JPH0620347A - 磁気テープガイド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は磁気テープの安定な走行をはかる。 【構成】 磁気テープガイドドラムないしはガイドピン
の磁気テープの案内面１１を、山の高さδ（Ｒ_max ）
が、０．２μｍ〜３．０μｍに選定され、山のピッチｘ
が、０．０５０ｍｍ≦ｘ≦（３２９δ）^1/4 ｍｍの粗面
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気テープガイド装置
に係わる。

【０００２】

【従来の技術】各種磁気記録再生装置、例えばＶＴＲに
おいて、図２３に示すように、例えば同軸心上に同径の
上下の磁気テープガイドドラム１及び２が配置された磁
気ヘッドドラム３が設けられ、このドラム３の周面を繞
ってたすきがけに磁気テープ４が案内され、両ドラム１
及び２間に臨む回転磁気ヘッド５によって磁気テープ４
に対しての記録、再生が行われるようになされている。

【０００３】更に、磁気テープ４の移行途上には、これ
を案内する例えば固定のガイドピン６が設けられる。

【０００４】磁気ヘッドドラム３の、ガイドドラム１及
び２は、例えばその一方のドラム１が回転ドラムとさ
れ、他方が固定ドラムとされる。

【０００５】このように、磁気テープ４が、それぞれ円
柱ないしは円筒体より成るガイドピン６や、ガイドドラ
ム１及び２（以下ガイドピンとガイドドラムを総称する
ときは単にガイド体と略称する）によって案内される場
合、磁気テープ４の、これらいわゆるはりつき、特にガ
イド体が例えば固定状態にあって磁気テープが摺接状態
で案内される場合のはりつきによる走行性の低下が問題
となる。

【０００６】一方、磁気記録の分野においては、年々高
密度化が要求されている。この場合、高保磁力のＣｏ−
Ｎｉ，Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｏ系の磁性金属の蒸着、スパ
ッタリング等によって磁性層が形成された金属磁性薄膜
磁気テープが使用される方向にある。

【０００７】加えて信号形態もアナログ信号からディジ
タル信号に代わりつつあり、高密度化と共に信号形態に
合せた媒体設計が必要とされている。

【０００８】通常一般の磁気記録の方式は、面内に磁化
の容易軸を持った磁気記録媒体を用いる、いわゆる面内
磁気記録方式がとられるが、この方式では記録密度を上
げれば上げるほど磁気記録媒体の磁化方向が互いに反発
し合うように並ぶため、高密度化には自ずと限度があ
り、要求されるような高密度化を図ることは困難であ
る。

【０００９】更に、面内磁気記録方式では、磁化反転が
２回繰り返すパターンにおいて、それぞれの磁化反転の
間隔が詰まってくるほど（高密度化するほど）互いの磁
化反発及び波形干渉によるピークシフトが生じ、エラー
レートが悪化する等の欠点がある。

【００１０】そこで近年、膜面に対して垂直方向に磁化
容易軸を有する磁気記録媒体を用いる垂直磁気記録方式
の開発が著しい。

【００１１】垂直磁気記録方式では、面内磁気記録方式
に比べて減磁作用が極めて少なく、記録密度を飛躍的に
増大することが可能となる。

【００１２】そしてこのような垂直磁気記録方式により
ディジタル信号を記録再生する際の磁気記録媒体として
も、垂直磁気記録媒体として優れた磁気特性を有するＣ
ｏ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｏ系の金属磁性薄膜磁気
テープが用いられる。

【００１３】ところが、このような金属薄膜磁気テープ
を用いる場合、この磁気テープは表面性が良好であるこ
とから磁気テープガイド装置における上述したガイドド
ラム、ガイドピンへの摩擦抵抗の増加によるはりつき
が、塗布型磁性層の磁気テープに比し、更に問題となっ
てくる。

【００１４】このような磁気テープガイド装置におい
て、ガイドドラムないしはガイドピン、特に磁気テープ
を摺接状態で案内する固定ガイドドラム、固定ガイドピ
ンとのはりつきの問題の対処は、通常、これらガイドド
ラム、ガイドピン（ガイド体）を構成する金属材料の選
定、表面粗面化等によって行われている。

【００１５】即ち、通常ガイド体において金属円筒体の
周面にバイト加工をもって、その円周方向に細溝が走る
ような粗面化がなされ、その表面性については、図１
に、その周面の磁気テープとの案内面１１における断面
を模式的に示すように、その細溝による凹凸の山の高
さ、いわゆる表面最大高さδ（Ｒ_max ）についてのみ種
々の設計が試みられている。

【００１６】ところがこのようにしても、特にエラーレ
ートの低減化特に１０^-5オーダーのエラーレートをはか
る磁気記録再生装置の高湿度下における磁気テープガイ
ド装置での磁気テープのはりつきが問題となる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、塗布型磁性
層による磁気テープはもとより、特に金属磁性薄膜磁気
テープを走行性良くガイドすることのできる磁気テープ
ガイド装置を提供するものである。

【００１８】本発明者等は、ガイドドラムないしはガイ
ドピンにおける磁気テープ案内面と、磁気テープのはり
つき、即ち摩擦係数の増加がこれら互いの接触面に吸着
した水分子に起因することを、この吸着水分子層の膜厚
測定の確立に基づいて鋭意考察研究を重ねた結果、より
明確化し、これに基づいて磁気テープの走行性にすぐれ
た磁気テープガイド装置を見出すに至ったものである。

【００１９】例えば図２４にその微視的構造を示すよう
に、磁気テープ４を案内する固定ドラム表面の案内面１
１と、磁気テープ４との接触面における吸着水分子層１
２において、この吸着水の膜厚と、摩擦係数μとの関係
についてみると、図２５に示す測定結果が得られた。

【００２０】この場合、案内面１１の山の高さδいわゆ
る表面の最大高さＲ_max を１μｍとしたものであり、図
２５中○印は環境温度を２５℃とした場合、△印及び□
印はそれぞれ４０℃及び５０℃とした場合である。

【００２１】尚、摩擦係数μは、次の方法によって測定
されたものであり、以下同様である。

【００２２】図２６に示すように被測定ドラムないしは
ピンＤを配置し、これの周面にθの角度にわたって磁気
テープ４を案内させ、テープ４の一端に重錘Ｗを結合
し、その重錘ＷによってテンションＴ₁ をかけると共に
他端において力検出器ＭによってテンションＴ₂ の測定
を行う。そして下記数１によって、数２として測定し
た。

【００２３】

【数１】

【００２４】

【数２】μ＝（１／θ）ｌｎ（Ｔ₂ ／Ｔ₁ ）

【００２５】図２５で分かるように、吸着水分子層の膜
厚にのみ依存して、或る膜厚で急激に摩擦係数μが増加
することを究明した。

【００２６】つまり、磁気テープ４と例えば固定ドラム
の案内面１１との摩擦は、両者の金属同志の直接的接触
による結合部のせん断のみならず、この結合部周りの吸
着水分子を破壊することに依存することをより明確に認
識し、これに基づいて、高湿度下においても、このよう
な不都合をもたらす膜厚に至る吸着水分層の生成を効果
的に回避する構造を提供する。

【００２７】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、図１の
模式的断面図で示すように、磁気テープのガイド体７即
ちガイドドラムないしはガイドピンの磁気テープ案内面
１１が、山の高さδいわゆる最大高さＲ_max を、０．２
μｍ〜３．０μｍとし、更に、その山のピッチｘを下記
数３を満足する粗面とする。

【００２８】

【数３】０．０５０ｍｍ≦ｘ≦（３２９δ）^1/4 ｍｍ

【００２９】また、本発明は、磁気テープのガイド体７
即ちガイドドラムないしはガイドピンの半径を、０．７
ｍｍ〜１２ｍｍとする。

【００３０】

【作用】上述の本発明構成によれば、高湿度下におい
て、表面性の良い金属薄膜磁気テープにおいてもすぐれ
た走行性を示した。、これは、図２４及び図２５で説明
した磁気テープとガイド体との結合を阻害する吸着水分
子層１２の発生をガイド体の表面粗度のみならず、これ
との関連において更に、その山のピッチｘへの考慮によ
って効果的に回避できたことに因る。

【００３１】

【実施例】以下本発明による磁気テープガイド装置は、
カラービデオ信号をディジタル化して磁気テープに記録
する特にエラーレートを１０^-5オーダー以下としたディ
ジタルＶＴＲに適用して有益であり、先ずこの磁気記録
再生装置、即ちディジタルＶＴＲを下記の順序に従って
説明する。

【００３２】Ａ．記録再生装置の構成 ａ．信号処理部 ｂ．ブロック符号化 ｃ．チャンネルエンコーダ及びチャンネルデコーダ ｄ．走行系

【００３３】Ａ．記録再生装置の構成 ディジタルＶＴＲとしては、放送局用のＤ１フォーマッ
トのコンポーネント形ディジタルＶＴＲ及びＤ２フォー
マットのコンポジット形ディジタルＶＴＲが実用化され
ている。

【００３４】前者のＤ１フォーマットディジタルＶＴＲ
は、輝度信号及び第１、第２の色差信号をそれぞれ１
３．５ＭＨｚ、６．７５ＭＨｚのサンプリング周波数で
Ａ／Ｄ変換した後、所定の信号処理を行って磁気テープ
上に記録するもので、これらコンポーネント成分のサン
プリング周波数が４：２：２であることから、４：２：
２方式と称されている。

【００３５】一方、後者のＤ２フォーマットディジタル
ＶＴＲは、コンポジットカラービデオ信号をカラー副搬
送波信号の周波数の４倍の周波数の信号でサンプリング
を行ってＡ／Ｄ変換し、所定の信号処理を行った後、磁
気テープに記録するようにしている。

【００３６】いずれにしても、これらのディジタルＶＴ
Ｒは、共に放送局用に使用されることを前提に設計され
ているために、画質優先とされ、１サンプルが例えば８
ビットにＡ／Ｄ変換されたディジタルカラービデオ信号
を実質的に圧縮することなしに記録するようになされて
いる。

【００３７】従って、例えばＤ１フォーマットのディジ
タルＶＴＲでは、大型のカセットテープを使用しても高
々１．５時間程度の再生時間しか得られず、一般家庭用
のＶＴＲとして使用するには不適当である。

【００３８】そこで本実施例においては、例えば５μｍ
のトラック幅に対して最短波長０．５μｍの信号を記録
するようにし、記録密度４×１０⁵ ｂｉｔ／ｍｍ² 以
上、或いは８×１０⁵ ｂｉｔ／ｍｍ² 以上を実現すると
ともに、記録情報を再生歪みが少ないような形で圧縮す
る方法を併用することによって、テープ幅Ｗ_T が８ｍｍ
或いはそれ以下の幅狭の磁気テープを使用しても長時間
の記録・再生が可能なディジタルＶＴＲに適用するもの
とする。

【００３９】ａ．信号処理部 図２は記録側の構成全体を示すものであり、１Ｙ、１
Ｕ、１Ｖでそれぞれ示す入力端子に、例えばカラービデ
オカメラからの三原色信号Ｒ、Ｇ、Ｂから形成されたデ
ィジタル輝度信号Ｙ、ディジタル色差信号Ｕ、Ｖが供給
される。この場合、各信号のクロックレートはＤ１フォ
ーマットの各コンポーネント信号の周波数と同一とされ
る。即ち、それぞれのサンプリング周波数が１３．５Ｍ
Ｈｚ、６．７５ＭＨｚとされ、且つこれらの１サンプル
当たりのビット数が８ビットとされている。従って、入
力端子１Ｙ、１Ｕ、１Ｖに供給される信号のデータ量と
しては、約２１６Ｍｂｐｓ（メガビット／秒）となる。
この信号のうちブランキング時間のデータを除去し、有
効領域の情報のみを取り出す有効情報抽出回路１０２に
よってデータ量が約１６７Ｍｂｐｓに圧縮される。

【００４０】そして、上記有効情報抽出回路１０２の出
力のうちの輝度信号Ｙが周波数変換回路１０３に供給さ
れ、サンプリング周波数が１３．５ＭＨｚからその３／
４に変換される。周波数変換回路１０３としては、例え
ば間引きフィルターが使用され、折り返し歪みが生じな
いようになされている。この周波数変換回路１０３の出
力信号は、ブロック化回路１０５に供給され、輝度デー
タの順序がブロックの順序に変換される。ブロック化回
路１０５は、後段に設けられたブロック符号化回路１０
８のために設けられている。

【００４１】図３は、符号化の単位のブロックの構造を
示す。この例は、３次元ブロックであって、例えば２フ
レームに跨がる画面を分割することにより、同図に示す
ように（４ライン×４画素×２フレーム）の単位ブロッ
クが多数形成される。尚、図３において実線は奇数フィ
ールドのラインを示し、破線は偶数フィールドのライン
を示す。

【００４２】また、有効情報抽出回路１０２の出力のう
ち、２つの色差信号Ｕ、Ｖがサブサンプリング及びサブ
ラインの回路１０４に供給され、サンプリング周波数が
それぞれ６．７５ＭＨｚからその半分に変換された後、
２つのディジタル色差信号が互いにライン毎に選択さ
れ、１チャンネルのデータに合成される。従って、この
サブサンプリング及びサブライン回路１０４からは線順
次化されたディジタル色差信号が得られる。

【００４３】このサブサンプリング及びサブライン回路
１０４によってサブサンプル及びサブライン化された信
号の画素構成を図４に示す。図４において、○印は第１
の色差信号Ｕのサブサンプリング画素を示し、△印は第
２の色差信号Ｖのサンプリング画素を示し、×印はサブ
サンプルによって間引かれた画素の位置を示す。

【００４４】上記サンプリング及びサブライン回路１０
４からの線順次化出力信号は、ブロック化回路１０６に
供給される。ブロック化回路１０６では一方のブロック
化回路１０５と同様に、テレビジョン信号の操作の順序
の色差データがブロックの順序のデータに変換される。
このブロック化回路１０６は、一方のブロック化回路１
０５と同様に、色差データを（４ライン×４画素×２フ
レーム）のブロック構造に変換する。そしてこれらブロ
ック化回路１０５及び１０６の出力信号が合成回路１０
７に供給される。

【００４５】合成回路１０７では、ブロックの順序に変
換された輝度信号及び色差信号が１チャンネルのデータ
に変換され、この合成回路１０７の出力信号がブロック
符号化回路１０８に供給される。ブロック符号化回路１
０８としては、後述するようにブロック毎のダイナミッ
クレンジに適応した符号化回路（ＡＤＲＣ(AdaptiveDyn
amic Range Coding) と称する）、ＤＣＴ(Discrete Cos
ine Transform) 回路等が適用できる。前記ブロック符
号化回路１０８からの出力信号は、更にフレーム化回路
１０９に供給され、フレーム構造のデータに変換され
る。このフレーム化回路１０９では、画素系のクロック
と記録系のクロックとの乗り換えが行われる。

【００４６】次に、フレーム化回路１０９の出力信号が
エラー訂正符号のパリティ発生回路１１０に供給され、
エラー訂正符号のパリティが生成される。パリティ発生
回路１１０の出力信号は、チャンネルエンコーダ１１１
に供給され、記録データの低域部分を減少させるような
チャンネルコーディングがなされる。チャンネルエンコ
ーダ１１１の出力信号が記録アンプ１１２Ａ、１１２Ｂ
と回転トランスを介して一対の磁気ヘッド１１３Ａ及び
１１３Ｂに供給され、磁気テープに記録される。尚、オ
ーディオ信号と、ビデオ信号とは別に圧縮符号化され、
チャンネルエンコーダ１１１に供給される。

【００４７】上述の信号処理によって、入力のデータ量
２１６Ｍｂｐｓが、有効走査期間のみを抽出することに
よって約１６７Ｍｂｐｓに低減され、更に周波数変換と
サブサンプル、サブラインとによってこれが８４Ｍｂｐ
ｓに減少される。このデータは、ブロック符号化回路１
０８で圧縮符号化することにより、約２５Ｍｂｐｓに圧
縮され、その後のパリティ、オーディオ信号等の付加的
な情報を加えて、記録データ量としては３１．５６Ｍｂ
ｐｓとなる。

【００４８】次に、再生側の構成について図５を参照し
て説明する。再生の際には、図５に示すように、先ず磁
気ヘッド１１３Ａ及び１１３Ｂからの再生データが回転
トランス及び再生アンプ１１４Ａ及び１１４Ｂを介して
チャンネルデコーダ１１５に供給される。チャンネルデ
コーダ１１５においてチャンネルコーディングの復調が
なされ、チャンネルデコーダ１１５の出力信号がＴＢＣ
回路（時間軸補正回路）１１６に供給される。このＴＢ
Ｃ回路１１６において、再生信号の時間軸変動成分が除
去される。ＴＢＣ回路１１６からの再生データがＥＣＣ
回路１１７に供給され、エラー訂正符号を用いたエラー
訂正とエラー修整とが行われる。ＥＣＣ回路１１７の出
力信号がフレーム分解回路１１８に供給される。

【００４９】フレーム分解回路１１８によって、ブロッ
ク符号化データの各成分がそれぞれ分離されると共に、
記録系のクロックから画素系のクロックへの乗り換えが
なされる。フレーム分解回路１１８で分離された各デー
タがブロック復号回路１１９に供給され、各ブロック単
位に原データと対応する復元データが復号され、復号デ
ータが分配回路１２０に供給される。この分配回路１２
０で復号データが輝度信号と色差信号に分離される。輝
度信号及び色差信号がブロック分解回路１２１、１２２
にそれぞれ供給される。ブロック分解回路１２１、１２
２は、記録側のブロック化回路１０５、１０６とは逆
に、ブロックの順序の復号データをラスター走査の順に
変換する。

【００５０】ブロック分解回路１２１からの復号輝度信
号が補間フィルタ１２３に供給される。補間フィルタ１
２３では、輝度信号のサンプリングレートが３ｆｓから
４ｆｓ（４ｆｓ＝１３．５ＭＨｚ）に変換される。補間
フィルター１２３からのディジタル輝度信号Ｙは出力端
子１２６Ｙに取り出される。

【００５１】一方、ブロック分解回路１２２からのディ
ジタル色差信号が分配回路１２４に供給され、線順次化
されたディジタル色差信号Ｕ、Ｖがディジタル色差信号
Ｕ及びＶにそれぞれ分離される。分配回路１２４からの
ディジタル色差信号Ｕ、Ｖが補間回路１２５に供給さ
れ、それぞれ補間される。補間回路１２５は、復元され
た画素データを用いて間引かれたライン及び画素のデー
タを補間するもので、補間回路１２５からはサンプリン
グレートが２ｆｓのディジタル色差信号Ｕ及びＶが得ら
れ、出力端子１２６Ｕ及び１２６Ｖにそれぞれ取り出さ
れる。

【００５２】ｂ．ブロック符号化 図２におけるブロック符号化回路１０８としては、ＡＤ
ＲＣエンコーダが用いられる。このＡＤＲＣエンコーダ
は、各ブロックに含まれる複数の画素データの最大値Ｍ
ＡＸと最小値ＭＩＮとを検出し、これら最大値ＭＡＸ及
び最小値ＭＩＮからブロックのダイナミックレンジＤＲ
を検出し、このダイナミックレンジＤＲに適応した符号
化を行い、原画素データのビット数よりも少ないビット
数により、再量子化を行うものである。ブロック符号化
回路１０８の他の例としては、各ブロックの画素データ
をＤＣＴ処理した後、このＤＣＴで得られた係数データ
を量子化し、量子化データをランレングス・ハフマン符
号化して圧縮符号化する構成を用いてもよい。

【００５３】ここでは、ＡＤＲＣエンコーダを用い、更
にマルチダビングしたときにも画質劣化が生じないエン
コーダの例を図６を参照して説明する。図６において、
入力端子２７に例えば１サンプルが８ビットに量子化さ
れたディジタルビデオ信号（或いはディジタル色差信
号）が図２の合成回路１０７より入力される。入力端子
２７からのブロック化データが最大値、最小値検出回路
２９及び遅延回路３０に供給される。最大値、最小値検
出回路２９は、ブロック毎に最小値ＭＩＮ、最大値ＭＡ
Ｘを検出する。遅延回路３０からは、最大値及び最小値
が検出されるのに要する時間、入力データを遅延させ
る。遅延回路３０からの画素データが比較回路３１及び
３２に供給される。

【００５４】最大値、最小値検出回路２９からの最大値
ＭＡＸが減算回路３３に供給され、最小値ＭＩＮが加算
回路３４に供給される。これらの減算回路３３及び加算
回路３４には、ビットシフト回路３５から４ビット固定
長でノンエッジマッチング量子化した場合の１量子化ス
テップ幅の値（Δ＝１／１６ＤＲ）が供給される。ビッ
トシフト回路３５は、（１／１６）の割算を行うよう
に、ダイナミックレンジＤＲを４ビットシフトする構成
とされている。減算回路３３からは（ＭＡＸ−Δ）のし
きい値が得られ、加算回路３４からは（ＭＩＮ＋Δ）の
しきい値が得られる。これらの減算回路３３及び加算回
路３４からのしきい値が比較回路３１、３２にそれぞれ
供給される。尚、このしきい値を規定する値Δは、量子
化ステップ幅に限らず、ノイズレベルに相当する固定値
としてもよい。

【００５５】比較回路３１の出力信号がＡＮＤゲート３
６に供給され、比較回路３２の出力信号がＡＮＤゲート
３７に供給される。ＡＮＤゲート３６及び３７には、遅
延回路３０からの入力データが供給される。比較回路３
１の出力信号は、入力データがしきい値より大きいとき
にハイレベルとなり、従ってＡＮＤゲート３６の出力端
子には、（ＭＡＸ〜ＭＡＸ−Δ）の最大レベル範囲に含
まれる入力データの画素データが抽出される。一方、比
較回路３２の出力信号は、入力データがしきい値より小
さいときにハイレベルとなり、従ってＡＮＤゲート３７
の出力端子には、（ＭＩＮ〜ＭＩＮ＋Δ）の最小レベル
範囲に含まれる入力データの画素データが抽出される。

【００５６】ＡＮＤゲート３６の出力信号が平均化回路
３８に供給され、ＡＮＤゲート３７の出力信号が平均化
回路３９に供給される。これらの平均化回路３８、３９
は、ブロック毎に平均値を算出するもので、端子４０か
らブロック周期のリセット信号が平均化回路３８、３９
に供給されている。平均化回路３８からは、（ＭＡＸ〜
ＭＡＸ−Δ）の最大レベル範囲に属する画素データの平
均値ＭＡＸ′が得られ、平均化回路３９からは（ＭＩＮ
〜ＭＩＮ＋Δ）の最小レベル範囲に属する画素データの
平均値ＭＩＮ′が得られる。平均値ＭＡＸ′から平均値
ＭＩＮ′が減算回路４１で減算され、この減算回路４１
からダイナミックレンジＤＲ′が得られる。

【００５７】また、平均値ＭＩＮ′が減算回路４２に供
給され、遅延回路４３を介された入力データから平均値
ＭＩＮ′が減算回路４２において減算され、最小値除去
後のデータＰＤＩが形成される。このデータＰＤＩ及び
修整されたダイナミックレンジＤＲ′が量子化回路４４
に供給される。この実施例では、量子化に割り当てられ
るビット数ｎが０ビット（コード信号を転送しない）、
１ビット、２ビット、３ビット、４ビットの何れかとさ
れる可変長のＡＤＲＣであって、エッジマッチング量子
化がなされる。割り当てビット数ｎは、ブロック毎にビ
ット数決定回路４５において決定され、ビット数ｎのデ
ータが量子化回路４４に供給される。

【００５８】可変長ＡＤＲＣは、ダイナミックレンジＤ
Ｒ′が小さいブロックでは、割り当てビット数ｎを少な
くし、ダイナミックレンジＤＲ′が大きいブロックで
は、割り当てビット数ｎを多くすることで、効率の良い
符号化を行うことができる。即ち、ビット数ｎを決定す
る際のしきい値をＴ１〜Ｔ４（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ
４）とすると、（ＤＲ′＜Ｔ１）のブロックは、コード
信号が転送されず、ダイナミックレンジＤＲ′の情報の
みが転送され、（Ｔ１≦ＤＲ′＜Ｔ２）のブロックは、
（ｎ＝１）とされ、（Ｔ２≦ＤＲ′＜Ｔ３）のブロック
は、（ｎ＝２）とされ、（Ｔ３≦ＤＲ′＜Ｔ４）のブロ
ックは、（ｎ＝３）とされ、（ＤＲ′≧Ｔ４）のブロッ
クは、（ｎ＝４）とされる。

【００５９】かかる可変長ＡＤＲＣでは、しきい値Ｔ１
〜Ｔ４を変えることで、発生情報量を制御すること（い
わゆるバッファリング）ができる。従って、１フィール
ド或いは１フレーム当たりの発生情報量を所定値にする
ことが要求される本実施例のディジタルオーディオビデ
オテープレコーダのような伝送路に対しても可変長ＡＤ
ＲＣを適用できる。

【００６０】発生情報量を所定値にするためのしきい値
Ｔ１〜Ｔ４を決定するバッファリング回路４６では、し
きい値の組（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）が複数例えば３
２組用意されており、これらのしきい値の組がパラメー
タコードＰ_i （ｉ＝０、１、２、‥‥、３１）により区
別される。パラメータコードＰ_i の番号ｉが大きくなる
に従って、発生情報量が単調に減少するように設定され
ている。但し、発生情報量が減少するに従って、復元画
像の画質が劣化する。

【００６１】バッファリング回路４６からのしきい値Ｔ
１〜Ｔ４が比較回路４７に供給され、遅延回路４８を介
されたダイナミックレンジＤＲ′が比較回路４７に供給
される。遅延回路４８は、バッファリング回路４６でし
きい値の組が決定されるのに要する時間、ＤＲ′を遅延
させる。比較回路４７では、ブロックのダイナミックレ
ンジＤＲ′と各しきい値とがそれぞれ比較され、比較出
力がビット数決定回路４５に供給され、そのブロックの
割り当てビット数ｎが決定される。量子化回路４４では
ダイナミックレンジＤＲ′と割り当てビット数ｎとを用
いて遅延回路４９を介された最小値除去後のデータＰＤ
Ｉがエッジマッチングの量子化により、コード信号ＤＴ
に変換される。量子化回路４４は、例えばＲＯＭで構成
されている。

【００６２】遅延回路４８、５０をそれぞれ介して修整
されたダイナミックレンジＤＲ′、平均値ＭＩＮ′が出
力され、更にコード信号ＤＴとしきい値の組を示すパラ
メータコードＰ_i が出力される。この例では、一旦ノン
エッジマッチ量子化された信号が新たにダイナミックレ
ンジ情報に基づいて、エッジマッチ量子化されているた
めに、ダビングしたときの画像劣化は少ないものとされ
る。

【００６３】ｃ．チャンネルエンコーダ及びチャンネル
デコーダ 次に、図２のチャネルエンコーダ１１１及びチャンネル
デコーダ１１５について説明する。チャンネルエンコー
ダ１１１においては、図７に示すように、図２における
パリティ発生回路１１０の出力が供給される適応型スク
ランブル回路で、複数のＭ系列のスクランブル回路５１
が用意され、その中で入力信号に対し最も高周波成分及
び直流成分の少ない出力が得られるようなＭ系列が選択
されるように構成されている。５２はパーシャルレスポ
ンス・クラス４検出方式のためのプリコーダで、１／１
−Ｄ² （Ｄは単位遅延用回路）の演算処理がなされる。
このプリコーダ５２の出力を記録アンプ１１２Ａ、１１
２Ｂを介して磁気ヘッド１１３Ａ及び１１３Ｂにより記
録再生し、再生出力を再生アンプ１１４Ａ、１１４Ｂに
よって増幅するようになされている。

【００６４】一方、チャンネルデコーダ１１５において
は、図８に示すように、パーシャルレスポンス・クラス
４の再生側の演算処理回路５３は、１＋Ｄの演算が再生
アンプ１１４Ａ、１１４Ｂの出力に対して行われる。ま
た、いわゆるビタビ復号回路５４においては、演算処理
回路５３の出力に対してデータの相関性や確からしさ等
を用いた演算により、ノイズに強いデータの復号が行わ
れる。このビタビ復号回路５４の出力がディスクランブ
ル回路５５に供給され、記録側のスクランブル処理によ
って並び換えられたデータが元の系列に戻されて原デー
タが復元される。この実施例において用いられるビタビ
復号回路５４によって、ビット毎の復号を行う場合より
も、再生Ｃ／Ｎ換算が３ｄＢで改良が得られる。

【００６５】ｄ．走行系 上述の磁気ヘッド１１３Ａ及び１１３Ｂは、例えば図９
Ａに示すように、ドラム７６に対して１８０°の対向間
隔で取り付けられるか、或いは図９Ｂに示すように、例
えば一体構造とされた形でドラム７６に取り付けられ
る。ドラム７６の周面には、１８０°よりやや大きい
か、或いはやや小さい巻き付け角で磁気テープ（図示せ
ず）が斜めに巻き付けられている。図９Ａに示すヘッド
配置では、磁気テープに対して磁気ヘッド１１３Ａ及び
１１３Ｂがほぼ交互に接し、図９Ｂに示すヘッド配置で
は、磁気ヘッド１１３Ａ及び１１３Ｂが同時に磁気テー
プを走査する。

【００６６】また磁気ヘッド１１３Ａ及び１１３Ｂのそ
れぞれのギャップの延長方向（アジマス角と称する）は
互いに異ならしめて構成されており、例えば図１０に示
すように、磁気ヘッド１１３Ａと１１３Ｂとの間に、±
２０°のアジマス角が設定されて、このアジマス角の相
違により、磁気テープには、図１１に記録パターンの一
例を示すように、隣り合う記録トラックＴＡ及びＴＢに
おいて、アジマス角に相当する角度をもって互いに逆向
きに傾いて記録されるようになされる。従って、再生時
には、アジマス損失により、隣り合うトラック間のクロ
ストーク量を低減することができる。

【００６７】図１２及び図１３は、磁気ヘッド１１３Ａ
及び１１３Ｂを一体構造（いわゆるダブルアジマスヘッ
ド）とした場合のより具体的な構成を示す。例えば１５
０ｒｐｓ（ＮＴＳＣ方式）の高速で回転される上ガイド
ドラム７６に対して、一体構造の磁気ヘッド１１３Ａ及
び１１３Ｂが取り付けられ、下ガイドドラム７７が固定
とされている。従って、磁気テープ７８には、１フィー
ルドのデータが５本のトラックに分割して記録される。
このセグメント方式により、トラックの長さを短くする
ことができる。磁気テープ７８の巻き付け角θが、例え
ば１６６°とされ、ドラム径φが１６．５ｍｍとされて
いる。

【００６８】また、ダブルアジマスヘッドを使用し、同
時記録を行うこともできる。通常、上ドラム７６の回転
部の偏心等により、磁気テープ７８の振動が生じ、トラ
ックの直線性のエラーが発生する。図１４Ａにおいて矢
印ｄで示すように、磁気テープ７８が下側に押さえつけ
られ、また、図１４Ｂにおいて矢印ｕで示すように、磁
気テープ７８が上側に引っ張られ、これにより磁気テー
プ７８が振動し、トラックの直線性が劣化する。しかし
ながら、１８０°で一対の磁気ヘッドが対向配置された
ものと比較して、ダブルアジマスヘッドで同時記録を行
うことで、かかる直線性のエラー量を小さくできる。更
に、ダブルアジマスヘッドは、ヘッド間の距離が小さい
ので、ペアリング調整をより正確に行うことができる利
点がある。このようなテープ・ヘッド系により、幅狭の
トラックの記録再生を行うことができる。

【００６９】本発明は上述したディジタルＶＴＲにおけ
る例えば図９、図１２及び図１３で示した磁気ヘッドへ
の磁気テープガイド装置に適用し得る。

【００７０】即ちこの場合、磁気テープ７８を案内する
ドラム７６，７７、特に少なくとも磁気テープ７８が摺
動する固定ドラム７７を例えばＡｌより成る金属円筒体
にＮＣ（数値制御）工作機械によってその周面に円周方
向に沿う繊細溝加工によって表面即ち図１に示すように
磁気テープ案内面１１の粗面加工を行う。

【００７１】そして、この場合、この粗面の山の高さδ
いわゆる最大高さＲ_max を、０．２μｍ〜３．０μｍと
する。ここに、δを０．２μｍ以上とするのは、０．２
μｍ未満では、湿度が上がると比較的低い湿度下で直ち
に殆んどピッチｘの選定に係わらず急激な摩擦抵抗の上
昇が生じることによる。また、δが３．０μｍを超える
ときは、ドラムの真円度を害うおそれがあることによ
る。特にディジタルＶＴＲの普及型をはかって小型化す
る場合、磁気テープは幅Ｗ_T を例えば６ｍｍ幅とされ、
これに伴ってガイドドラム７６，７７は、トラッキング
エラーを考慮して半径が１２ｍｍ以下とする。このと
き、δ＞３．０μｍでは真円度に大きな影響をもたら
し、磁気テープの安定した走行を阻害するおそれが生じ
て来る。

【００７２】そして、今、ドラム表面の山の高さδ即ち
表面最大粗さが１μｍで、山のピッチ即ち加工ピッチｘ
がそれぞれ４７μｍと７５μｍの各Ａｌ合金製ドラムを
用意し、これに市販の表面に保護膜が形成されていない
蒸着金属磁性薄膜磁気テープを摺接させた場合の走行試
験を行った結果を表１に示す。

【００７３】

【表１】

【００７４】この場合、４０℃８５％ＲＨ（相対湿度）
程度までは、ピッチｘによる摩擦係数の差はほとんど生
じておらず、磁気テープ側の傷つき、即ちダメージにつ
いても、ピッチの違いが見られず殆んどダメージを受け
ていなかった。

【００７５】一般に摩擦係数μが高くなると、はりつき
が生じるだけでなく磁気テープにダメージを与えるが、
この場合摩擦係数μが０．７以下であれば、良好な走行
性が得られるとされている。

【００７６】そこで摩擦係数μと、加工ピッチｘの関係
を表１の９５％ＲＨでのデータから求めると、下記数４
が得られる。

【００７７】

【数４】μ＝１．２５−０．０１１ｘ そして、この数４から摩擦係数μが０．７以下になるピ
ッチｘの条件を求めると５０μｍ以上であることがわか
った。

【００７８】一方ピッチｘの上限については、図１５に
そのモデル図を示すように、磁気テープ４或いは７８に
垂直方向の力が掛かって磁気テープにたるみが生じ場合
に、この磁気テープが、案内面１１の谷に達して山の効
果を失うことがないようにたるみの最大値δ_max と、ピ
ッチｘとの関係は、材料力学によって、下記数５で示す
ようになる。

【００７９】

【数５】

【００８０】ここに、Ｉは磁気テープの長手方向の単位
長さ当たりの断面２次モーメント（Ｉ＝ｄ³ ／１２，ｄ
は磁気テープの厚さ）、Ｅは磁気テープのヤング率、Ｗ
（＝Ｎ／Ｗ_T ）は磁気テープの幅方向の単位長さ当たり
の分布荷重、Ｗ_T はテープ幅である。またＮはガイドド
ラムに張力Ｔをもって巻き付けた系においての単位長さ
当たりの力で、ドラムの半径をｒとするとき数６で与え
られる。

【００８１】

【数６】Ｎ＝２Ｔｓｉｎ（１／２ｒ）

【００８２】数５及び数６をまとめると、数７になる。

【数７】 となる。

【００８３】ここでδ_max は、前述のδで決められるこ
とから、δ_max ＝δである。また、 Ｅ≒７×１０⁹ Ｎｍ^-2＝７×１０⁹ ｇ／ｍｍＳ² ，ｄ＝
０．０１ｍｍ Ｔ≒４．９×１０^-2〜１９．６×１０^-2，Ｎ＝４．９×
１０⁴ 〜９．８×１０⁴ｇｍｍ／Ｓ² ， ｒ＝１０〜２０ｍｍ，Ｗ_T ＝６ｍｍとした。

【００８４】そして、これらの値に基づいて数７からδ
_max （＝δ）とピッチｘの関係を求めると図１６中曲線
６１が最大値となり、この曲線６１は、数８となる。

【００８５】

【数８】 ｘ＝（３２９δ）^1/4 したがって、ｘは数３で示した ０．０５０ｍｍ≦ｘ≦（３２９δ）^1/4 ｍｍ に選ぶ。

【００８６】更に、摩擦係数μの相対湿度との関係の、
ガイドドラムの山の高さδと、ピッチｘを変えて測定し
た結果を図１７〜２１で示す。

【００８７】図１７はδ＝０．２μｍとし、ｘ＝４０μ
ｍ（○印でプロット）、ｘ＝８０μｍ（□印でプロッ
ト）とした場合を示したものである。

【００８８】また、図１８は、δ＝０．６μｍとし、ｘ
＝４１．７μｍ（○印でプロット）、ｘ＝１２５μｍ
（□印でプロット）とした場合である。

【００８９】また、図１９はδ＝１．７μｍとし、ｘ＝
５５．０μｍ（○印でプロット）、ｘ＝７１．０μｍ
（□印でプロット）とした場合である。

【００９０】図２０は、δ＝２．２μｍ、ｘ＝１００μ
ｍ（○印でプロット）の場合、δ＝２．６μｍ、ｘ＝６
０μｍ（□印でプロット）の場合、δ＝２．６μｍ、ｘ
＝７５μｍ（△印でプロット）の場合である。

【００９１】図１７〜図２０をみて明らかなように、ｘ
≦５０μｍ以下のｘ＝４０μｍ、ｘ＝４１．７では、湿
度が上がることによって摩擦係数の急激な上昇が生じ
る。

【００９２】また、図２１はδ＝０．１μｍとして本発
明で特定した範囲０．２μｍ未満の場合でピッチｘを上
記数３を満足するｘ＝６０μｍとしたにも拘わらず、相
対湿度が８０％程度で摩擦係数μの急激の増加が起きて
いる。

【００９３】上述した例では、表面に保護膜が形成され
ていない市販の蒸着金属磁性薄膜磁気テープを用いた場
合であるが、この蒸着金属磁性薄膜磁気テープの表面に
保護膜を被着形成した磁気テープに関して上述の本発明
による加工ピッチの規定が有効であることの確認を行っ
た。この場合、最大粗さδ＝１．０μｍで、加工ピッチ
が４７μｍと、７５μｍのＡｌ合金製ドラムと、上述の
市販磁気テープに保護膜として膜厚１０ｎｍのスパッタ
によるカーボン保護膜を形成した磁気テープを用いた場
合で、このときのドラムに対する磁気テープの摺接走行
試験の結果を図２２及び表２に示す。

【００９４】

【表２】

【００９５】図２２及び表２から、４０℃、８０％ＲＨ
程度までは摩擦係数は０．７以下で、加工ピッチによる
大きな違いはみられない。そして、４０℃を越えると、
特に４０℃、９４％ＲＨでは加工ピッチが４７μｍの場
合、摩擦係数が０．７を越えてしまうが、加工ピッチが
７５μｍの場合には０．７以下の低い値をとり、数３が
有効であることがわかる。

【００９６】更に、この条件でのテープ自身のダメージ
について調べたところ加工ピッチの大きい方が小さいも
のに比べてきわめて小さくなることが確認された。

【００９７】上述したところから保護膜を有する磁気テ
ープに関しても本発明の構成、すなわち加工ピッチの規
定が有効であることを確信した。

【００９８】上述したところから明らかなように、本発
明装置では高湿度下において摩擦の増大を効果的に抑制
できるので、エラーレートの減少への貢献が大であって
特に１０^-5オーダーのエラーレートを目標とするディジ
タルＶＴＲに適用して好適である。

【００９９】

【発明の効果】本発明によれば、磁気テープのガイドに
対するはりつきを高湿度下においても効果的に回避でき
るので、常時安定した走行を行うことができる。

【０１００】したがって特にエラーレートを１０^-5オー
ダに抑えるディジタルＶＴＲに適用してその利益は大で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガイド体の磁気テープ案内面の断面図である。

【図２】本発明を適用する磁気記録装置の記録側信号処
理部の一例の構成図である。

【図３】符号化の単位のブロックを示す図である。

【図４】信号の画素構成を示す図である。

【図５】本発明磁気記録装置の再生側信号処理部の一例
の構成図である。

【図６】本発明磁気記録装置のブロック符号化回路の一
例の構成図である。

【図７】チャンネルエンコーダの一例の構成図である。

【図８】チャンネルデコーダの一例の構成図である。

【図９】ヘッド配置の説明図である。

【図１０】回転ヘッドの説明図である。

【図１１】記録パターンの説明図であ。

【図１２】ヘッド配置の説明図である。

【図１３】ヘッド配置の説明図である。

【図１４】磁気テープの振動の説明図である。

【図１５】テープのたるみ量の説明図である。

【図１６】ｘ−δ曲線図である。

【図１７】摩擦係数−相対湿度測定曲線図である。

【図１８】摩擦係数−相対湿度測定曲線図である。

【図１９】摩擦係数−相対湿度測定曲線図である。

【図２０】摩擦係数−相対湿度測定曲線図である。

【図２１】摩擦係数−相対湿度測定曲線図である。

【図２２】摩擦係数−相対湿度測定曲線図である。

【図２３】磁気テープガイド装置の斜視図である。

【図２４】磁気テープ案内面の構造図である。

【図２５】摩擦係数と吸着水の膜厚との関係の測定曲線
図である。

【図２６】摩擦係数測定方法の説明図である。

【符号の説明】

１ ガイドドラム ２ ガイドドラム ７６ ガイドドラム ７７ ガイドドラム ７ ガイド体 １１ 案内面 ４ 磁気テープ ７８ 磁気テープ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気テープのガイドドラムないしはガイ
   ドピンの磁気テープ案内面が、山の高さδ（Ｒ_max ）
   が、０．２μｍ〜３．０μｍの範囲で選定され、山のピ
   ッチｘが、０．０５０ｍｍ≦ｘ≦（３２９δ）^1/4 ｍｍ
   の値に選定された粗面より成ることを特徴とする磁気テ
   ープガイド装置。
2. 【請求項２】 磁気テープのガイドドラムないしはガイ
   ドピンの半径が０．７〜１２ｍｍに選定されたことを特
   徴とする磁気テープガイド装置。