JPH069092B2 - トラツキング制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は回転ヘッドを有するヘリカルスキャン形の磁気
記録再生装置に係り、特にビデオテープレコーダ及びＰ
ＣＭレコーダのトラッキング制御に好適なトラッキング
制御回路に関する。

〔発明の背景〕

回転ヘッド方式磁気記録再生装置は、ビデオテープレコ
ーダ、音声ＰＣＭレコーダ等で民生用機器として普及し
ている。この回転ヘッド方式磁気記録再生装置は、記録
媒体である磁気テープ上に斜めのトラックを形成して記
録再生するものである。また、記録密度を上げるため隣
接トラック間にはガードバンドを設けず、再生時の隣接
トラックからのクロストークは、記録再生ヘッドのアジ
マス角を隣接トラック間で異ならせ、アジマス損失によ
って少なくしている。

このような回転ヘッド方式磁気記録再生装置は磁気テー
プ上に記録されたトラックを再生ヘッドが正確にトレー
スする必要があり、それを制御するトラッキング制御が
重要な働きをする。

従来ビデオテープレコーダのトラッキング制御は、制御
用コントロール信号を記録する専用トラックを用いて行
なっている。この方式では主信号である画像信号への妨
害はないが、トラッキング制御用のヘッド及び磁気テー
プ上で専用の領域が必要であり、さらに実際に主信号が
記録されているトラックと異なることからトラッキング
の性能が高密度記録再生に適さないというハード及び性
能的な欠点がある。

これを改善するために、コントロール信号の記録トラッ
クを不要とする従来方式として、回転ヘッドで形成され
るトラックに、パイロツト信号を記録する領域を設け、
隣接トラックからのパイロツト信号のクロストーク成分
により、トラッキングのずれ量を検出し、トラッキング
制御する方式がある。第１図にトラックに形成されるパ
イロツト信号の記録パターンの一例を第２図に、従来の
トラッキング制御回路の構成図を示す。第１図におい
て、Ａ_０，Ａ_１，Ａ_２は、アジマス角が＋２０゜のヘッ
ドで記録したトラックで、Ｂ_０，Ｂ_１，Ｂ_２は、−２０
゜のアジマス角のヘッドで記録したトラックである。ま
た、１は＋２０゜のアジマス角を有するヘッドで、ヘッ
ド幅は、トラックピッチに対して1.5倍の広さを持つも
のであり、図中、０゜，９０゜，１８０゜はトラッキン
グエラーが該値の時のヘッドの位置を示す。第１図の中
のハッチング部分は、パイロット信号が記録されている
領域で、_Ｐ，_Ｂは、その周波数を示し、_Ｐは、ア
ジマス損失効果の少ない周波数であり、_Ｂは該効果の
大きな周波数であある。第２図の２は、ヘッドから再生
された信号を加える入力端子、３は、再生信号を増幅す
る増幅回路、４は周波数_Ｐを通過させ_Ｂをしゃ断す
る低域通過フイルタ（以下ＬＰＥと記す）、５はＬＰＦ
４の出力のエンベロープを検出するためのエンベロープ
検波回路、６，７はエンベロープ検波回路５の出力を保
持するためのサンプルホールド回路（以下ＳＨと記
す）、８は図中の付号に従って加算する加算回路、９
は、トラッキング誤差信号を出力する出力端子、１０
は、周波数_Ｂを通過させ、_Ｐをしゃ断するバンドパ
スフィルタ（以下ＢＰＦと記す）、１１は、エンベロー
プ検波回路、１２は、エンベロープ検波回路出力信号を
電圧Ｖ_ｔｈと比較し、“１”，“０”のデイジタル信号
とするコンパレータ、１３は、コンパレータ１２の出力
の立上りエッジを検出する立上り検出回路、１４は、立
上り検出回路１３の出力パルスを遅延する遅延回路であ
る。第２図の回路動作を第３図の周波数_Ｐ，_Ｂの各
状態における波形を用いて説明する。第１図でヘッド１
がＡ_１トラックをトラッキングエラー０゜でトレースす
ると、第２図のＬＰＦ４の出力には、第３図(a)の_Ｐ
で示すように、Ａ_１トラック_Ｐ成分が現れた後、アジ
マス損失効果が少ないことからＢ_１トラック及びＢ_０ト
ラックからの_Ｐ成分がクロストークとして現れる。
又、ＢＰＦ１０の出力は、アジマス損失効果が大である
ことから、Ｂ_１，Ｂ_０トラックからの_Ｂ成分は、ほと
んど現われず、第３図(a)の_Ｂで示すように、Ａ_１ト
ラックの_Ｂ成分が現われる。周波数_Ｐ，_Ｂ成分
は、第２図のエンベロープ検波回路４及び１１でそれぞ
れ包らく線検波される。コンパレータ１２では、周波数
_Ｂ成分が、電圧Ｖ_ｔｈ以上となった時に“１”レベル
を出力し、立上り検出回路１３でその立上りエッジを検
出する。よって、第３図(a)で示すように立上り検出回
路１３のトラックパルスが現れる時間は、周波数_Ｐの
成分は、トラックＢ_１からのクロストーク成分である。
すなわち、第２図のＳＨ７で保持される電圧は、Ｂ_１ト
ラックからのクロストーク量である。また、遅延回路１
４で立上り検出回路１３の出力パルスを遅延させること
により、ＳＨ６には、Ｂ_０トラックからのクロストーク
量を保持する。次に、ヘッド１が＋９０゜トラッキング
エラーを生じると、Ｂ_１トラックをヘッドが多くトレー
スすることから、第３図(b)で示すようにＢ_１トラック
からのクロストーク成分が増え、第２図のＳＨ７に保持
される電圧が上がる。又、逆に−９０゜トラッキングエ
ラー時はＢ_０トラックからのクロストーク成分が増え、
ＳＨ６に保持される電圧が上がる。よって加算回路８の
出力には、トラッキングエラーに対応した誤差電圧が現
れる。この誤差電圧信号をテープ送り用のモータに帰還
を加えることにより、トラッキング制御を行なうもので
ある。しかし、第３図(c)で示すように、トラッキング
エラー＋１８０゜となると、周波数_Ｂ成分は、コンパ
レータ１１の比較電圧Ｖ_ｔｈよりも低いレベルしか出力
されない状態が生じる。このような状態では、第２図の
回路でＳＨ６及び７のサンプルパルスが出力されないた
め、誤差信号の出力は不定となる。このように、第２図
の回路構成では、トラッキングエラーに対して誤差信号
を出力することができない不感帯の領域を持ち、これが
原因でトラッキング制御の立上り時に不感帯領域に入り
込むと、ロック時間が長くなってしまうという欠点があ
る。

この欠点を解消する方法として、第２図の立上り検出回
路１３の出力パルスが、ある一定時間内に出力されなか
ったことをディジタル回路で判別し、パルスが出力され
ない状態の時、強制的に誤差信号出力を外部から端子９
に加える回路を付加すればよいことが容易に考えられ
る。しかし、テープ上に傷が発生し第１図の記録パター
ンが消失した時、上記と同様に立上り検出回路１３の出
力が出ず付加回路が動作し、トラッキングエラーを増や
す方向に加速され、傷があると、トラックジャンプを起
こし、ＰＣＭ信号等の主信号を劣化させるという欠点が
ある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、第２図で示した従来回路の欠点をなく
し、不感帯がなくかつテープ上の傷等によるドロツプア
ウト時に誤動作がないトラッキング制御回路を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

アジマス損失効果の大きさなパイロット信号周波数_Ｂ
が一定時間内に検出されなかったことを判別する手段
と、主信号であるＰＣＭ信号や画像信号を検出し、検出
信号が一定レベル以下となっていることで主信号が検出
されていないと判別する判別手段を設け、周波数_Ｂが
一定時間検出されずかつ主信号が検出されていないと判
別した時にのみ、トラッキング誤差信号として強制的に
誤差信号を発生するようになしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第４図により説明する。第４
図の実施例は、主信号であるＰＣＭ信号の包らく線を検
出し、該包らく線が、通常動作時に対して1/2以下のレ
ベルとなり、パイロット信号周波数_Ｂが検出されなか
った時に強制的にトラッキング誤差電圧を加える方式の
回路構成を示したもので、１５は強制的に誤差電圧を加
えるため電源で、１６はスイッチ１６Ａ，１６Ｂは、そ
の接点、１７は再生信号のピーク値を保持するピークホ
ールド回路、１８はコンパレータ、１９，２５セット、
リセットが出来るＲＳラッチ、２０はクロックの立上り
で、データをラッチするフリップフロップ（以下Ｄ−Ｆ
Ｆと記す）、２１，２２はインバータ、２３，２４はア
ンド回路、２６は回転、磁気ヘッドが取り付けられてい
るドラムが１回転すると１個のパルスが加わる入力端
子、２７は、タイミング回路である。その他の符号に関
しては、第２図と同一で、スイッチ１６は、ＲＳラッチ
２５により制御され、“１”ならば１６Ａに、“０”の
時１６Ｂに接続する。又、タイミング回路２７から出力
される２７Ａ，２７Ｂのパルスは、２７Ａは一定時間内
にパイロット信号周波数_Ｂが検出されたかどうか見る
ためのタイミングパルスで、本実施例では、上記ドラム
の回転周期と同一の周期で、_Ｂ成分の検出があったか
どうかを見る。しかし、この２７Ａの周期は回路周期と
同一の周期に限定する必要がなく、２倍、３倍等の周期
としても問題ない。２７Ｂは、主信号であるＰＣＭ信号
が再生されている時間領域でパルスが発生するように端
子２６に加わるタイミングから生成するものである。さ
らに、記録再生する磁気テープのドラムへのラップ角
は、９０゜で、ＰＣＭ信号の記録されている領或の両側
の２カ所にパイロット信号が記録されているものについ
て、以下動作説明を行なう。トラッキングエラーが０゜
近傍の第４図の動作を第５図のタイミング図を用いて説
明する。端子２６にドラム回転と同一周期のパルスが加
わり、これに同期して、磁気ヘッドから信号が再生され
ることから、端子２６及び端子２の波形は第５図２６、
及び２となる。第５図２のＡＴＦと記した領域は、第１
図で示したパイロット信号が再生されている領域であ
り、ＰＣＭは主信号であるＰＣＭ信号が再生されている
領域である。タイミング回路２７では、第５図２７Ａ，
２７Ｂで示すように端子２６に加わったパルスを基準に
タイミングを発生し、２７ＡのタイミングをＲＳラッチ
１９のリセットと、Ｄ−ＦＦ２０のクロックに加え、２
７Ｂのタイミングをアンド回路２３，２４に加える。立
上り検出回路１３からは、パイロット信号_Ｂのレベル
を検出してパルスを送り出すことから、第５図１３のよ
うに、再生信号２のＡＴＦ領域でパルスが発生する。Ｒ
Ｓラッチ１９では、上記２７Ａのタイミングがリセッ
ト、１３がセット信号として加わり、それぞれのパルス
の立上りで状態が変化し、第５図１９の出力を得る。こ
のＲＳラッチ１９出力を、Ｄ−ＦＦ２０は２７Ａのタイ
ミングパルスの立上りで、データをラッチすることか
ら、Ｄ−ＦＦ２０の出力は、“１”レベルとなる。よっ
て、このＤ−ＦＦ２０の出力の持つ意味は、２７Ａのパ
ルスの間隔で、少なくとも１個のパイロット信号_Ｂ成
分を検出すれば“１”レベルとなり、検出されないと
“０”レベルとなる。一方、ピークホールド回路１７、
コンパレータ１８では再生信号２のレベルを検出するも
ので、第５図１８のパルスがコンパレー１８の出力とし
て得られる。すなわち、アンド回路２３の入には、再生
信号２のレベルを検出した第５図１８の信号と、パイロ
ット_Ｂが検出されてことを意味するＤ−ＦＦ２０の出
力と、タイミング回路２７から主信号であるＰＣＭ信号
領域に発生する２７Ｂのタイミングが加わり、第５図２
３の出力が得られる。よって、アンド回路２３の出力が
“１”となる条件は、パイロット信号_Ｂ成分が検出さ
れかつ、ＰＣＭ領域のレベルが通常オントラック時の1/
2以上のレベルとなることである。又、アンド回路２４
の入力は、コンパレータ１８及びＤ−ＦＦ２０の出力を
インバータ２１，２２で反転した入力が加わっている。
よってアンド回路２４の出力が“１”となる条件は、パ
イロット信号_Ｂが、第５図２７Ａの周期で示した一定
時間内に検出されず、かつ、ＰＣＭ領域のレベルが1/2
以下となることである。第５図の状態では、アンド回路
２４は“０”レベルとなり、以上の結果ＲＳラッチ２５
は“１”レベルとなる。上記動作より、スイッチ１６
は、１６Ａを選択し、誤差信号電圧として端子９へは加
算回路８を出力する。よって、従来第２図の回路で、不
感帯でない領域については、本発明の実施例は同一な動
作を行なう。

次に、テープ上の傷等により、パイロット信号が欠如し
た場合の第４図実施例の動作を第６図により説明する。
第６図では第５図に比べ、タイミング回路２７の出力２
７Ａの時間内のパイロット信号が欠如し、立上り検出回
路１３の出力がない。よってＲＳラッチ１９の出力は、
第６図１９となり、Ｄ−ＦＦ２０の出力は、“１”レベ
ルから“０”レベルに変化する。しかし、このようにＤ
−ＦＦ２０が“０”レベルとなっても、主信号のＰＣＭ
信号は、傷等によるドロップアウト時に、第６図２７Ｂ
のパルス幅の全領域でレベルが1/2以下となることがな
いことから、アンド回路２４の出力は、“０”レベルで
あり、ＲＳラッチ２５はリセットされない。以上の動作
から、第４図の実施例では傷等によるドロップアウトで
パイロット信号が欠如しても、ＰＣＭ信号が1/2レベル
以上であることから、スイッチ１６は切換わらず、前の
状態を保持し、さらに、加算回路８の出力もパイロット
信号が欠如し、サンプルホールドパルスが出力されず、
前の誤差信号電圧を保持し、誤動作することがない。

次に第４図の実施例で、トラッキングエラーが１８０゜
近傍の状態の動作を第７図のタイミング図を用いて説明
する。この状態は従来第２図の回路では不感帯となる領
域である。よって、第４図の立上り検出回路１３の出力
パルスが得られないと共に、ＰＣＭ信号のレベルが1/2
以下となる。これにより、Ｄ−ＦＦ２０の出力は“０”
レベルでコンパレータ１８の出力も“０”となり、ＲＳ
ラッチ２５は“０”となる。以上の結果、スイッチ１６
は１６Ｂに接続し、誤差信号電圧としては強制的に電源
１５の電圧となって不感帯を除去する。ここで、主信号
のＰＣＭ信号のレベルを検出するコンパレータ１８の基
準レベルは、第４図の実施例においては、通常動作時の
1/2に設定したが、この値に限定する必要もなく、1/2近
傍のその他のレベルにおいても同様な動作を行ない不感
帯を除去することが可能である。

第８図に主信号であるＰＣＭ信号が通常オントラック状
態であるかどうかを判別する手段として、ＰＣＭ信号の
誤り検出信号を用いた本発明の一実施例を示す。第８図
で、２８は再生信号をディジタル信号とし、誤り検出を
行なうディジタル信号処理回路で、その他の符号は第４
図の実施例と同一である。主信号のＰＣＭ信号はテープ
上の傷や、システムノイズによりデータが誤るため、誤
り検出訂正用のパリティ符号を付加して記録再生する。
通常オントラック時は、データの誤りが発生する頻度が
少ないが、トラッキングエラーが１８０゜近傍となると
ＰＣＭ信号のレベルが下がり、S/Nが劣化することか
ら、ＰＣＭデータはほとんど誤りとなる。このようにデ
ータの誤り率は、トラッキングエラーと相関があること
から、データ誤り率が定常状態の時“１”レベル、一定
以上の誤り率の時“０”レベルとなる出力信号を、第８
図アンド回路２３、インバータ２１に加えることによ
り、第４図と同様な動作を行なうことが出来る。

第４図，第８図の実施例では、主信号がＰＣＭ信号であ
る場合について述べたが、ＰＣＭ信号の他に、コントロ
ール用のサブコードを記録再生する領域を設けたシステ
ムにおいても、第４図のＰＣＭ信号の領域にパルスを発
生するタイミング回路２７の出力２７Ｂをサブコードの
領域に発生するようにするだけで、対応することができ
第４図，第８図実施例の動作に変化はない。

第９図に主信号であるＰＣＭ信号が、通常オントラック
状態であるかどうか判別する手段として、トラッキング
誤差信号電圧のレベルを検出した本発明の一実施例を示
す。第９図で２９は、トラッキング誤差信号電圧が、ト
ラッキングエラーが±９０゜に対応した電圧の範囲に入
っていることを判別するコンパレータで、トラッキング
エラー±９０゜以内の電圧の時“１”、その他の電圧の
時“０”を出力し、その他の符号は、第４図と同一であ
る。ＲＳラッチ２５のセット信号は、Ｄ−ＦＦ２０の出
力を加えることから、パイロット信号周波数_Ｂが、検
出されている時はセットがかかり、ＲＳラッチ２５は、
“１”レベルの出力となる。一方、ＲＳラッチ２５のリ
セット信号は、Ｄ−ＦＦ２０が“０”レベルでかつ、コ
ンパレータ２９が“０”レベルの時にアンド回路２４に
より加わる。よって、ＲＳラッチ２５がリセットされて
“０”となるには、パイロット周波数_Ｂが検出され
ず、かつ、トラッキングエラーが±９０゜以上の時であ
る。トラッキングエラーが±９０゜以上で、不感帯領域
に入るまでのトラッキングエラーの範囲では、サンプル
ホールド６，７へのサンプルパルスは供給されているこ
とから、コンパレータ２９の出力は“０”となってお
り、Ｄ−ＦＦ２０の出力も“１”レベルでＲＳラッチ２
５は“１”レベル出力である。このようなトラッキング
エラー±９０以上で不感帯領域に入るまでのトラッキン
グエラーの範囲を通過して、感帯領域に入ると、サンプ
ルホールド６，７へのサンプルパルスが出ないことか
ら、加算回路８の出力は、不感帯領域に入る直前の誤差
信号電圧を保持している。よって、コンパレータ２９は
“０”レベルで、かつ、Ｄ−ＦＦ２が“０”となること
から、ＲＳラッチ２５はリセットされ、誤差信号電圧は
強制的に電源１５の電圧が出力端子９に現れる。このよ
うに第９図の実施例によれば、第４図、第８図と同様に
傷等によるパイロット信号の欠如に対して、誤動作がな
く不感帯が除去できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来不感帯が存在していたトラッキン
グ制御回路を、ドロップアウトによる誤動作がなく不感
帯を除去できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はパイロット信号の記録パターンを示す図、第２
図は従来のトラッキング制御回路を示す図、第３図は第
２図の動作を示すタイミング図、第４図は本発明の一実
施例を示す図、第５図、第６図、第７図は第４図の動作
を示すタイミング図、第８図は本発明の他の実施例を示
す図、第９図は本発明のさらに他の実施例を示す図であ
る。 １…ヘッド ４…ローパスフィルタ １０…バンドパスフィルタ ５，１１…エンベロープ検波回路 １２，１８…コンパレータ ６，７…サンプル・ホールド回路 １７…ピークホールド回路 ２７…タイミング回路 ２８…ディジタル信号処理回路 ２９…コンパレータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 降旗 隆 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 岡村 富士男 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−171658（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−124047（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも２個のアジマス角の異なる回転
   磁気ヘッドを有し記録媒体上にトラックを形成して主信
   号を記録再生する回転ヘッド方式磁気記録再生装置で、
   該トラック上にアジマス損失効果の少ない周波数ｆ_ｐと
   アジマス損失効果の大きな周波数ｆ _Ｂ をトラッキング制
   御用のパイロツト信号として記録し、再生時に上記周波
   数ｆ_ｐの隣接トラックからのクロストーク量を上記周波
   数ｆ_Ｂの検出されるタイミングを基準に取り込み保持
   し、トラッキング制御用の誤差信号とするトラッキング
   制御回路において、上記周波数ｆ_Ｂを検出する手段と、
   上記記録媒体上に記録された上記主信号を検出し、検出
   信号を所定の値と比較することにより主信号が検出され
   ているかどうかを判別して判別信号を出力する判別手段
   と、上記周波数ｆ_Ｂ検出手段により上記周波数ｆ_Ｂが一
   定時間検出されずかつ上記判別手段の出力信号により上
   記主信号が検出されていないと判別した場合に強制的に
   誤差電圧出力を一定の電圧とする切換手段を設けたこと
   を特徴とするトラッキング制御回路。