JPH06150211A - 磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特殊再生に対応したトラックピッチより幅広
の再生ヘッドを採用しながらクロストークのキャンセル
が実現できる。 【構成】 磁気ヘッド２を用いて再生されたディジタル
情報は、プリアンプ３で増幅された後、波形等化回路４
とサーボ回路１１に供給する。波形等化回路４に入力さ
れた再生信号は、減算器５を介してコンパレータ６によ
り二値化処理し、その後ＰＬＬ回路８で作られたクロッ
ク信号により識別回路７で再生データとして識別する。
メモリ９に保持された前トラックの再生信号をフィルタ
１０によりフィルタリングし、得られたクロストークの
理論的周波数特性と一致させることにより、前トラック
からのクロストーク成分を疑似的に作り出すことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、磁気テープに記録さ
れた情報を、ヘリカルスキャン方式で再生する磁気記録
再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装
置においては、記録密度を上げるためにトラック間のガ
ードバンドをなくし、これにより生じる隣接トラックか
らのクロストークを軽減するために隣合ったトラックの
記録アジマスが異なるようなアジマス記録を採用するこ
とが一般的になってきている。アジマス記録は、低い周
波数成分のクロストークには効果が少なく、またビデオ
テープレコーダー（ＶＴＲ）などでは、通常の再生以外
にサーチなどの特殊再生を考慮する必要があることか
ら、できる限り多くの情報が再生できるように、ヘッド
幅はトラックピッチより広く設定されることが多い。こ
のような場合には、ますますクロストークが増え通常再
生における性能を劣化させている。

【０００３】クロストークの影響を軽減する方法とし
て、現在一般に広く普及しているアナログ方式のＶＴＲ
では、ＰＩ（Phase Invert）方式やＰＳ（Phase Shift
）方式を採用している。これらは映像信号のライン相
関を用いて、隣接トラックの色信号によるクロストーク
を除去する方法であり、色信号の帯域でしか効果が得ら
れず、しかも映像信号にライン相関がないとクロストー
クを除去できない。

【０００４】この他に、近年実用化が進められてきたデ
ィジタル記録ＶＴＲでは、記録データにディジタル変調
をかけて、予め記録データの低域成分を抑圧してから記
録することで、クロストークの発生を抑える方法が取り
入れられている。しかし、記録帯域の制約などにより、
低域成分を完全に抑圧することはできないので、再生時
には隣接トラックからのクロストークが発生しエラーレ
ートの悪化を招いている。

【０００５】また隣接トラックの情報を用いて積極的に
クロストークをキャンセルするという提案もなされてい
る。例えば特開平４−１２１８０４号公報では、１トラ
ック分の遅延回路を２個用いて再生対象となる主トラッ
クの前後１トラックの再生信号を得て、主トラックの再
生信号からその前後トラックの再生信号を適度な重み付
けを行った後、減算することでクロストーク成分をキャ
ンセルするという方法が記されている。

【０００６】しかしこの方法では、これから再生情報と
して用いる主トラックの再生信号が遅延回路を通過する
ことになる。ディジタルＶＴＲのように高い周波数と広
い帯域を持つ二値化処理以前の再生信号を、波形を歪ま
せることなく１トラック分遅延させることは非常に困難
であり、かつこのような１トラック遅延回路が２組み必
要となる。さらに主トラックの前後トラックから得られ
た再生信号それぞれについて適応的に演算するため、こ
の演算回路も２組み必要となり回路規模が大きくなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
磁気記録再生装置では、特殊再生を考慮した幅広ヘッド
を用いると隣接トラックからのクロストークの影響を受
け通常再生の性能が劣化する。またクロストークの発生
源である隣接トラックの再生信号を用いてクロストーク
を積極的にキャンセルする方法では主トラック再生信号
が遅延回路を通る為に歪を生じる恐れがあるばかりか、
１トラック分の遅延回路が２組み必要であり、さらに主
トラックの前後トラック再生信号それぞれに演算回路が
必要なため回路規模が非常に大きくなる。

【０００８】この発明は、特殊再生に対応したトラック
ピッチより幅広の再生ヘッドを採用しながらも、小規模
な回路構成でかつ再生信号に歪を生じさせることのない
クロストークキャンセル回路により、通常再生時におけ
るクロストークの影響を防ぎ性能劣化を軽減すること
で、特殊再生と通常再生の性能を両立させた磁気再生装
置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、テープ状の
記録媒体にヘリカルスキャン方式により所定のトラック
ピッチで記録された情報を、前記所定のトラックピッチ
より幅広のヘッドを用いて再生する装置において、再生
信号を１トラック分保持する手段と、再生時のヘッドの
位置が、既に再生されたトラック側に大きく、かつ一定
量はみ出した状態で安定するトラッキングサーボ手段
と、前記保持手段に蓄えられた１トラック前の再生信号
を、前記サーボ手段により一定量に保たれたオフトラッ
ク量から理論的に得られるクロストークの周波数特性と
一致させるフィルタ手段と、現在再生されている主トラ
ックにおける再生信号から、前記フィルタ手段を通した
１トラック前の再生信号を減算する手段とを備えたもの
である。

【００１０】

【作用】この発明では、まず再生時のヘッド位置が、既
に再生したトラック側に大きく、かつ一定量ずれた状態
で安定するトラッキングサーボ手段により、大部分のク
ロストークが直前に再生した前トラックから発生する状
態を作り出す。また前記トラッキングサーボ手段で一定
に保たれたオフトラック量から理論的にクロストークの
周波数特性や振幅を求めることが可能である。

【００１１】従って再生信号保持手段に保持された前ト
ラックの再生信号をフィルタリングし、前記ようにして
得られたクロストークの理論的周波数特性と一致させる
ことで前トラックからのクロストーク成分を疑似的に作
り出すことができる。この疑似クロストーク成分を現在
再生している主トラックの再生信号から減算すること
で、主トラック再生信号に重畳しているクロストーク成
分の大部分を除去することが可能となる。

【００１２】また、主トラックの再生信号を再生データ
として使用する以前には遅延させる必要がないため、遅
延回路を通すことによって発生する歪で再生データとし
ての品位を落とす恐れはない。しかも疑似クロストーク
を既に再生した前トラックの再生信号だけで作り出せる
ので、前後トラックの再生信号を用い特殊再生に対応し
たトラックピッチより幅広の再生ヘッドを採用しながら
も、小規模な回路構成でかつ再生信号に歪を生じさせる
ことのないクロストークキャンセル回路により通常再生
時におけるクロストークの影響を防ぎ性能劣化を軽減す
ることで、特殊再生と通常再生の性能を両立させたる場
合と比較し遅延回路、疑似クロストーク発生回路の数が
半分となり回路規模を小さくできる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例を
示し、ガードバンドレスのアジマス記録方式ディジタル
ＶＴＲに用いた回路構成図である。

【００１４】図１において、１は磁気テープであり、磁
気テープ１に記録されたディジタル情報を磁気ヘッド２
を用いて再生する。再生された信号は、プリアンプ３で
増幅された後、波形等化回路４とサーボ回路１１に供給
する。波形等化回路４に入力された再生信号は、アナロ
グ減算器５を介してコンパレータ６により二値化処理
し、その後ＰＬＬ回路８で作られたクロック信号により
識別回路７で再生データとして識別する。

【００１５】サーボ回路１１では、トラッキングを図２
のように合わせる。図２において、１４は再生ヘッドで
あり、１５〜１７はテープ上に記録されたデータのトラ
ックであり、１６は現在再生を行っている主トラック、
１５は既に再生した前トラック、１７は次に再生を行う
後トラックを表している。再生ヘッド１４は前トラック
１５側に大きくオフトラックしており、後トラック１７
側にはほとんどはみ出していない。このような状態で主
トラック１６を再生すると再生信号に重畳されるクロス
トークは、大部分が前トラック１５によるものとなる。

【００１６】上記のトラッキング状態で主トラック１６
の再生を始めるとすると再生開始時には第１図のメモリ
９に前トラック１５の再生データが保持されている。そ
して主トラック１６の再生に合わせて前トラックの再生
データをメモリ９より読みだし、フィルタ１０に通して
疑似クロストーク信号を生成する。フィルタ１０では入
力された前トラック１５の再生データが、再生ヘッド１
４のオフトラック量ΔＸにより理論的に求められるクロ
ストークの周波数特性とほぼ一致するような周波数特性
で出力される特性を持っている。

【００１７】この前トラック１５の再生データから生成
された疑似クロストーク信号を、前トラック１５のクロ
ストーク成分を多く含んだ再生信号を減算器５により引
くことで、主トラック１６の再生信号中に含まれる前ト
ラック１５のクロストーク成分を除去する。その後コン
パレータ６で二値化処理された再生信号は、識別回路７
で再生データとして識別された後、次の再生トラック１
７のクロストーク除去用としてメモリ９に保持する。

【００１８】オフトラック量検出回路１２は、オフトラ
ック量Δｘが常に一定値に保たれている場合には必要な
いが、他録再時のトラック曲がりなどでΔｘが変化して
しまう場合にその変化を検出し、フィルタ１０の特性を
Δｘに合わせて制御することで疑似クロストークの信憑
性を保っている。

【００１９】図３はオフトラック動作を可能とするトラ
ッキングサーボ回路の一例を、ブロック図で表したもの
である。この回路は現在市販されている８ｍｍＶＴＲの
パイロット信号多重方式ＡＴＦを基本としている。ＬＰ
Ｆ３１、平衡変調器３２、ｆＨＬＰＦ３３、３ｆＨＬＰ
Ｆ３４、検波回路３５，３６、比較回路Ａ３９、反転ア
ンプ４０、スイッチ４１で構成され、トラック毎に記録
された４周波のパイロット信号によって再生時に生じる
ｆＨと３ｆＨのビート成分の振幅が等しくなるようにサ
ーボをかけている。この回路にオフトラック機能を追加
することは、２つのビート成分の振幅比較を行う前に各
々もしくは一方の振幅を制御し、比較回路Ａ３９の出力
に定常的なオフセットを持たせることで可能となる。

【００２０】このビート成分の振幅制御を行うのが３
７，３８のゲインコントロール回路である。また主トラ
ックに対するオントラックを保ちつつ前トラック側への
オフトラックを行うために、再生信号のなかでクロスト
ーク成分の少ない高中域成分だけをＢＰＦ４２で抜き取
り、これを４３でエンベロープ検波し、その振幅をピー
ク値保持回路４４と比較回路Ｂ４５により監視しゲイン
コントロール回路３７，３８を制御している。つまり比
較回路Ｂ４５はエンベロープの振幅が最大値を保つ範囲
でゲインコントロール回路３７，３８のゲインを変化さ
せ、エンベロープの振幅がピーク値を下回ったらピーク
値に戻るまでゲインを戻し、そこでゲインを固定する。
この動作で図２のトラッキング状態を実現できる。な
お、この８ｍｍＶＴＲのサーボ方式ではトラック毎にビ
ート成分とトラッキングの進み遅れの関係が逆転するた
めスイッチ４１，４６で補正する必要がある。

【００２１】アジマス記録方式の場合のオフトラック部
分は、再生ヘッドと記録信号のアジマスがずれているた
めに、通常の記録再生における周波数特性にアジマス損
失を乗算したものとなる。アジマス損失Ｌａは、オフト
ラック量をＴｏｆｆ、再生ヘッドのギャップとテープ上
に記録されたデータの角度差をθ、記録されたデータの
波長をλとすると、以下の式で表せる。

【００２２】

【式１】 図４はアジマス記録方式を採用したＶＴＲに見られるク
ロストーク成分の周波数特性の一例である。この周波数
特性は、上式からわかるようにオフトラック量、アジマ
スずれ、記録波長に依存する。アジマスずれは、ＶＴＲ
の規格で決まっているため、この周波数特性はオフトラ
ック量でほぼ定まる。

【００２３】図１のＶＴＲがアジマス記録を採用してい
る場合、図１におけるフィルタ３０は図４のような周波
数特性にする必要がある。図５は図４に近い特性を実現
するフィルタの構成例である。遅延線５１と加算器５２
でｓｉｎフィルタを構成し、遅延線５１，５３と減算器
５４とによりｃｏｓフィルタを構成する。ｓｉｎフィル
タは図４におけるＤＣ〜ｆｘの特性をつくり、ｃｏｓフ
ィルタは同図におけるｆｘ以上の櫛形特性を作ってい
る。この櫛形特性を得るためには図５における遅延線５
１，５３の遅延時間ΔＴを１／（２×ｆｘ）に設定すれ
ば良い。この櫛形特性を持つ２つのフィルタの出力をそ
れぞれカットオフ周波数がｆｘであるＬＰＦ５５、ＨＰ
Ｆ５６に通した後、加算器５７で加算することで図４の
櫛形特性をＤＣから再現できる。最後に高域で減衰して
いく特性をＬＰＦ５８で作ることにより図４の特性をほ
ぼ近似できる。

【００２４】図６は、図１のサーボ回路１１おけるオフ
トラック量検出機能を、実現するための回路ブロックを
示す。３５，３６の検波回路、３７，３８のゲインコン
トロール回路は図３における検波回路３５，３６、ゲイ
ンコントロール回路３７，３８と同じものである。図６
のＲＯＭテーブル６１には予め二つのビート成分の振幅
の絶対値とオフトラックの関係を記憶させておく。そし
て検波された二つのビート成分を６２、６３のＡ／Ｄ変
換器でディジタル情報に変換した後、比較回路６４にて
ＲＯＭテーブル６１の情報と比較し、現在のオフトラッ
ク量Δｘを算出する。

【００２５】このように、この実施例ではまず再生時の
ヘッド１４の位置が、前トラック１５側に大きく、かつ
一定量ずれた状態で安定するサーボ１１により、大部分
のクロストークが直前に再生された前トラック１４から
発生する状態を作り出す。またトラッキングサーボで一
定に保たれたオフトラック量Δｘから理論的にクロスト
ークの周波数特性や振幅を求めることが可能である。

【００２６】従って、メモリ９に保持された前トラック
１５の再生信号をフィルタ１０によりフィルタリング
し、得られたクロストークの理論的周波数特性と一致さ
せることにより、前トラック１５からのクロストーク成
分を疑似的に作り出すことができる。この疑似クロスト
ーク成分を、現在再生している主トラック１６の再生信
号から減算することで、主トラック１６の再生信号に重
畳しているクロストーク成分の大部分を除去することが
可能となる。

【００２７】また、主トラック１６の再生信号を再生デ
ータとして使用する以前には遅延させる必要がないた
め、遅延回路を通すことによって発生する歪で再生デー
タとしての品位を落とす恐れはない。しかも疑似クロス
トークを既に再生した前トラック１５の再生信号だけで
作り出せるので、前後トラック１５，１７の再生信号を
用いる場合と比較し遅延回路、疑似クロストーク発生回
路の数が半分となり回路規模を小さくできる。

【００２８】図７は、この発明の他の実施例を示すもの
であり、図１の実施例における疑似クロストーク生成用
の前トラック１５の再生データには、ランダムなエラー
信号が含まれている。この信号をそのまま疑似クロスト
ークとして用いるとこのエラーが主信号に伝播するおそ
れがある。

【００２９】この実施例では、識別回路７、復調回路７
１、エラー訂正回路７２まで行うことでより、再生デー
タにランダムに含まれる、エラー信号をエラー訂正回路
７２を介して訂正し、信頼性を高めたものである。この
場合、疑似クロストーク生成用のフィルタ１０に入力す
る前に、変調回路７３により記録されていた状態に再度
変調する必要がある。

【００３０】図８はこの発明をアナログＶＴＲに用い
た、この発明のもう一つの他の実施例を示すものであ
る。図２に示す、前トラック１５の再生信号を保持する
ためにアナログ信号を、Ａ／Ｄ回路８１によりＡ／Ｄ変
換した後メモリ４０に蓄える。主トラック１６を再生す
るときに、メモリ４０に蓄えた前トラック１５の再生信
号を読みだし、Ｄ／Ａ回路８１によりＤ／Ａ変換した
後、図４のフィルタリング特性を持つフィルタ１０´に
より疑似クロストーク信号を生成し、減算器４´に供給
し、主信号のクロストーク成分を減衰することができ
る。なお、イコライザ４´、サーボ回路１１´、オフト
ラック量検出回路１８´は、入力にアナログ信号を供給
し、図１の回路と同様の働きをする。

【００３１】この実施例では、アナログ信号を記録した
ＶＴＲにおいても、再生信号に歪を生じさせることのな
いクロストークのキャンセルが実現できる。

【００３２】

【発明の効果】以上記載したように、この発明の磁気記
録再生装置によれば、特殊再生に対応したトラックピッ
チより幅広の再生ヘッドを採用しながらも、小規模な回
路構成でかつ再生信号に歪を生じさせることのないクロ
ストークのキャンセルが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例をディジタルＶＴＲに用い
た回路構成図。

【図２】図１のＶＴＲのトラッキング状態を示した状態
説明図。

【図３】図１のサーボ回路にオフトラック機能を持たせ
た具体例を示す回路構成図。

【図４】クロストーク周波数特性の一例を示す周波数特
性図。

【図５】疑似クロストーク生成の機能を持たせた図１の
フィルタの具体例を示す回路構成図。

【図６】図１のオフトラック量検出回路の具体例を示す
回路構成図。

【図７】この発明の他の実施例を示す回路構成図。

【図８】この発明のもう一つの他の実施例を示す回路構
成図。

【符号の説明】

１…磁気テープ、２…磁気ヘッド、３…プリアンプ、４
…波形等化回路、５…減算器、６…コンパレータ、７…
識別回路、８…ＰＬＬ回路、９…メモリ、１０…フィル
タ、１１…サーボ回路、１２…オフトラック量検出回
路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ 4227−5Ｃ 5/93 Ｂ 4227−5Ｃ Ｃ 4227−5Ｃ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テープ状の記録媒体にヘリカルスキャン
   方式により所定のトラックピッチで記録されたディジタ
   ル情報を、前記所定のトラックピッチより幅広のヘッド
   を用いて再生する磁気記録再生装置において、 再生された前記ディジタル情報に対して波形等化を行
   い、二値化処理した再生信号を１トラック分保持する保
   持手段と、 再生時のヘッド位置が、既に再生したトラック側に大き
   く、かつ一定量はみ出した状態で安定するトラッキング
   サーボ手段と、 前記保持手段に蓄えられた１トラック前の再生信号を、
   前記サーボ手段により前記ヘッドが既に再生したトラッ
   ク側にはみ出した量（オフトラック量）から理論的に得
   られるクロストークの、周波数特性とほぼ一致させ疑似
   クロストーク信号を生成する手段と、 現在再生対象となっている主トラックより再生している
   二値化処理する以前の再生信号から、前記疑似クロスト
   ーク信号を減算してクロストーク成分を除去もしくは軽
   減させる手段とを具備したことを特徴とした磁気記録再
   生装置。
2. 【請求項２】 保持手段に入力する再生信号を、再生し
   データ識別を行った再生信号、または再生し誤り訂正を
   行った後に、再度記録時と同じ変調をした信号に置き換
   えたことを特徴とする請求項１記載の磁気記録再生装
   置。
3. 【請求項３】 テープ状の記録媒体にヘリカルスキャン
   方式により所定のトラックピッチで記録されたアナログ
   情報を、前記所定のトラックピッチより幅広のヘッドを
   用いて再生する磁気記録再生装置において、 再生された前記アナログ情報を１トラック分保持する手
   段と、 再生時のヘッド位置が、既に再生したトラック側に大き
   く、かつ一定量はみ出した状態で安定するトラッキング
   サーボ手段と、 前記保持手段に蓄えられた１トラック前の再生信号を、
   前記サーボ手段によりヘッドが既に再生したトラック側
   にはみ出した量（オフトラック量）から理論的に得られ
   るクロストークの、周波数特性とほぼ一致させ疑似クロ
   ストーク信号を生成する手段と、 現在再生対象となっている主トラックの再生信号から、
   前記疑似クロストーク信号を減算することでクロストー
   ク成分を除去もしくは軽減させる手段とを具備したこと
   を特徴とする磁気記録再生装置。
4. 【請求項４】 疑似クロストーク生成手段に、オフトラ
   ック量を検出する手段と前記オフトラック量に応じて疑
   似クロストークの周波数特性やゲインを変化させる手段
   とを付加してなることを特徴とする請求項１または３記
   載の磁気記録再生装置。