前記
    補助トラック上の記録アジマス角を隣接する補助トラッ
    ク間で異ならせたことを特徴とするヘリカルスキャン型
    磁気記録再生装置。
  2. 【請求項2】磁気テープを回転ドラムに巻き付けて走行
    させ、該回転ドラムに搭載された回転ヘッドにより磁気
    テープ上のヘリカルトラックに沿って情報信号の記録再
    生を行うヘリカルスキャン型磁気記録再生装置におい
    て、 前記ヘリカルトラックとして、データ信号を記録するデ
    ータトラックを形成すると共に、隣接する複数本のデー
    タトラックからなるデータトラック群に対応させて、デ
    ータトラックに対するトラッキングのためのサーボ信号
    と、データトラックに記録されたデータ信号を検索する
    ためのインデックス信号の少なくとも一方の機能を有す
    る制御用信号を記録する補助トラックを前記データトラ
    ック群のトラックピッチの整数倍のトラックピッチで形
    成し、さらに前記補助トラック上の記録アジマス角を隣
    接する補助トラック間で異ならせたことを特徴とするヘ
    リカルスキャン型磁気記録再生装置。
  3. 【請求項3】磁気テープを回転ドラムに巻き付けて走行
    させ、該回転ドラムに搭載された回転ヘッドにより磁気
    テープ上のヘリカルトラックに沿ってデータ信号の記録
    再生を行うヘリカルスキャン型磁気記録再生装置におい
    て、 前記ヘリカルトラックとして、データ信号を記録するデ
    ータトラックを形成すると共に、隣接する複数本のデー
    タトラックからなるデータトラック群に対応させて、デ
    ータトラックに対するトラッキングのためのサーボ信号
    と、データトラックに記録されたデータ信号を検索する
    ためのインデックス信号の少なくとも一方の機能を有す
    る制御用信号を記録する補助トラックをヘリカルトラッ
    クの長手方向と角度の異なる線上に形成し、さらに前記
    補助トラックの少なくとも一つのトラック上の記録アジ
    マス角を、前記データトラック群を構成する複数のデー
    タトラックの少なくとも一つのトラック上の記録アジマ
    ス角と一致させたことを特徴とするヘリカルスキャン型
    磁気記録再生装置。
  4. 【請求項4】磁気テープを回転ドラムに巻き付けて走行
    させ、該回転ドラムに搭載された回転ヘッドにより磁気
    テープ上のヘリカルトラックに沿って情報信号の記録再
    生を行うヘリカルスキャン型磁気記録再生装置におい
    て、 前記ヘリカルトラックとして、データ信号を記録するデ
    ータトラックを形成すると共に、隣接する複数本のデー
    タトラックからなるデータトラック群に対応させて、デ
    ータトラックに対するトラッキングのためのサーボ信号
    と、データトラックに記録されたデータ信号を検索する
    ためのインデックス信号の少なくとも一方の機能を有す
    る制御用信号を記録する補助トラックを前記データトラ
    ック群のトラックピッチの整数倍のトラックピッチで形
    成し、さらに前記補助トラックの少なくとも一つのトラ
    ック上の記録アジマス角を、前記データトラック群を構
    成する複数のデータトラックの少なくとも一つのトラッ
    ク上の記録アジマス角と一致させたことを特徴とするヘ
    リカルスキャン型磁気記録再生装置。
  5. 【請求項5】磁気テープを回転ドラムに巻き付けて走行
    させ、該回転ドラムに搭載された回転ヘッドにより磁気
    テープ上のヘリカルトラックに沿ってデータ信号の記録
    再生を行うヘリカルスキャン型磁気記録再生装置におい
    て、 前記ヘリカルトラックとして、データ信号を記録するデ
    ータトラックを形成すると共に、隣接する複数本のデー
    タトラックからなるデータトラック群に対応させて、デ
    ータトラックに対するトラッキングのためのサーボ信号
    と、データトラックに記録されたデータ信号を検索する
    ためのインデックス信号の少なくとも一方の機能を有す
    る制御用信号を記録する補助トラックをヘリカルトラッ
    クの長手方向と角度の異なる線上に形成し、さらに前記
    補助トラックの少なくとも一つのトラック上の記録アジ
    マス角を、前記データトラック群を構成する複数のデー
    タトラックの少なくとも一つのトラック上の信号を再生
    する磁気ヘッドのアジマス角と一致させたことを特徴と
    するヘリカルスキャン型磁気記録再生装置。
  6. 【請求項6】磁気テープを回転ドラムに巻き付けて走行
    させ、該回転ドラムに搭載された回転ヘッドにより磁気
    テープ上のヘリカルトラックに沿って情報信号の記録再
    生を行うヘリカルスキャン型磁気記録再生装置におい
    て、 前記ヘリカルトラックとして、データ信号を記録するデ
    ータトラックを形成すると共に、隣接する複数本のデー
    タトラックからなるデータトラック群に対応させて、デ
    ータトラックに対するトラッキングのためのサーボ信号
    と、データトラックに記録されたデータ信号を検索する
    ためのインデックス信号の少なくとも一方の機能を有す
    る制御用信号を記録する補助トラックを前記データトラ
    ック群のトラックピッチの整数倍のトラックピッチで形
    成し、さらに前記補助トラックの少なくとも一つのトラ
    ック上の記録アジマス角を、前記データトラック群を構
    成する複数のデータトラックの少なくとも一つのトラッ
    ク上の信号を再生する磁気ヘッドのアジマス角と一致さ
    せたことを特徴とするヘリカルスキャン型磁気記録再生
    装置。
  7. 【請求項7】前記データトラック上の記録周波数をf
    1、該データトラックから再生される信号のSN比をS
    Nf1とし、前記補助トラック上の記録周波数をf2、
    該補助トラックから再生される信号のSN比をSNf2
    としたとき、 f1×SNf1=f2×SNf2 なる条件を満たすことを特徴とする請求項1〜6のいず
    れか1項に記載のヘリカルスキャン型磁気記録再生装
    置。
  8. 【請求項8】前記データトラック上の記録周波数をf1
    と、前記補助トラック上の記録周波数f2との関係をf
    2>f1としたことを特徴とする請求項1〜7のいずれ
    か1項に記載のヘリカルスキャン型磁気記録再生装置。
  9. 【請求項9】前記データトラック上の記録周波数をf1
    と、前記補助トラック上の記録周波数f2との関係をf
    2<f1としたことを特徴とする請求項1〜8のいずれ
    か1項に記載のヘリカルスキャン型磁気記録再生装置。
  10. 【請求項10】隣接する前記データトラック群の間にガ
    ードバンドを設けたことを特徴とする請求項1〜9のい
    ずれか1項に記載のヘリカルスキャン型磁気記録再生装
    置。
  11. 【請求項11】前記データトラック群を構成する複数の
    データトラックの数をnd、トラックピッチをtpdと
    したとき、前記補助トラックのトラック幅を(nd−
    1)×tpd以上、トラックピッチをnd×tpdとし
    たことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記
    載のヘリカルスキャン型磁気記録再生装置。
  12. 【請求項12】前記データトラック群を構成する複数の
    データトラックの数をnd、トラックピッチをtpdと
    したとき、前記補助トラックのトラック幅を(nd−
    1)×tpd以上、トラックピッチをnd×tpdと
    し、さらに前記補助トラックの長手方向の一方のエッジ
    を該補助トラックの長手方向に隣接する前記データトラ
    ック群の端部のデータトラックの幅方向の一方のエッジ
    に一致させたことを特徴とする請求項1〜10のいずれ
    か1項に記載のヘリカルスキャン型磁気記録再生装置。
  13. 【請求項13】隣接するヘリカルトラック群の間にガー
    ドバンドを設けると共に、 前記データトラック群を構成する複数のデータトラック
    の数をnd、トラックピッチをtpdとしたとき、前記
    補助トラックのトラック幅を(nd−1)×tpd以
    上、トラックピッチをnd×tpdとしたことを特徴と
    する請求項1〜10のいずれか1項に記載のヘリカルス
    キャン型磁気記録再生装置。
  14. 【請求項14】前記補助トラックのヘリカルトラック長
    手方向における位置を隣接する補助トラック間で異なら
    せたことを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に
    記載のヘリカルスキャン型磁気記録再生装置。
  15. 【請求項15】隣接する前記データトラック群の間にガ
    ードバンドを設けると共に、 前記補助トラックの隣接トラック間にガードバンドを設
    けない構成としたことを特徴とする請求項1〜14のい
    ずれか1項に記載のヘリカルスキャン型磁気記録再生装
    置。
  16. 【請求項16】磁気テープを回転ドラムに巻き付けて走
    行させ、該回転ドラムに搭載された回転ヘッドにより磁
    気テープ上のヘリカルトラックに沿ってデータ信号の記
    録再生を行うヘリカルスキャン型磁気記録再生装置にお
    いて、 前記回転ヘッドとして、前記データ信号の記録再生を行
    う第1のヘッドと、データトラックに対するトラッキン
    グのためのサーボ信号と、データトラックに記録された
    データ信号を検索するためのインデックス信号の少なく
    とも一方の機能を有する制御用信号の記録再生および前
    記データ信号と前記制御用信号のフライングイレーズを
    兼用する第2のヘッドを設け、前記第2の磁気ヘッドの
    ギャップ長をg、インデックス信号の周波数をfi、消
    去周波数をfe、ヘッドと磁気テープの相対速度をvと
    したとき、 (8×v/fe)<(2×g)<(v/fi) なる条件を満たすことを特徴とするヘリカルスキャン型
    磁気記録再生装置。
  17. 【請求項17】磁気テープを回転ドラムに巻き付けて走
    行させ、該回転ドラムに搭載された回転ヘッドにより磁
    気テープ上のヘリカルトラックに沿ってデータ信号の記
    録再生を行うヘリカルスキャン型磁気記録再生装置にお
    いて、 前記回転ヘッドとして、前記データ信号の記録再生を行
    う第1のヘッドと、データトラックに対するトラッキン
    グのためのサーボ信号と、データトラックに記録された
    データ信号を検索するためのインデックス信号の少なく
    とも一方の機能を有する制御用信号の記録再生および前
    記データ信号と前記制御用信号のフライングイレーズを
    兼用する第2のヘッドを設け、前記第2の磁気ヘッドの
    ギャップ長をg、インデックス信号の周波数をfi、消
    去周波数をfe、ヘッドと磁気テープの相対速度をv、
    前記第1の磁気ヘッドのアジマス角をθ、トラック幅を
    Wとしたとき、fi,feを fi/v×W×tanθ=N1 かつ fe/v×W×tanθ=N2 N1<N2 但し、N1,N2は自然数 なる関係を満たすように設定したことを特徴とするヘリ
    カルスキャン型磁気記録再生装置。
  18. 【請求項18】磁気テープを回転ドラムに巻き付けて走
    行させ、該回転ドラムに搭載された回転ヘッドにより磁
    気テープ上のヘリカルトラックに沿ってデータ信号の記
    録再生を行うヘリカルスキャン型磁気記録再生装置にお
    いて、 前記回転ヘッドとして、前記データ信号の記録再生を行
    う第1のヘッドと、データトラックに対するトラッキン
    グのためのサーボ信号と、データトラックに記録された
    データ信号を検索するためのインデックス信号の少なく
    とも一方の機能を有する制御用信号の記録再生および前
    記データ信号と前記制御用信号のフライングイレーズを
    兼用する第2のヘッドを設け、隣接する前記データトラ
    ック群の間に幅Tgのガードバンドを設ける共に、前記
    データトラック群を構成するデータトラックの数をn
    d、トラックピッチをtpdとしたとき、前記第2の磁
    気ヘッドのトラック幅Weを Tg+tpd×nd>We>tpd×nd なる条件を満たすように設定したことを特徴とするヘリ
    カルスキャン型磁気記録再生装置。
  19. 【請求項19】磁気テープを回転ドラムに巻き付けて走
    行させ、該回転ドラムに搭載された回転ヘッドにより磁
    気テープ上のヘリカルトラックに沿ってデータ信号の記
    録再生を行うヘリカルスキャン型磁気記録再生装置にお
    いて、 前記回転ヘッドとして、前記データ信号の記録再生を行
    う第1のヘッドと、データトラックに対するトラッキン
    グのためのサーボ信号と、データトラックに記録された
    データ信号を検索するためのインデックス信号の少なく
    とも一方の機能を有する制御用信号の記録再生および前
    記データ信号と前記制御用信号のフライングイレーズを
    兼用する第2のヘッドを設け、隣接する前記データトラ
    ック群の間に幅Tgのガードバンドを設け、かつ前記デ
    ータトラック群を構成する複数のデータトラック間に幅
    Tgdのガードバンドを設けると共に、前記データトラ
    ック群を構成するデータトラックの数をnd、トラック
    幅をWとしたとき、前記第2の磁気ヘッドのトラック幅
    Weを Tg+W×nd+Tgd×(nd−1)>We>W×n
    d+Tgd×(nd−1) なる条件を満たすように設定したことを特徴とするヘリ
    カルスキャン型磁気記録再生装置。
  20. 【請求項20】磁気テープを回転ドラムに巻き付けて走
    行させ、該回転ドラムに搭載された回転ヘッドにより磁
    気テープ上のヘリカルトラックに沿ってデータ信号の記
    録再生を行うヘリカルスキャン型磁気記録再生装置にお
    いて、 前記回転ヘッドとして、前記データ信号の記録再生を行
    う第1のヘッドと、データトラックに対するトラッキン
    グのためのサーボ信号と、データトラックに記録された
    データ信号を検索するためのインデックス信号の少なく
    とも一方の機能を有する制御用信号の記録再生および前
    記データ信号と前記制御用信号のフライングイレーズを
    兼用する第2のヘッドを設け、前記ヘリカルトラックの
    記録開始位置および記録終了位置の少なくとも一方の回
    転ドラムの基準位置信号からの位相を隣接するヘリカル
    トラックで異ならせ、前記第1の磁気ヘッドにより再生
    される信号からデータ信号とインデックス信号の位相を
    それぞれ検出し、これらデータ信号とインデックス信号
    の前記基準位置信号に対する位相差からトラックずれを
    検出してトラッキングを行うことを特徴とするヘリカル
    スキャン型磁気記録再生装置。
  21. 【請求項21】磁気テープを回転ドラムに巻き付けて走
    行させ、該回転ドラムに搭載された回転ヘッドにより磁
    気テープ上のヘリカルトラックに沿ってデータ信号の記
    録再生を行うヘリカルスキャン型磁気記録再生装置にお
    いて、 前記ヘリカルトラックとして、データ信号を記録するデ
    ータトラックを形成すると共に、隣接する複数本のデー
    タトラックからなるデータトラック群に対応させて、デ
    ータトラックに対するトラッキングのためのサーボ信号
    と、データトラックに記録されたデータ信号を検索する
    ためのインデックス信号の少なくとも一方の機能を有す
    る制御用信号を記録する補助トラックをヘリカルトラッ
    クの長手方向と角度の異なる線上に形成し、さらに前記
    補助トラック上の記録アジマス角をS/IAz°とした
    とき、前記データトラック上の記録アジマス角を7°±
    S/IAz°としたことを特徴とするヘリカルスキャン
    型磁気記録再生装置。
  22. 【請求項22】磁気テープを回転ドラムに巻き付けて走
    行させ、該回転ドラムに搭載された回転ヘッドにより磁
    気テープ上のヘリカルトラックに沿って情報信号の記録
    再生を行うヘリカルスキャン型磁気記録再生装置におい
    て、 前記ヘリカルトラックとして、データ信号を記録するデ
    ータトラックを形成すると共に、隣接する複数本のデー
    タトラックからなるデータトラック群に対応させて、デ
    ータトラックに対するトラッキングのためのサーボ信号
    と、データトラックに記録されたデータ信号を検索する
    ためのインデックス信号の少なくとも一方の機能を有す
    る制御用信号を記録する補助トラックを前記データトラ
    ック群のトラックピッチの整数倍のトラックピッチで形
    成し、さらに前記補助トラック上の記録アジマス角をS
    /IAz°としたとき、前記データトラック上の記録ア
    ジマス角を7°±S/IAz°としたことを特徴とする
    ヘリカルスキャン型磁気記録再生装置。
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