JPH0261851A - トラッキング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、並列的に形成されたトラック上にヘッドを位
置決めするトラッキング制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来から、この種のトラッキング制御装置のひとつとし
て、回転ヘッド型磁気記録再生装置のトラッキング制御
機構が知られている。

回転ヘッド型磁気記録再生装置のトラッキング方式とし
ては、■ＣＴＬ方式■低周波パイロット信号重畳方式■
エリア分割パイロット信号方式■エンベロープ検波方式
が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した第１のＣＴＬ方式■はＣＴＬ　
Ｉ−ラックとＣＴＬヘッドが必要でサンプリングレート
を高くできないほか、ＣＴＬヘッドの調整が必要でオー
ト・トラッキングに不向きである。

第２のパイロット信号重畳方式■は、主信号に妨害を与
えないようにするため、記録レベルを低く抑えねばなら
ず、Ｓ／Ｎが悪く充分なサーボゲインがとれない。特に
デジタル信号を主信号とする場合は、信号誤りを誘起し
やすく、不向きである。

第３のエリア分割パイロット方式■は、パイロットエリ
アでしかトラッキング信号が得られず、トラック曲が、
りに追従できない。特に、デジタル式オーディオテープ
レコーダ（ＤＡＴ）では主信号（オーディオデータ）が
トラック全長の６０％にすぎず、その前後にパイロット
エリアを設けることで対処しているが、主信号がビデオ
データのように高速大容量の場合にはトラック全長の９
０％以上が主信号のエリアとなり、パイロットエリアは
両端部に追いやられてしまうことになる。従って、狭ト
ラツク化して高記録密度化を進める上でトラック曲がり
に追従できないことは致命的である。また、１トラツク
につき１〜２回のサンプリングであるのでサンプリング
レートもあまり高くはならない。

第４のエンベロープ検出方式■は、バイモルフ素子等を
用いて回転ヘッドを動かしてトラッキングを行なう場合
にいわゆるつオブリング等と組合せて使われている方式
であるが、可動ヘッドが必須であり、トータルで非常に
複雑かつ高価なシステムとなる。また、数パーセントと
はいえ出力が常に変動する等の問題がある。

よって本発明の目的は上述の点に鑑み、主情報に悪影響
を与えず簡易な構成にも拘らずトラック曲がりに追従し
てオートトラッキングを行い得るようにしたトラッキン
グ制御装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明では並列的に形成
されたトラック上にヘッドを位置決めするトラッキング
制御装置において、前記トラックの第１領域から再生さ
れた信号を用いて、トラッキングエラー信号を出力する
第１検出手段と、隣接するトラックから同時に再生され
る所定信号の位相差に応じたレベルを有する位相エラー
信号を出力する第２検出手段と、前記第１領域もしくは
前記第１領域に近接する領域において前記第２検出手段
から出力される位相エラー信号を抽出する抽出手段と、
前記第１検出手段から出力されるトラッキングエラー信
号と前記抽出手段で抽出された位相エラー信号と、前記
第１領域以外における前記第２検出手段の出力する位相
エラー信号とに基づき前記ヘッドのトラッキング制御を
行う制御手段とを具備する。

［作用］ 本発明によればトラックの特定領域において得られたト
ラッキングエラー信号に、その領域近辺から得られる隣
接トラック間の位相差を基準位相差としてその後トラッ
ク後端に至るまでこの基準位相差からのずれに関連する
量を加えてトラッキング制御信号を生成してトラッキン
グ動作を行うものである。

［実施例コ 以下、実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。

実施例１ 第１図ないし第４図は本発明を適用した第１の実施例で
あるデジタル・ビデオテープレコーダ（ＤＶＴＲ）を示
す図である。ここで、第１図は本発明の一実施例による
トラッキング制御回路を含むＤＶＴＲの概略構成を示す
ブロック図である。第２図は本実施例に用いる回転ヘッ
ドドラムのヘッド配置を示す模式図、第３図は回転ヘッ
ドによって形成された各トラックを示すテープパターン
を示す図、第４図は第１図の動作を示す信号波形図であ
る。これら各図において、１は回転ドラムヘッドであっ
て、４つのヘッドＡ＋、Ａ−，Ｂ＋、Ｂ−を各２個１組
ずつ近接して配置すると共に各組を１８ｏ゛対向位置に
取り付けである。磁気テープ２は回転ヘッドドラム１に
１８０°＋αの範囲にわたり巻付けられている。

回転ヘッドドラム１を周速ＶＨで図示の方向に回転させ
ながらテープ２を速度ｖＴで図示の方向に送ることによ
り、第３図のようなトラックパターンが得られる。テー
プ上に形成された各トラックにはその先頭部に２種類の
周波数の異なるパイロット信号ｆ、、ｆ２が交互に一定
期間記録され、その後にデータエリアＤＡＴＡが設けら
れている。

次に、本実施例の動作を第１図に示した各ブロックの番
号を参照して説明する。

記録時には、まず人力信号をへ／Ｄ変換（１０）　した
後、データ圧縮・インターリーブ・ＩＤ付加等のデジタ
ル信号処理（１２）を施す。次に、８−１Ｏ変調等の磁
気記録に適した適当な変調（１４）を行ない、その信号
を２系統に直並列変換（１６）するとともに、パイロッ
ト信号（ｆｌ、ｆ２：第３図参照）をトラックの先頭部
に付加してヘッドＡ＋、Ａ−又はＢ＋、Ｂ−により記録
する。

再生時には各ヘッドからの再生信号を増幅した後、イコ
ライザ１８．２２により波形等化を行ない、信号中のク
ロック成分を検出してＰＬＬ回路２６．２８によりデー
タを再生する。その後は記録時と逆であり、直並列変換
（３２）の後に復調（３４）を行い、次いて誤り訂正・
デインターリーブ等のデジタル信号処理（３６）を施す
ことにより元のデジタル信号を得、ざらにＤ／八へ換（
３８）シてアナログ画像情報を出力する。

この再生時には、各ヘッドがテープ上のトラックを正し
く走行するためにトラッキング制御が必要となる。この
トラッキング制御を次に説明する。

第３図に示すように、各トラックの先頭にはパイロット
信号ｆ１またはｆ２が記録されている。まずＡ−ヘッド
から得られる再生信号をフィルタや２乗検波等器（図示
せず）に入力することによりｆ。

信号成分を検出し、第４図（ａ）の信号波形を得る。ま
た同様にＡ−ヘットの再生信号からｆ２信号成分を検出
することにより第４図（ｂ）の信号波形を得る。ここで
、第３図から明らかなように、ｖ＋は上側のＴ２トラッ
クから、ｖ２は下側のＴＯトラックから再生されたもの
であるから、その大きさを比較することによりトラッキ
ングエラー信号５４２が得られる。そのためには、第４
図（ａ）に示す波形の立上りおよび立下がりから第４図
（Ｃ）および（ｄ）のようなゲートパルスを作り、第４
図（ｂ）の波形をサンプリングしてそのレベルを比較す
るよう構成すれば良い。

このようにしてパイロット信号エリアにおけるトラッキ
ングエラー信号Ｓ４２が得られるが、ここに示した実施
例のみならず通常のＤＡＴで実用されているような４周
波数を用いるものでも良い。換言すれば、所定のパイロ
ットエリアを用いてトラッキングエラー信号を得られる
ものであれば使用可能である。

本実施例においては連続的なトラッキング制御を行うた
めに、上述したパイロットエリアによるトラッキング制
御のほか、チャンネル間位相差（後に後述する）を用い
ることにより全トラック領域にてトラッキングエラー信
号Ｓ３０を得ることができる。上記チャンネル間位相差
は、第５図に示すように、トラッキングエラーΔに対し
アジマスθの方向によって距１ｔ＝Δ／ｌａｎθだけ信
号位相方向にズレが生じることを利用するもので、第５
図示の状態ではへ十ヘッドの信号の位相か進み、Ａ−ヘ
ッドの位相が遅れている。この位相差とトラッキング位
置は比例関係があることからトラッキングエラー信号と
して使えるが、この信号５３０だけではトラックのセン
ターを検出できないため、これだけではオート・トラッ
キング化できず、別個の基準位相を外部から与えてやら
なければならない。この基準位相を得るために、本実施
例では差動増幅器４６およびサンプル／ホールド回路４
８を用いている（その動作は後に詳述する）。

一般に、テープ上に形成されたトラックのうねりは緩や
かであるので、上述したパイロットエリアにて行われた
トラッキング制御により、ヘッドとトラックの位置関係
はしばらくの間大きな変化は無いと考えられる。従って
、パイロットエリアを参照して得られたトラッキングエ
ラー信号Ｓ４２と、データエリアの先頭部におけるチャ
ンネル間位相差信号Ｓ３０とに基づいて前記基準位相を
求めるようにすれば、記録信号のタイミングを予め調整
しておくことなくオートトラッキング化が可能である。

本実施例では、Ａ−ヘッドがパイロットエリアを通過し
てデータエリアに入ると検波部のＰＬＬ回路２８により
クロックが記録データにロックするが、この時へ十ヘッ
トはすでにデータエリア上にあるため既にＰＬＬ回路２
６はロックしている。そこで両位相ロックが行われた時
から一定時間経過後にサンプル／ホールド用タイミング
パルス（第４図（ｆ）参照）を発生させる。あるいは、
第４図（ａ）の波形から遅延回路を介することにより第
４図（ｆ）に示すサンプル／ホールド用タイミングパル
スを得ることもできる。

上記チャンネル間位相差信号５３０は、各ヘッドに対応
して設けである検波部のＰＬＬクロックを位相比較する
ことにより、第４図（ｇ）に示す波形の形で得られる。

第４図（ｇ）　　に示すように、Ａ−ヘッドがデータエ
リアに突入した直後に生じる波形の乱れは、ＰＬＬ回路
のロック動作時のものであって、位相ロック後はそのレ
ベルが安定してｖ４となる。

上述したトラッキングエラー信号Ｓ４２及び位相差信号
５３０は差動増幅器４６に入力され、その差分がサンプ
ル／ホールドされる（第４図（ｅ）参照）。

上記サンプル／ホールドがなされた後は、チャンネル間
位相差信号５３０とサンプル／ホールド信号５４８との
差分を得ることにより、全トラック長にわたってトラッ
キング制御信号Ｓ５０が得られる。この信号Ｓ５０を補
間回路５２（後に詳述する）を介してキャプスタン制御
回路５４および圧電素子制御回路５６に加えることによ
り、トラッキング動作を行なうことができる。すなわち
、バイモルフ素子等で回転ヘッド位置を可動としている
本実施例では、トラッキング制御信号Ｓ５２によりＡ＋
、八−ヘッドを同時に動かすようにして、トラック曲が
りに追従させることか可能となる。

上述したトラッキング制御信号５５０はＡ＋ヘッドまた
はへ＝ヘッドがトラック後端に達するまで持続するが、
その後ばＢ＋、Ｂ−ヘッドの出力から同様にしてトラッ
キング制御信号が生成される。この切換部においてごく
短時間ではあるがトラッキング制御信号が発生できない
期間が生ずる。そこでこの期間は、回転ヘッドドラムの
回転位相検出信号等から第４図（＋）に示すようなタイ
ミング信号Ｓ４４［１をタイミング作成回路４４から補
間回路５２に送り、前値ホールド等により補間を行って
いる。

上述した本実施例のトラッキング制御により、第６図（
ａ）に示す・ようなトラック曲がりに対してキャプスタ
ン制御のみでも一点鎖線の位置にトラッキングすること
ができる。さらに可動ヘッドを用いることにより、第６
図（ａ）に示す二点鎖線のようなトラッキングが可能で
ある。他方、従来技術にみられるようにパイロット信号
のみによるトラッキング制御では第６図（ｂ）に示すよ
うにトラッキングしてしまうため、トラック後半の出力
が充分得られないことになる。

その他の実施例 以上説明した実施例においては、ＰＬＬ回路によってロ
ックされたクロックの位相差に基づいて、位相差信号Ｓ
３０を生成したが、！ＤパルスやＰＬＬクロックをｎ分
周したものを用いても良い。

また、上述した実施例ではデジタルＶＴＲを例示したが
、ＤＡＴあるいはアナログＶＴＲについても適用可能で
ある。但し、アナログＶＴＲの場合には、ＰＬＬクロッ
クの替わりに、水平同期信号やバーストイ３号の位相差
を用いればよい。

さらに、上述した実施例においては２チヤンネルを並列
的に再生する場合について述べたが、２チャンネル以上
とすることも可能である。これに対して記録された情報
が１チヤンネルの場合においても、逆アジマスの再生ヘ
ッドを追加することによって、同様に本発明を適用する
ことができる。

ところで、前述の実施例ではデータエリアを１つのエリ
アとして扱ったが、第７図に示すように、サブコードエ
リア（ＳＯＢ）　、ビデオエリア（ＶＩＤＥＯ）　、オ
ーディオエリア　（ＡＵ［ｌｌ０）等のようにパイロッ
トエリアＰの前後において複数の領域に分割されていて
も本発明を適用することが可能である。但し、このよう
に領域が分割されている場合には最も長いエリア（ここ
ではＶＩＤＥＯエリア）の直前にパイロットエリアがあ
ることが好ましい。

また、１つのエリア（例えばＶＩＤＥＯエリア）のみに
よるトラッキング制御だけでは充分でない場合、例えば
ＡＵＤＩＯのエリアがトラックの全長の２０％以上ある
場合や、複数のオーディオ領域を有するマルチチャンネ
ルオーディオレコーダの場合には、各エリアの境界部で
基準位相をセットしなおせば良い。第８図に示す回路は
、各エリアの境界部で基準位相をセットしなおすための
リセッ′ト回路を加え構成例を示す。ここで第１図と同
様の要素には同一の番号を付しである。本回路の動作は
次のとおりである。

ヘッドが各エリアの境界部を通過する直前にそのトラッ
キング制御信号Ｓ５２を第２のサンプル／ホールド回路
８２にてホールドし、スイッチ８０を介して差動増幅器
４６に入力する。そして、ヘッドが境界部を通過した後
にロックした信号５３０どの位相差を第１のサンプル／
ホールド回路４８にてホールドし、これを基準位相とし
て用いる。すなわち、前エリアでのトラッキング状態を
基準として、後エリアに突入した後のトラッキング制御
を行う。なお必要であれば、補間回路５２を用いてこの
境界部についてもトラッキング制御信号をホールドする
ことができる。

このように第８図に示した構成とすれば、トラックの一
部分のみを書きかえるいわゆるインサート編集も可能と
なる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係るトラッキング制御装
置によれば、互換性の高いオートトラッキング制御が容
易に実現できると共に、狭トラツク化による高記録密度
にも十分に対応することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、 第２図は回転ヘッドドラムの上面模式図、第３図はテー
プパターン図、 第４図は信号波形図、 第５図はチャンネル間位相差についての説明図、 第６図はトラック曲りの説明図、 第７図は第２の実施例による記録フォーマットを示す図
、 第８図は第２の実施例の要部を示すブロック図である。 １・・・回転ヘッドドラム、 ２・・・磁気テープ、 ３・・・キャプスタン、 ４・・・ヘッド可動素子、 ２６．２８・・・位相ロック回路、 ３０・・・位相比較器、 ４０・・・パイロット信号検出回路、 ４２・・・トラッキングエラー信号発生回路、４８・・
・サンプル／ホールド回路、 ４６．５０・・・差動増幅器、 ５２・・・補間（ホールト）回路、 ５４・・・キャプスタン制御回路、 ５６・・・圧電素子制御回路。 曖−ＶＴ 第 図 第 図 Ｐ　。ハ・イロットイ１号エリア Ｄ　　干゛−タエリア 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）並列的に形成されたトラック上にヘッドを位置決め
   するトラッキング制御装置において、前記トラックの第
   １領域から再生された信号を用いて、トラッキングエラ
   ー信号を出力する第１検出手段と、 隣接するトラックから同時に再生される所定信号の位相
   差に応じたレベルを有する位相エラー信号を出力する第
   ２検出手段と、 前記第１領域もしくは前記第１領域に近接する領域にお
   いて前記第２検出手段から出力される位相エラー信号を
   抽出する抽出手段と、 前記第１検出手段から出力されるトラッキングエラー信
   号と前記抽出手段で抽出された位相エラー信号と、前記
   第１領域以外における前記第２検出手段の出力する位相
   エラー信号とに基づき前記ヘッドのトラッキング制御を
   行う制御手段とを具備したことを特徴とするトラッキン
   グ制御装置。