JPH0668443A - 自動トラッキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 トラックずれ量をファジィ推論し、推論結果
に応じて分割制御電圧値の更新量を可変して、トラック
ずれ量が小さいときは、分割制御電圧値の更新量を小さ
くして、正確にトラッキングし、そうでないときは量を
大きくして、短時間再生データが最大値に近づくことが
可能にする。 【構成】 可動素子制御領域に対応した分割制御電圧を
格納する第１のメモリ３と、分割制御によって得られる
再生出力を可動素子制御領域ごとに格納する第２のメモ
リ４と、再生出力の最大値を検知、格納する第３のメモ
リ２０と、現在と過去にトレースしたトラックの再生出
力レベル差分を格納する第４のメモリ２１と、第３と第
２のメモリ内容との差分を格納する第５のメモリ２２を
有し、第４及び第５のメモリ内容を入力とし磁気ヘッド
のトラックずれ量をファジィ推論するファジィ推論器２
４を有し、その推論結果に応じて分割制御電圧値を格納
する第１のメモリ内容を更新する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電歪素子等の可動素子
を用いてダイナミックトラッキングを行うようにした磁
気記録再生装置に適した自動トラッキング装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動トラッキング装置としては、
たとえば、特開昭６１−１３３０１０号に示されている
ものが知られており、次のように説明されている。

【０００３】図１０は従来の自動トラッキング装置の構
成図を示し、同図において、２はバイモルフ板等の電歪
素子で、その先端には磁気ヘッド１３が取付けられてお
り、この電歪素子２に所定の制御電圧を加えることによ
って、上記磁気ヘッド１３が所定量だけ偏倚される。

【０００４】この従来の自動トラッキング装置では、図
１１に示すように、磁気テープ１における記録トラック
Ｔの長手方向に向かってほぼ等間隔にＮ個（Ｎは整数で
あって、例えばＮ＝６４）に分割された電歪制御領域１
〜６４が設定され、それら制御領域ごとに個々独立に電
歪素子２が制御される。３は第１のメモリで、上記の各
領域に対応したアドレスごとに所定の分割制御電圧が格
納されている。この分割制御電圧の初期値は図１１に示
すように、記録トラックＴのパターン変形がないとき
に、この記録トラックＴ上をヘッド１３が正しく走査す
るような値であって、この値はトラックＴをトレースす
るたびに更新される。

【０００５】上記分割制御電圧は最小制御電圧を単位と
して増減されるものであって、その増減は隣接トラック
間より得られる再生出力の変化率および直前の分割制御
電圧の更新内容から決定される。そのため、磁気ヘッド
１３より得られる再生出力は高周波アンプ（以下、ＲＦ
・ＡＭＰという）５を介してエンベロープ検波器６に供
給されて、再生出力のエンベロープが検波され、その検
波出力はＡ／Ｄ変換器７において、デジタルデータ（例
えば、８ビットデータ）に変換され、この再生データＣ
Ｄがマイクロコンピュータで構成される演算器８に供給
される。

【０００６】上記演算器８には上記第１メモリ３のほ
か、再生データを格納する第２メモリ４が関連して設け
られている。この第２メモリ４も上述した分割制御領域
と同じアドレスを有し、各々制御領域に対応した再生デ
ータが対応するアドレスに格納される。その格納される
べき再生データは最近のトラックをヘッド１３がトレー
スしたときに得られるデータで、次のトラックをヘッド
１３がトレースして新たな再生データが得られるまで保
存される。

【０００７】上記第１メモリ３に格納された分割制御デ
ータ（例えば８ビットデータ）ＣＤは演算器８よりヘッ
ド１３の走査に同期して供給されるスキャニングクロッ
クＣＫに同期して読出されて順次Ｄ／Ａ変換器１１に供
給されることにより、アナログ電圧に変換され、これが
高電圧出力用の駆動アンプ１２を介して上記電歪素子２
に印加されて、この電歪素子２が偏倚される。

【０００８】なお、第２メモリ４に対する再生データＥ
Ｄの書込み、読出しもスキャニングクロックＣＫに同期
して行われると共に、第１および第２メモリ３，４に対
するデータの更新はトラックスキャニングのたびに実施
される。

【０００９】ところで、上記演算器８では、次のような
演算処理が実行される。すなわち、記録トラックＴｎ−
１の制御領域ｍにおける制御データＣＤｍ（ｎ−１）を
１ビット加えた新たな制御データＣＤｍ（ｎ）でトラッ
クＴｎの制御領域ｍを駆動したものとする。このとき、
制御領域ｍに対応する再生データＥＤｍ（ｎ）が前トラ
ックＴｎ−１の同一制御領域ｍに対応する再生データＥ
Ｄｍ（ｎ−１）より増えていれば、一般的には制御量の
変更が適切であったものと判断できる。したがって、ト
ラックＴｎ＋１の同一制御領域ｍの制御データＣＤｍ
（ｎ＋１）としては前回の制御データＣＤｍ（ｎ）に１
ビットを加えたものが使用される。

【００１０】上述とは逆に、再生データＥＤｍ（ｎ）が
前回の再生データＥＤｍ（ｎ−１）より減っていれば、
前回の制御データＣＤｍ（ｎ）から１ビット引いたもの
がトラックＴｎ＋１の同一制御領域ｍの新たな制御デー
タＣＤｍ（ｎ＋１）として使用される。（図１２参照）

【００１１】これに対し、制御データＣＤｍ（ｎ−１）
から１ビット引いた新たな制御データＣＤｍ（ｎ）でト
ラックＴｎの制御領域ｍを駆動したとき、上述と同じく
同一の制御領域ｍに対応する再生データＥＤｍ（ｎ）が
前トラックＴｎ−１の再生データＥＤｍ（ｎ−１）より
増えていれば、制御量の減少が適切であったことにな
る。したがって、その場合にはトラックＴｎ＋１の同一
制御領域ｍの制御データＣＤｍ（ｎ＋１）としては前回
の制御データＣＤｍ（ｎ）に１ビットさらに引いたもの
が使用される。また、再生データＥＤｍ（ｎ）が前回の
再生データＥＤｍ（ｎ−１）より減っていれば、前回の
制御データＣＤｍ（ｎ）に１ビット加えたものがトラッ
クＴｎ＋１の同一制御領域ｍの新たな制御データＣＤｍ
（ｎ＋１）として使用される。

【００１２】このような論理判断は１〜６４の各制御領
域のすべてについて行われるから、演算器８における論
理判断は次のように表現できる。すなわち、任意のトラ
ックＴｎの任意の制御領域ｍにおける制御データＣＤの
前のトラックＴｎ−１に対する増減をΔＣＤｎとし、同
じく制御領域ｍにおける再生データＥＤの前のトラック
Ｔｎ−１に対する増減をΔＥＤｎとしたとき、次のトラ
ックＴｎ＋１の制御領域ｍでの制御データΔＣＤｎ＋１
は、 ΔＣＤｎ・ΔＥＤｎ＝ΔＣＤｎ＋１ …（１） となる。データの増減を＋、−で表現すれば、（１）式
は結局、 （＋または−）・（＋または−）＝（＋または−） …（２） のようになり、上述の例示では、ΔＣＤｎが＋であるの
で、次のようになる。ΔＥＤｎが＋のとき、 ＣＤｍ（ｎ＋１）＝ＣＤｍ（ｎ）＋１ビット …（３） ΔＥＤｎが−のとき、 ＣＤｍ（ｎ＋１）＝ＣＤｍ（ｎ）−１ビット …（４） このような論理演算をトラックの長手方向に分割された
６４の各制御領域で実行して、第１のメモリ３に格納さ
れる制御データＣＤを個々に独立に更新すれば、最終的
には再生データがどの制御領域においても最大に近づく
ようなトラッキングサーボを実現することができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来の自動トラッキン
グ装置では、分割制御電圧値はトラックＴをトレースす
るたびに毎回更新されるが、更新される単位量は、最小
制御電圧に対応した１ビットであり常に一定である。こ
れではダイナミックトラッキング制御をスタートさせて
から正確にトラックの曲がりに追従するようになるまで
長い時間かかるため、長時間適正な再生画像が得られな
いという問題点があった。

【００１４】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、分割制御電圧値を更新する量を可
変にするようにして、正確なトラッキングを可能にする
とともに、短い時間で各制御領域における再生データが
最大値に近づくようにした自動トラッキング装置を得る
ことを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の自動トラッキ
ング装置は、記録トラックの長手方向に向かってＮ（Ｎ
は整数）分割された複数の可動素子制御領域を設定し、
この可動素子制御領域の各々に対応した分割制御電圧を
格納する第１のメモリと、上記可動素子を分割制御する
ことによって得られる再生出力を上記可動素子制御領域
ごとに格納する第２のメモリと、上記可動素子制御領域
ごとに再生出力の最大値を検知し、これらを格納する第
３のメモリと、現在トレースしているトラックと過去に
トレースしたトラックの同一可動素子制御領域での再生
出力レベルの差分を格納する第４のメモリと、同一可動
素子制御領域において上記第３のメモリの内容と上記第
２のメモリの内容との差分を格納する第５のメモリを有
し、上記第４及び第５のメモリの内容に応じて分割制御
電圧値を格納する第１のメモリ内容を更新するように構
成したものである。

【００１６】請求項２の自動トラッキング装置は、記録
トラックの長手方向に向かってＮ（Ｎは整数）分割され
た複数の可動素子制御領域を設定し、この可動素子制御
領域の各々に対応した分割制御電圧を格納する第１のメ
モリと、上記可動素子を分割制御することによって得ら
れる再生出力を上記可動素子制御領域ごとに格納する第
２のメモリと、上記可動素子制御領域ごとに再生出力の
最大値を検知し、これらを格納する第３のメモリと、現
在トレースしているトラックと過去にトレースしたトラ
ックの同一可動素子制御領域での再生出力レベルの差分
を格納する第４のメモリと、同一可動素子制御領域にお
いて上記第３のメモリの内容と上記第２のメモリの内容
との差分を格納する第５のメモリを有し、上記第４及び
第５のメモリの内容を入力として磁気ヘッドのトラック
ずれ量をファジィ推論するファジィ推論器を有し、その
推論結果に応じて分割制御電圧値を格納する第１のメモ
リ内容を更新するように構成したものである。

【００１７】

【作用】請求項１の発明によれば、現在トレースしてい
るトラックと過去にトレースしたトラックの再生出力レ
ベルの差分及び再生出力レベルの最大値と現在トレース
しているトラックでの再生出力レベルとの差分に応じて
分割制御電圧値を更新する量を可変にするようになって
いるため、各制御領域で再生データが最大あるいはそれ
に近い値となっているときは分割制御電圧値を更新する
際の量を小さくすることにより、正確なトラッキングを
可能にし、そうでないときは量を大きくすることにより
短い時間で各制御領域における再生データが最大値に近
づくことが可能である。

【００１８】請求項２の発明によれば、現在トレースし
ているトラックと過去にトレースしたトラックの再生出
力レベルの差分及び再生出力レベルの最大値と現在トレ
ースしているトラックでの再生出力レベルとの差分によ
り磁気ヘッドのトラックずれ量をファジィ推論し、推論
結果に応じて分割制御電圧値を更新する量を可変にする
ようになっているため、トラックずれ量が小さいときは
分割制御電圧値を更新する際の量を小さくすることによ
り、正確なトラッキングを可能にし、そうでないときは
更新量を大きくすることにより短い時間で各制御領域に
おける再生データが最大値に近づくことが可能である。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１はこの発明の一実施例による自動トラッ
キング装置の構成図を示し、同図において２０は各制御
領域における再生出力レベルの最大値ＭＡＸｍを保持す
るメモリ、２１は，ＥＤｍ（ｎ）−ＥＤｍ（ｎ−１）に
より算出される値ΔＥＤｍ（ｎ）を保持するメモリ、２
２は、ＭＡＸｍ−ＥＤｍ（ｎ）により算出される値ＥＲ
ｍ（ｎ）を保持するメモリ、２３は、各制御領域におけ
るトラックずれ量を保持するメモリ、２５は演算を行う
演算器である。その他の構成は図１０に示す従来例と同
一であるので省略する。また、それらの部分は図１０の
場合と同様の動作をする。よってここではこの発明の本
質である請求項１による、いかにして分割制御電圧値の
更新量を可変にするかについて述べる。

【００２０】まず、メモリ２０に保持されるべき値ＭＡ
Ｘｍはあらかじめわかっている場合はその値を格納して
おくが、わからない場合は、再生を開始し、最初に再生
するトラックＴ１を再生する際に、メモリ３にはＣＤｍ
（１）＝Ｌを保持しておく。そしてその再生出力をメモ
リ２０に格納しておく。そしてＴ２、Ｔ３と次々トラッ
クを再生していく毎にＬの値を段階的に変化させ、その
ときの再生出力がメモリ２０の値ＭＡＸｍを越えたとき
のみＭＡＸｍをそのときの再生出力値に書き換える。こ
れをＣＤｍ（１）＝Ｈとなるまで続ける。ＨとＬの差分
が磁気ヘッド１３を２トラック分移動するのに相当する
信号に設定する。そうすれば、再生信号の最大値ＭＡＸ
ｍを検知し、メモリ２０に格納することが可能である。

【００２１】次にトラックＴｎ−１，Ｔｎを再生したと
きの再生信号ＥＤｍ（ｎ−１），ＥＤｍ（ｎ）よりΔＥ
Ｄｍ（ｎ）＝ＥＤｍ（ｎ）−ＥＤｍ（ｎ−１）を演算器
２５で演算しメモリ２１に格納する。また同様にしてメ
モリ４及び２０の内容よりＥＲｍ（ｎ）＝ＭＡＸｍ−Ｅ
Ｄｍ（ｎ）なる値を演算器２５により求めメモリ２２に
格納する。ここでトラックずれ量をＯＦＴｍ（ｎ）とす
るとき、ＯＦＴｍ（ｎ）とＥＲｍ（ｎ）及びＯＦＴｍ
（ｎ）とΔＥＤｍ（ｎ）の関係を図３及び図４に示す。
今ＥＲｍ（ｎ）＝Ａであるとすると図３によりトラック
ずれ量がＯＦＴ（Ａ）と一意的に求めることができる。
またΔＥＤｍ（ｎ）＝Ｂであるとき図４より一般に２つ
の値ＯＦＴ１（Ｂ）及びＯＦＴ２（Ｂ）が求まるが、こ
こではＯＦＴ（Ａ）に近いほう、つまり図４ではＯＦＴ
１（Ｂ）をＯＦＴ（Ｂ）として採用する。そして（ＯＦ
Ｔ（Ａ）＋ＯＦＴ（Ｂ））／２を演算した結果をＯＦＴ
ｍ（ｎ）としてメモリ２３に格納する。つまり、図３及
び４で示したテーブルを演算器２５内のＲＯＭにあらか
じめ保持していれば、メモリ２１及び２２の内容よりト
ラックずれ量ＯＦＴｍ（ｎ）を求めることが可能であ
る。

【００２２】また、上記の方法でＯＦＴｍ（ｎ）を求め
た後、ＯＦＴｍ（ｎ）と分割制御電圧値の更新量Ｗｍ
（ｎ）は図５に示すように比例関係にあると考えられる
ので、ＯＦＴｍ（ｎ）がＣであれば、Ｗ（Ｃ）は一意的
に求めることができる。このようにして求めたＷｍ
（ｎ）を分割制御電圧値を格納しているメモリ３の更新
量として与える。つまり、ＣＤｍ（ｎ）＝ＣＤｍ（ｎ−
１）＋Ｗｍ（ｎ）あるいはＣＤｍ（ｎ）＝ＣＤｍ（ｎ−
１）−Ｗｍ（ｎ）となる。Ｗｍ（ｎ）をプラスにするか
マイナスにするかは従来例と同様にしてΔＥＤｍ（ｎ）
が正か負によって判断される。

【００２３】なお上記実施例では、（ＯＦＴ（Ａ）＋Ｏ
ＦＴ（Ｂ））／２を演算した結果をＯＦＴｍ（ｎ）とし
て採用したが、このような単純な加算平均ではなく、磁
気記録再生装置の特性に合うようにＯＦＴ（Ａ）とＯＦ
Ｔ（Ｂ）を適当に重み付けを行い平均をとっても良い。

【００２４】請求項２による実施例を図２により説明す
る。ここではこの発明の本質である請求項２による、い
かにして分割制御電圧値の更新量を可変とするかについ
て述べる。図１では演算器２３内のＲＯＭにテーブルと
して書かれた図３及び図４の内容よりＯＦＴｍ（ｎ）を
求めたが、図２にではファジィ推論器２４を設け、その
推論結果によりＯＦＴｍ（ｎ）を求め、ＯＦＴｍ（ｎ）
の値に応じて上記の説明と同様にして図５の関係より分
割制御電圧値を格納しているメモリ３の内容の更新量Ｗ
ｍ（ｎ）を可変にする。その他の部分は図１と同様の構
成である。メモリ２１の内容ΔＥＤｍ（ｎ）とメモリ２
２の内容ＥＲｍ（ｎ）をファジィ推論器２４に入力す
る。ファジィ推論器２４内にはＥＲｍ（ｎ）とΔＥＤｍ
（ｎ）及びＯＦＴｍ（ｎ）に対応したメンバーシップ関
数が図６と図７及び図８に示すように設定してある。図
６のＥ２はＥＲｍ（ｎ）の最大値で、Ｅ１＝Ｅ２／２で
あり、図７のＤ２はΔＥＤｍ（ｎ）の最大値で、Ｄ１＝
Ｄ２／２であり、図８のＯ４はトラックピッチ幅に相当
し、Ｏ４を４等分してＯ１，Ｏ２，Ｏ３と設定してあ
る。またプロダクションルールは、図９のように設定し
ておき、たとえば、もしＥＲｍ（ｎ）がＰＳでかつΔＥ
Ｄｍ（ｎ）がＰＳならばＯＦＴｍ（ｎ）はＺＲであると
言ったいわゆるＩＦ−ＴＨＥＮ型式の９つのルールから
成り立っている。これらのメンバーシップ関数及びプロ
ダクションルールより、メモリ２１及び２２の内容を入
力としてファジィ推論を行う。なお推論方式はいわゆる
ＭＡＸ−ＭＩＮ代数積で、確定方式は重心法をとる。そ
して次にファジィ推論により求めたトラックずれ量ＯＦ
Ｔｍ（ｎ）をメモリ２３に格納する。その後の処理は請
求項１による実施例と同様のため省略する。

【００２５】なお上記実施例では、Ｅ２及びＤ２は、あ
らかじめ実験により求めた値を設定しておく方法につい
て記したが、これらの値は一定値である必要はなくＭＡ
Ｘｍの値に応じて可変としても良い。

【００２６】なお上記２つの実施例では、いずれもＥＲ
ｍ（ｎ）とΔＥＤｍ（ｎ）とからいったんトラックずれ
量ＯＦＴｍ（ｎ）を求めてから図５の比例関係を基にし
て更新量Ｗｍ（ｎ）を求める方式をとったが、このよう
な２段構えにせずに、いきなりＥＲｍ（ｎ）とΔＥＤｍ
（ｎ）とからＷｍ（ｎ）を求めるような形式をとっても
よい。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、現在トレースしているトラックと過去にトレースし
たトラックの再生出力レベルの差分及び再生出力レベル
の最大値と現在トレースしているトラックでの再生出力
レベルとの差分に応じて分割制御電圧値の更新量を可変
にするようにしたため、各制御領域で再生データが最大
あるいはそれに近い値となっているときは分割制御電圧
値を更新する際の量を小さくすることにより、正確なト
ラッキングを可能にし、そうでないときは量を大きくす
ることにより短い時間で各制御領域における再生データ
が最大値に近づくことが可能となった。

【００２８】また、請求項２の発明によれば、現在トレ
ースしているトラックと過去にトレースしたトラックの
再生出力レベルの差分及び再生出力レベルの最大値と現
在トレースしているトラックでの再生出力レベルとの差
分により磁気ヘッドのトラックずれ量をファジィ推論
し、推論結果に応じて分割制御電圧値の更新量を可変に
するようにしたため、トラックずれ量が小さいときは、
分割制御電圧値を更新する際の量を小さくすることによ
り、正確なトラッキングを可能にし、そうでないときは
量を大きくすることにより短い時間で各制御領域におけ
る再生データが最大値に近づくことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による自動トラッキング装
置を示す構成図である。

【図２】この発明の他の実施例による自動トラッキング
装置を示す構成図である。

【図３】この発明の実施例におけるＥＲｍ（ｎ）とＯＦ
Ｔｍ（ｎ）との関係を示す図。

【図４】この発明の実施例におけるΔＥＤｍ（ｎ）とＯ
ＦＴｍ（ｎ）との関係を示す図。

【図５】この発明の実施例におけるＯＦＴｍ（ｎ）とＷ
ｍ（ｎ）との関係を示した図。

【図６】この発明におけるファジィ推論器のＥＲｍ
（ｎ）のメンバーシップ関数。

【図７】この発明におけるファジィ推論器のΔＥＤｍ
（ｎ）のメンバーシップ関数。

【図８】この発明におけるファジィ推論器のＯＦＴｍ
（ｎ）のメンバーシップ関数。

【図９】この発明におけるファジィ推論器のプロダクシ
ョンルール。

【図１０】従来の自動トラッキング装置を示す構成図で
ある。

【図１１】従来の自動トラッキング装置の動作を説明す
るための図。

【図１２】従来の自動トラッキング装置によるトラッキ
ング動作の説明図。

【符号の説明】

２ 電歪素子（可動素子） ３ 第１のメモリ ４ 第２のメモリ １３ 磁気ヘッド ２０ 第３のメモリ ２１ 第４のメモリ ２２ 第５のメモリ ２３ トラックずれ量を格納するメモリ ２４ ファジィ推論器 ２５ 演算器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電歪素子等の可動素子の先端に磁気ヘッ
   ドを設け、上記可動素子に所定の制御電圧を加えて、上
   記磁気ヘッドを移動させることによりトラッキング制御
   するような自動トラッキング装置において、記録トラッ
   クの長手方向に向かってＮ（Ｎは整数）分割された複数
   の可動素子制御領域を設定し、この可動素子制御領域の
   各々に対応した分割制御電圧を格納する第１のメモリ
   と、上記可動素子を分割制御することによって得られる
   再生出力を上記可動素子制御領域ごとに格納する第２の
   メモリと、上記可動素子制御領域ごとに再生出力の最大
   値を検知し、これらを格納する第３のメモリと、現在ト
   レースしているトラックと過去にトレースしたトラック
   の同一可動素子制御領域での再生出力レベルの差分を格
   納する第４のメモリと、同一可動素子制御領域において
   上記第３のメモリの内容と上記第２のメモリの内容との
   差分を格納する第５のメモリを有し、上記第４及び第５
   のメモリの内容に応じて上記第１のメモリ内容を更新す
   るようにした自動トラッキング装置。
2. 【請求項２】 電歪素子等の可動素子の先端に磁気ヘッ
   ドを設け、上記可動素子に所定の制御電圧を加えて、上
   記磁気ヘッドを移動させることによりトラッキング制御
   するような自動トラッキング装置において、記録トラッ
   クの長手方向に向かってＮ（Ｎは整数）分割された複数
   の可動素子制御領域を設定し、この可動素子制御領域の
   各々に対応した分割制御電圧を格納する第１のメモリ
   と、上記可動素子を分割制御することによって得られる
   再生出力を上記可動素子制御領域ごとに格納する第２の
   メモリと、上記可動素子制御領域ごとに再生出力の最大
   値を検知し、これらを格納する第３のメモリと、現在ト
   レースしているトラックと過去にトレースしたトラック
   の同一可動素子制御領域での再生出力レベルの差分を格
   納する第４のメモリと、同一可動素子制御領域において
   上記第３のメモリの内容と上記第２のメモリの内容との
   差分を格納する第５のメモリを有し、上記第４及び第５
   のメモリの内容を入力として磁気ヘッドのトラックずれ
   量をファジィ推論するファジィ推論器を有し、その推論
   結果に応じて上記第１のメモリ内容を更新するようにし
   た自動トラッキング装置。