JPH06243552A - トラッキング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】エラー発生量を最小とする最適なトラッキング
制御を可能にする。 【構成】エラー検出回路16は訂正回路14の出力から再生
データのエラーを検出し、エラー計算部17はエラー検出
回路16の出力からエラーの発生量を計算する。比較器18
は前回のエラー発生量と今回のエラー発生量とを比較
し、コントロール信号発生回路19は、比較結果に基づい
てＡＴＦエラー信号の基準電位のオフセットを調整す
る。これにより、エラー発生量を最小とするトラッキン
グ位相が自動的に得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル記録を行う
磁気記録再生装置に好適のトラッキング制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、トラッキング制御方法については
いくつかの方式が提案されている。例えば、ヘリカルス
キャンＶＴＲで実用化された方式としては、β，ＶＨＳ
方式に採用されているＣＴＬ（コントロール）方式があ
る。この方式では、磁気テープ長手方向に専用トラック
を設けてコントロール信号を記録し、再生コントロール
信号の位相を所定の基準信号の位相と比較し、比較結果
に基づいてキャプスタンモータの回転を制御している。

【０００３】このＣＴＬ方式では、専用トラックを設け
るので記録密度が低く、また、固定ヘッドを設けている
ので磁気テープの走行が変動しやすくなり、更に、主信
号記録トラック幅方向にトラッキングエラー信号を生成
することができない等の欠点があり、高密度記録におけ
る高精度位置決め制御には適当ではない。そこで、ディ
ジタル記録ＶＴＲ等においては、パイロット信号を用い
たＡＴＦ（AutomaticTrack Following ）方式が採用さ
れることがある。

【０００４】この方式は、主信号と同一のトラックにト
ラッキング信号としてのパイロット信号を記録する。従
って、記録密度が低下することはなく、また、主信号記
録トラック幅方向にトラッキングエラー信号を生成する
ことができることから高密度記録に適している。このパ
イロット方式は、主信号にトラッキング用のパイロット
信号を周波数多重記録し、再生時に両隣接トラックから
再生されるパイロット信号レベル、すなわち、クロスト
ークパイロットレベルを比較する。こうして、ＡＴＦエ
ラー信号（トラッキングエラー信号）を求め、求めたＡ
ＴＦエラー信号を用いて、左右のクロストーク量が等し
くなるように位置制御するものである。

【０００５】この場合には、ＡＴＦエラー信号をオフセ
ット調整しておく必要がある。即ち、トレーストラック
からの再生信号のエンベロープレベルが最大となるよう
にオフセット調整を行う。ところが、エラーレートを所
定の範囲内にするためのオフセット調整は極めて困難で
ある。図５及び図６はこの問題を説明するためのグラフ
である。

【０００６】図５は横軸にトラックのずれ量をとり縦軸
にＣ／Ｎ比をとって、トラックのずれ量とＣ／Ｎ比との
関係を示している。図５に示すように、トラックずれに
よってＣ／Ｎ比は劣化する。また、図６はＣ／Ｎ比とエ
ラーレートとの関係を示しており、この図６に示すよう
に、Ｃ／Ｎ比の劣化によってエラーレートも劣化する。
ディジタル記録ＶＴＲにおいて許容されるエラーレート
は通常約１０の−４乗である。図６からこの場合のＣ／
Ｎ比は約２６．２ｄＢである。更に、図５からこのとき
許容されるオフトラック量は約１．５μｍであることが
分かる。この調整は極めて僅かであり、調整作業は著し
く困難である。

【０００７】そこで、トラッキングずれに対して余裕を
持たせるために、トラック幅よりも広い幅の幅広ヘッド
を用いて再生を行うことがある。この場合においても、
トラッキングセンターは、左右のクロストーク量が等し
い位置に設定される。ところが、左右のクロストーク量
が等しいときに再生データのエラー発生量が最小になる
とは限らない。しかも、エラーを最小とするための最適
なトラッキング位置は、ヘッドの特性にも関係してお
り、一概には決定されない。

【０００８】すなわち、従来、単に隣接トラックのエン
ベロープレベルを用いてトラッキング調整を行っている
が、デジィタル記録ＶＴＲにおいては、隣接トラックか
らのクロストーク量と再生データのエラー発生量とは必
ずしも比例しないことから、最適なトラッキング調整が
行われない。

【０００９】なお、再生データのエラー発生量に応じて
トラッキングを行えばよく、特開昭６０−１３８７５４
号公報では、再生データのエラーを検出し、トラッキン
グエラー信号を得るものが提案されている。しかしなが
ら、この提案では、エラー検出信号をマルチプライヤに
て増幅し、トラッキングエラー信号を得ており、この場
合にはエラーの量によってトラッキングエラー信号のレ
ベルが決定するのみで、トラッキング制御方向の情報は
得られない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来、エ
ラーの発生量を最小にするための最適なトラッキング位
置を得ることができないという問題点があった。

【００１１】本発明は、再生データのエラー発生量を最
小とするトラッキング位置を得ることができるトラッキ
ング制御装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係るトラッキン
グ制御装置は、トラッキング制御信号に基づくトラッキ
ング位相で記録媒体をトレースして再生データを出力す
るヘッドからの再生データのエラーの発生を検出するエ
ラー検出手段と、このエラー検出手段の検出結果によっ
て再生データのエラー発生量の変化を検出するエラー発
生状態検出手段と、前記エラー発生量の変化に基づいて
前記トラッキング制御信号のオフセット調整を行うオフ
セット制御手段とを具備したものである。

【００１３】

【作用】本発明において、エラー発生状態検出手段は、
例えば現在のエラー発生状態と過去のエラー発生状態と
を比較してエラーの発生量の変化を検出する。これによ
り、再生データのエラー発生量を最小とするトラッキン
グ位相の方向及び制御量が明らかとなり、オフセット制
御手段はエラー発生量の変化に基づいてトラッキング制
御信号のオフセット調整を行うことにより、ヘッドを最
適トラッキング状態となるように制御する。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明に係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。本実施例はＡＴＦ
方式に適用したものである。

【００１５】再生ヘッド11は図示しない磁気テープをト
レースして再生信号をプリアンプ12に出力する。プリア
ンプ12は再生信号を増幅してＰＬＬ回路13及びローパス
フィルタ（以下、ＬＰＦという）20に与える。ＰＬＬ回
路13は再生データからクロックを抽出して再生データ及
びクロックを訂正回路14に出力する。訂正回路14は再生
データのエラー訂正を行ってデータ処理回路15に出力
し、データ処理回路15は訂正回路14の出力に所定の信号
処理を施して出力する。訂正回路14の出力はエラー検出
回路16にも与え、エラー検出回路16は再生データのエラ
ーの発生状態を検出してエラー検出信号を出力する。エ
ラー計算部17はエラー検出回路16の出力から所定期間毎
に再生データのエラー発生量を計算する。

【００１６】図２はエラー検出回路16によるエラー検出
を説明するための説明図である。図２（ａ）は斜線によ
って再生データのエラーを示し、図２（ｂ）乃至（ｄ）
は夫々エラー検出回路16の出力を示している。

【００１７】エラー検出回路16は、図２（ｂ）に示すよ
うに、エラー発生を検出する毎にエラー発生信号を出力
することもできる。しかし、トラッキングがずれると、
連続したエラー（バーストエラー）が多く発生する傾向
にある。このため、バーストエラーの発生及びその長さ
に注目した方法として、エラー検出回路16は図２
（ｃ），（ｄ）に示す出力を出力することもできる。図
２（ｃ）は連続して発生するエラーの長さ（バースト
長）が所定値を越えた場合にのみエラー検出信号を出力
する方法である。また、図２（ｄ）はバースト長を検出
し、エラーの発生を示すエラー発生フラグと共にエラー
の長さのデータを出力する方法である。更に、エラー検
出回路16は図２（ｂ）乃至（ｄ）に示す方法を組み合わ
せたエラー検出信号を出力することもある。

【００１８】エラー計算部17は、例えばカウンタで構成
しており、エラー検出回路16からのエラー検出信号を所
定のエラー計算期間毎に積算する。この場合には、エラ
ー計算部17は後述するＡＴＦ回路21の時定数に対して、
十分長い時間のエラー計算期間を設定するようになって
いる。なお、エラー計算部17はエラー検出信号を積算す
る方法以外に、平均値を求めてもよい。また、平均値を
求める方法を採用した場合には、エラー計算期間を可変
としてもよい。

【００１９】なお、図２（ｄ）によるエラー検出信号が
入力されると、エラー計算部17は、エラー発生フラグに
バースト長に応じた重み付けを行う等の処理をすること
によって、エラー発生量を求めるようになっている。

【００２０】エラー計算部17は計算結果を比較器18及び
コントロール信号発生回路19に出力する。比較器18は入
力された計算結果を前回の計算結果と比較してエラーの
発生量が増加したか否かを判別し、比較結果をコントロ
ール信号発生回路19に出力する。

【００２１】コントロール信号発生回路19は比較器18か
らの比較結果に基づいて、トラッキング位相を進み方向
又は遅れ方向のいずれに制御するかを示すコントロール
信号をＡＴＦ回路21に出力する。即ち、コントロール信
号発生回路19は、比較器18の比較結果によって、エラー
の増加が示された場合には、トラッキング位相を前回と
逆方向に制御するコントロール信号を発生し、逆にエラ
ーの減少が示された場合には、トラッキング位相を同方
向に制御するためのコントロール信号を発生する。更
に、コントロール信号発生回路19は、エラー計算部17の
出力も与えられており、エラー発生量の最小値を検出す
ると共に、この最小値を与えるコントロール信号を記憶
し、比較器18の出力によってエラーの増加が示されるま
で、このときのコントロール信号を固定出力とするよう
になっている。

【００２２】一方、プリアンプ12からの再生データはＬ
ＰＦ20にも与え、ＬＰＦ20は再生データからパイロット
信号の周波数帯域のみを通過させてＡＴＦ回路21に与え
る。ＡＴＦ回路21はクロストークパイロット信号のレベ
ルに基づいてトラッキングエラー信号（ＡＴＦエラー信
号）を発生すると共に、ＡＴＦエラー信号の基準電位を
コントロール信号に基づいてオフセット調整して出力す
る。即ち、ＡＴＦ方式においては、左右の隣接トラック
からの各クロストークパイロット信号を検出し、比較回
路によってクロストークレベルを比較して比較結果をＡ
ＴＦエラー信号としている。この比較回路の出力に対し
て基準電位はオフセットを有するので、トラッキングセ
ンターの位置ずれを防止するために、通常ＤＣ調整を行
うようになっている。つまり、ＡＴＦ回路21はコントロ
ール信号に基づいてこのＤＣ調整を行うことにより、エ
ラー発生が最小となるようにトラッキング位置の自動調
整を行うのである。

【００２３】オフセット調整されたＡＴＦエラー信号は
図示しないキャプスタンモータに与えるようになってお
り、キャプスタンモータはＡＴＦエラー信号に基づいて
磁気テープの走行を制御して、トラッキング位相を変化
させる。

【００２４】ところで、ＡＴＦ方式の制御帯域は通常数
Ｈz 以下に設定されている。この制御帯域に比してオフ
セット調整の制御帯域を十分に低く設定することによ
り、２つの制御ループが競合して不安定になることを防
止している。即ち、上述したように、エラー計算部17に
おけるエラー計算期間をＡＴＦ回路21の時定数よりも十
分に長く設定することで、系の安定を維持するのであ
る。通常、再生開始時にオフセット調整を行えばその後
再調整する必要は殆どなく、また、機構系の外乱又はト
ラッキングずれ以外の理由によってエラーが発生した場
合、即ち、テープ上の傷等の理由から発生する短時間の
エラー等の影響によって不要な変動が発生することを防
止するためにも、エラー計算期間を長時間に設定するよ
うになっている。

【００２５】次に、このように構成された実施例の動作
について図３のタイミングチャートを参照して説明す
る。図３（ａ）は再生トラック10と再生ヘッド11との位
置関係を示し、図３（ｂ）はエラー計算部17のカウント
値を示し、図３（ｃ）はエラー計算部17の出力を示し、
図３（ｄ）は比較器18の出力を示し、図３（ｅ）はコン
トロール信号を示し、図３（ｆ）はＡＴＦエラー信号の
基準電位（ＡＴＦ基準電位）を示している。

【００２６】ヘッド11からの再生データはプリアンプ12
によって増幅し、ＰＬＬ回路13を介して訂正回路14に与
える。ＰＬＬ回路13は再生データからクロックを抽出す
る。訂正回路14は再生データの誤りを訂正してデータ処
理回路15に出力し、データ処理回路15は再生データに所
定の信号処理を施して出力する。

【００２７】一方、プリアンプ12からの再生データはＬ
ＰＦ20を介してＡＴＦ回路21に与える。ＬＰＦ20はパイ
ロット信号周波数帯域を通過させ、ＡＴＦ回路21は隣接
トラックのクロストークパイロット信号のレベルに基づ
いてＡＴＦエラー信号を発生する。このＡＴＦエラー信
号をキャプスタンモータに与えて、テープの走行を制御
してトラッキング調整を行う。

【００２８】本実施例においては、ＡＴＦエラー信号に
対する基準電位のオフセットを再生データのエラー発生
量に基づいて制御するようになっている。即ち、エラー
検出回路16は訂正回路14の出力からエラーの発生を検出
してエラー検出信号をエラー計算部17に出力する。エラ
ー計算部17はエラー検出信号をカウントすることによ
り、エラー発生量を計算する。

【００２９】いま、再生ヘッド11のテープ10上のトレー
ス位置が図３（ａ）に示すように変化するものとする。
ヘッド11の状態がＡであるエラー計算期間の開始タイミ
ングＴ1 において、エラー計算部17のカウント出力は０
にリセットされ、状態Ａにおけるエラー発生量をタイミ
ングＴ2 までカウントする（図３（ｂ））。エラー計算
部17はタイミングＴ2 におけるカウント出力（図３
（ｃ））を比較器18に出力する。比較器18はタイミング
Ｔ1 ，Ｔ2 におけるカウント出力を比較して、図３
（ｄ）に示す増減をコントロール信号発生回路19に出力
する。コントロール信号発生回路19は比較器18の出力に
基づいて図３（ｅ）に示すコントロール信号を発生す
る。これにより、ＡＴＦ回路21のＡＴＦエラー基準電位
が図３（ｆ）に示すように変化する。

【００３０】このＡＴＦエラー基準電位の変化によっ
て、ヘッド11は状態Ｂのトラッキング位置に変化する。
そうすると、エラーの発生量が増加し、図３（ｂ），
（ｃ）に示すように、タイミングＴ3 におけるエラー計
算部17のカウント値が大きくなって、比較器18の出力も
大きくなる（図３（ｄ））。これにより、コントロール
信号発生回路19はトラッキング位相の制御方向を前回と
は逆にするためのコントロール信号（図３（ｅ））をＡ
ＴＦ回路21に出力する。ＡＴＦ回路21は、図３（ｆ）に
示すように、ＡＴＦエラー基準電位を変化させてキャプ
スタンモータに与える。

【００３１】この制御によって、ヘッド11は状態Ｃのト
ラッキング位置に変化する。そうすると、エラーの発生
量が低下し、タイミングＴ3 乃至Ｔ4 間のエラー計算部
17のカウント値は小さくなって、比較器18の出力は逆方
向に増加する（図３（ｄ））。コントロール信号発生回
路19は比較器18の出力に基づくコントロール信号を出力
し、これによって、ＡＴＦ回路21はＡＴＦエラー基準電
位を変化させる。

【００３２】この制御によって、ヘッド11は状態Ｄのト
ラッキング位置に変化する。そうすると、エラーの発生
量は一層低下し、タイミングＴ5 におけるエラー計算部
17のカウント値も小さくなる。これにより、比較器18の
出力は若干増加する。コントロール信号発生回路19は、
比較器18の出力の変化から、トラッキング位相の制御方
向及びオフセット調整量が略正しいものと判断して、前
回のコントロール信号を維持する。図３（ｆ）に示すよ
うに、ＡＴＦエラー基準電位は変化しない。

【００３３】この制御によって、ヘッド11は状態Ｅのト
ラッキング位置に変化する。この場合には、図３
（ｂ），（ｃ）に示すように、エラー発生量は状態Ｄの
ときと変化しない。従って、比較器18の出力は０とな
る。コントロール信号発生回路19はエラー検出回路16の
出力からエラー量の最小値を検出しており、エラー量が
最小で変化しないことから、前回のコントロール信号を
維持する。これにより、最適トラッキング位相が得られ
る。

【００３４】このように、本実施例においては、クロス
トークパイロット信号のレベルに基づいてＡＴＦエラー
信号を発生すると共に、エラー発生量及びその変化量に
基づいてＡＴＦエラー基準電位を制御することによりト
ラッキング位相を調整しており、再生データのエラー発
生量を最小とするトラッキング制御が可能である。

【００３５】また、図４は本実施例を特殊再生時に適用
した例を示す説明図である。図４（ａ）はテープ上のト
ラックパターンを示し、図４（ｂ）はヘッドスイッチパ
ルスを示し、図４（ｃ）乃至（ｅ）は夫々図４（ａ）の
ヘッド軌跡Ａ乃至Ｃに対応した再生出力エンベロープを
示している。なお、図中＋はプラスアジマスヘッドによ
るトラックを示し、−はマイナスアジマスヘッドによる
トラックを示している。なお、図４はプラスアジマスヘ
ッドで再生した場合の例を示している。

【００３６】いま、図４のヘッド軌跡Ａが所望するトラ
ッキング位置であるものとする。この場合には、エラー
計算期間は、図４（ｃ）乃至（ｅ）に示すように、再生
出力が最大となる期間（斜線部）に設定し、この期間の
エラー発生量が最小となるようにオフセット調整を行
う。

【００３７】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、実施例ではＡＴＦ方式のトラッキ
ング制御を利用しているが、オフセット調整が可能であ
ればＣＴＬ方式又はその他の方式に適用してもよい。こ
の場合でも、オフセット調整の制御帯域を、その方式の
トラッキング制御帯域よりも十分に低くすることが必要
である。また、ＣＴＬ方式におけるオフセット調整は、
ＣＴＬパルスとヘッドスイッチングパルスの位相を変化
させることにより行っているが、この場合には当然、コ
ントロール信号によってトラッキング位相を調整するよ
うにする。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、再
生データのエラー発生量を最小とするトラッキング位置
を得ることができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトラッキング制御装置の一実施例
を示すブロック図。

【図２】図１中のエラー検出回路を説明するための説明
図。

【図３】実施例の動作を説明するためのタイミングチャ
ート。

【図４】高速再生への適用を説明するための説明図。

【図５】従来例の問題点を説明するためのグラフ。

【図６】従来例の問題点を説明するためのグラフ。

【符号の説明】

16…エラー検出回路、17…エラー計算部、18…比較器、
19…コントロール信号発生回路、21…ＡＴＦ回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トラッキング制御信号に基づくトラッキ
   ング位相で記録媒体をトレースして再生データを出力す
   るヘッドからの再生データのエラーの発生を検出するエ
   ラー検出手段と、 このエラー検出手段の検出結果によって再生データのエ
   ラー発生量の変化を検出するエラー発生状態検出手段
   と、 前記エラー発生量の変化に基づいて前記トラッキング制
   御信号のオフセット調整を行うオフセット制御手段とを
   具備したことを特徴とするトラッキング制御装置。