JPH0696500A - 自動トラッキング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 包絡線検波及び同期化信号を必要せず、ドリ
フト、位相ロックループ制御及び温度エラーの問題のな
い、ヘリカル走査磁気テープレコーダ用の自動トラッキ
ング技術を提供する。 【構成】 タイミング信号が磁気テープ上の隣接傾斜ト
ラック上に記録される。再生ヘッドのトラック位置決め
を正しく保持するため、磁気テープ上の隣接傾斜トラッ
クから記録されたタイミング信号を再生する。互いに１
８０度位相が異なり、再生されたタイミング信号とコヒ
ーレントな第１及び第２同時繰り返し基準信号をランプ
発生器１４，１６等により生成する。再生されたタイミ
ング信号に応じサンプルホールド回路２０，２２等によ
り各基準信号を同時にサンプリングする。その値の中間
範囲の信号をスイッチ２４により選択する。選択された
基準信号を比較して差がある場合にトラッキングエラー
信号を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、概略的には磁気テープ
記録再生装置、具体的にはヘリカルスキャン磁気テープ
レコーダにおける自動トラッキング技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオまたはオーデイオ情報及びデジタ
ルデータ等の大量の情報を記録再生するため、磁気テー
プレコーダが広く使用されている。一般的なヘリカルス
キャン磁気テープレコーダでは、回転ヘッドスキャナ周
囲のヘリカル通路を含むテープ通路に沿って、磁気テー
プがリール間を搬送される。回転ヘッドスキャナは、通
常ヘッドホイールの対向した両側に２個（またはそれ以
上）のヘッドを含む。各磁気ヘッドは、互いに逆の方位
角で傾斜したギャップを有する。磁気テープが回転磁気
ヘッドに対してヘリカル通路を横切ると、ヘッドはテー
プの幅と浅い角度で交差し、これによってテープ上の隣
接した傾斜トラックへの記録を行う。トラック内に記録
された情報の再生時、磁気ヘッドは、記録されたトラッ
クを正確に走査して信号劣化を最小限に抑制すると共
に、高Ｓ／Ｎ比を保持する必要がある。

【０００３】再生時に磁気ヘッドを正確にトラッキング
するため、いくつかのトラッキング技術が提案されてき
た。一の技術は、タイミング基準信号が記録されるテー
プの底に沿った個別の長手制御トラックを使用する。基
準信号は静止磁気ヘッドにより再生され、回転磁気ヘッ
ドの位置信号へロックされる。キャプスタンサーボシス
テムは、テープ上の記録されたデータトラックに対して
再生ヘッドを正確に位置決めする。自動トラッキングシ
ステムのこの制御トラック形式は、記録情報に対して使
用可能なテープ幅が制限されること、及び特別な磁気ヘ
ッド及びそれに付随する回路を必要とするレコーダの構
成が複雑化すること、等の欠点を持つ。

【０００４】８ｍｍビデオカセットレコーダに使用され
る別の自動トラッキング技術では、テープ上の連続トラ
ック内に記録された４個の異なる周波数パイロットトー
ンを使用している。この方法はテープレコーダから制御
トラック、それに付随する静止ヘッド及び回路を不要と
するものであるが、これらの節約効果はすべて、４個の
異なる低周波数パイロットトーンを検出処理するために
必要な複雑回路によって相殺されてしまう。デジタルオ
ーデイオテープレコーダ（ＲＤＡＴレコーダと呼ばれ
る）に使用される他の自動トラッキング技術は、面分割
（領域分割）自動トラッキングとして知られている。こ
のトラッキング技術では、テープは、４個のデータトラ
ックを用いて幾つかの個別のセクションに副分割され、
これによってＡＴＦパターンが形成される。各トラック
はスタート領域とエンドＡＴＦ領域との間に記録された
デジタル符号化データを有する。再生時、再生ヘッドの
幅は記録されたトラックの幅の１．５倍である。この結
果、再生信号は、再生されたトラックからの信号と共に
再生されているトラックのいずれかの側における隣接ト
ラックからのクロストーク成分を含む。この自動トラッ
キング技術は、トラッキング回路の複雑性、大型再生ヘ
ッドを使用することによる不便性及び高コスト、そして
記録されたＡＴＦ領域のためデータ記録に使用できるト
ラック長が短縮されてしまう、等の欠点をもつ。この技
術は、次の各特許に開示されている：米国特許第４，９
９１，０３５号；第４，６５１，２３９号；第４，７５
５，８９３号；第４，９４３，８７３号；第５，００
８，７６４号；第４，８９０，１７３号；第４，９２
０，４３５号；及び第４，９４２，４８７号。

【０００５】他のトラッキング技術は、米国特許出願第
４，８６８，６９２号に開示されている。ここで開示す
るように、トラッキングエラー信号形成回路は、隣接記
録トラックから水平同期信号を再生する隣接再生磁気ヘ
ッドと、再生された各水平同期信号間で時差信号を求め
る回路と、時差信号と基準値との差を演算してトラッキ
ングエラー信号を生成する駆動回路と、少なくとも一の
再生された信号の最大値を定めるためのエンベロップ検
出器と、を含む。トラッキングエラー信号は、再生信号
の最大値の時間で定められる。この特許で開示された技
術には、再生信号エンベロプ検出器の装備が必要なこと
等によって自動トラッキング回路が複雑化するという欠
点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ヘリカルスキャン磁気
テープレコーダ内の回転磁気ヘッドによって磁気テープ
上の記録されたトラックを自動トラッキングする従来技
術には、上述のような問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の一実施
例によれば、自動トラッキング装置は、磁気テープ上の
隣接傾斜トラック上に記録された高安定性タイミング信
号を再生し、再生されたタイミング信号を用いて、タイ
ミング信号とコヒーレントであると共に互いに位相の異
なる２個の同時基準信号をサンプルするため、ヘリカル
走査磁気テープレコーダ内に設けられる。本発明の一態
様によれば、同時基準信号は、互いに１８０度位相の異
なる２個の線形ランプ（鋸歯）信号である。本発明の他
の特徴によれば、同時基準信号は、２個のデジタルカウ
ンタであり、該各カウンタ内において、カウンタリセッ
ト時間は、一方のカウンタが１／２の最大カウントに達
した時に他方のカウンタがリセットされるように設定さ
れる。

【０００８】本発明によれば、２個の基準信号のうちそ
の一方の基準信号から連続サンプルを選択するための手
段が設けられている。各サンプルは基準信号の中間領域
から抽出される。選択された各サンプルを比較すると共
にトラッキングエラーを補正するためにエラー信号を発
生する手段が設けられている。

【０００９】

【実施例】ＶＨＳ（商標）及び他のヘリカル走査レコー
ダにおいて通常行われているような、アジマス記録技術
を用いた２重チャンネル又は２個のシーケンシャルチャ
ンネル型回転ヘッド記録／再生システムでは、トラッキ
ングエラー情報は、隣接トラックから逆のアジマスで再
生された適切な信号の発生時間を相対比較することによ
って得られる。これは、図１の検討及び次の記載より明
らかである。

【００１０】図１は、通常の回転ヘッドアジマス記録時
に発生するような磁気テープ１０上の２個の隣接逆アジ
マス記録トラックＡ及びＢ、並びにトラッキングオフセ
ットがなされた２個の再生ヘッドＡ’及びＢ’を示す。
ヘッドＡ’のギャップはチャンネルＡ上の記録ラインに
更に隣接しており、一方ヘッドＢ’のギャップはすでに
チャンネルＢ上の対応するラインを通過している。これ
は、図示した方向にミストラッキングが発生したとき
の、チャンネルＡからの信号の安定基準信号に対する時
間遅れ、及びチャンネルＢからの信号の同じ基準信号に
対する時間進みをそれぞれ表す。他の方向でのミストラ
ッキングでは、逆のタイミングシフトが発生する。

【００１１】図１において、ヘッドＡ’及びＢ’は、同
時に記録または再生作用を行う、側方向に物理的に平行
な２個のチャンネルであるかのように描かれている。こ
れは実際には可能な一形態であり、もし回転ドラムが安
定基準信号に対して堅固に位相ロックサーボされるなら
ば、一般的なＶＨＳフォーマットのように回転ドラム上
で互いに１８０度離れた２個のヘッドを有する単一トラ
ックシーケンシャルシステムもまた可能である。シーケ
ンシャルトラック測定の間に生じるドラム位相の時間ジ
ッタは、トラッキング検出器回路のエラー信号に対する
付加ノイズとなるが、通常は相殺させることができる。

【００１２】他の可能な形態は、Ｍ−ＩＩフォーマット
等であり、このフォーマットでは２個のチャンネルが同
時に記録再生される。このようなフォーマットでは、実
際の各ヘッドは側方向にではなく縦一列に高さのオフセ
ットを形成するよう配置され、これによって回転ドラム
上の各ヘッド間の角度間隔は小さくなる。これにより、
２個のチャンネルからの同時タイミング測定が可能とな
り、測定間のドラムまたは搬送システムの時間ジッタは
除去される。

【００１３】概して言えば、本発明に係る自動トラッキ
ング方法及び装置は、ミストラッキングに起因するタイ
ミングシフトを測定するために設けられるものである。
この方法は、交互にチャンネルＡ及びＢ上に記録される
パイロットトーン、同期パルス、または他の高安定性周
期信号等を含む。再生時、再生されたタイミング信号
は、高安定性基準信号と時間軸上で比較される。この高
安定性基準信号と再生信号とはコヒーレントである。各
信号の関係を図２に示す。

【００１４】図２及び３に、本発明に係るアナログ実施
例を示す。

【００１５】図２において、２個の線形ランプ（鋸歯）
信号Ｓ１及びＳ２が高安定性基準信号として生成され
る。２個の鋸歯信号は、互いに１８０度の位相差を有
し、これによって一のランプのリセット点が他の信号ラ
ンプの中間で発生する。ランプ信号とコヒーレントな再
生された信号から派生したサンプリングパルスは、連続
的に両ランプをサンプリングする。各サンプリングパル
スは、チャンネルＡ及びＢから交互に派生する。２個の
位相の一方からのサンプルは常にランプの中間領域、即
ち＋９０度にある。ランプ中間領域からの測定結果が使
用され、他の測定結果は廃棄される。必要とされる測定
は、連続サンプル値の差のみである。この方法によっ
て、エンドレスランプがサンプルされているかのような
効果が発揮され、途切れることはない。即ち、ランプの
端部またはリセット点を超えることはない。ミストラッ
キングがなければ、ＡサンプルとＢサンプルとの間の値
の差は、外見上は０となる。ミストラッキングが存在す
る場合には、チャンネルＡ−Ｂ間の相対タイミングが外
観上シフトすることにより、ＡサンプルとＢサンプルと
の間に非０差が発生する。この差の符号はミストラッキ
ングの方向によって定められ、その大きさは隣接トラッ
ク干渉がサンプリング信号を混入する点に達するまで
は、ミストラッキング度に比例する。ランプ周期と相対
タイミングエラーとの関係に関する唯一の要件は、ドラ
ムサーボジッタ、ミストラッキング、及び一のサンプル
から次のサンプルへのテープフラッタ等の全てのソース
を含む総タイムエラー差が、ランプ周期の９０度を決し
て超えないことである。これによって、各測定が常に同
じ対応するランプセクションから行われる。ランプリセ
ットを飛び越える作用は生じない。測定がいずれかのラ
ンプエンドから９０度の点に達したならば、次の測定対
がその後中央に向けて作用する他のランプから取り出さ
れる。図２に示した例では、Ｓ１信号から取り出された
各サンプルが使用され、Ｓ２サンプルは廃棄される。

【００１６】アナログ実施例のブロック図を図３に示
す。図示のように、基準クロックが基準パルスプロセッ
サ１２へ入力される。このプロセッサ１２は、ランプ発
生器１４及び１６を駆動し、互いに位相が１８０度異な
る同時基準信号Ｓ１及びＳ２を発生する。記録されたチ
ャンネルＡおよびＢから再生されたサンプルパルスは、
サンプルシーケンサ１８へ供給され、該シーケンサ１８
はサンプルホールド回路２０及び２２がそれぞれ信号Ｓ
１及びＳ２をサンプルするように制御する。基準パルス
プロセッサ１２はスイッチ２４へ供給される信号を生成
し、これによってＳ１サンプルまたはＳ２サンプルのい
ずれかを使用する。比較器２６は、チャンネルＡ及びＢ
からの連続サンプルを比較し、エラー信号の有無を判定
する。このようなエラー信号は、テープキャプスタを制
御することによってミストラッキングを補正するか、或
いはヘッドポジショナを再生するために使用される。サ
ンプルシーケンサ１８はまた、リセット回路２８及び３
０へ供給されたリセット信号をも生成する。

【００１７】類似の回路及び処理をあらゆるデジタル技
術で開発することができる。図４は、本発明のデジタル
実施例を示すブロック図である。２個のカウンタ３２及
び３４は、検出される最小ミストラッキングに対応した
タイミングエラーと少なくとも同じ小ささの周期で高周
波クロック（図５、波形Ａ）をカウントする。カウンタ
３２及び３４は、ランプリセット時間に対応した時間で
リセット信号（図５、波形Ｃ及びＤ）により交互にリセ
ットされる。分割器／シーケンス発生器３６はリセット
信号Ｃ及びＤを生成する。リセット率は、高クロックレ
ートの任意の適切な整数分割とすることができるが、好
適には１／１６−１／６４の範囲である。この範囲にお
いて、合理的なビット長カウンタを使用でき、一方最大
チャンネルＡとチャンネルＢとの相対タイミングシフト
がカウンタ最大カウント範囲の１／２を超えないという
要件は尚保持される。

【００１８】カウンタ３２、３４のリセット時間は、与
えられたカウンタが、他方のカウンタが最大カウントの
１／２に到達する時間にリセットするように設定され
る。テープからのサンプルパルスは、パルス処理回路３
８によって受信される。この処理回路３８によって両カ
ウンタ３２、３４が読み出され、各カウンタ３２及び３
４に付随した２段シフトレジスタ４０及び４２の第１段
内に各値が記憶される。逆チャンネルからの次のサンプ
ルパルスが発生すると、第１の読み出しがシフトレジス
タの第２ステージへシフトされ、新たな読み出しが第１
段へ記憶される。連続読み出しの対がこのようにして得
られると、発生器３６によって、それらの対応カウンタ
の中央領域からのいずれのカウンタ３２又はカウンタ３
４を使用するかの決定がなされる。選択された対の値
は、マルチプレクサ４０または４２の一方を通過した後
大きさ比較器４４によって比較され、これによって一方
の値が他方の値よりも小さいか、大きいか、或いは等し
いかが示される。比較結果により、そしてデコード論理
回路４８及び排他的論理和ゲート５０により、アップダ
ウンカウンタである第３カウンタ４６は一カウント増分
され、一カウント減分され、或いは変化しない。この第
３カウンタ４６の出力数は、統合されたミストラッキン
グエラーとなり、デジタル的にまたはアナログ値に変更
されて使用可能であり、これによってキャプスタンサー
ボまたは磁気ヘッドポジショナによってトラッキングエ
ラーを補正することが可能となる。

【００１９】開示した自動トラッキング技術は、ヘリカ
ル走査磁気テープ記録／再生装置に産業的に応用可能で
あることが確認された。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、周知の自動トラッキン
グ技術を改善した、ヘリカル走査磁気テープレコーダに
使用される新規で改善された自動トラッキング技術が得
られる。本発明の自動トラッキング技術は、簡単で、効
率よく、そして安価に達成できる。自動トラッキング
は、包絡線検波の必要なく実施可能である。更に、同期
化基準信号は不要であり、ドリフト、位相ロックループ
制御、及び温度エラーの問題が解決される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の説明に有用な図である。

【図２】図３の実施例の作用理解のために有用な波形図
である。

【図３】本発明の実施例のブロック図である。

【図４】本発明の他の実施例のブロック図である。

【図５】図４の実施例の作用理解に有用な波形図であ
る。

【符号の説明】

１０ 磁気テープ １２ 基準クロックプロセッサ １４、１６ ランプ発生器 １８ サンプルシーケンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気テープの隣接傾斜トラック上にタイ
   ミング信号が記録されるヘリカルスキャンレコーダにお
   いて、 磁気テープ（１０）上の隣接傾斜トラック（Ａ）、
   （Ｂ）から記録されたタイミング信号を再生する手段
   （Ａ’）、（Ｂ’）及び（１）と、 前記再生されたタイミング信号とコヒーレントであり且
   つ互いに１８０度の位相差を有する第１及び第２同時繰
   り返し基準信号を発生する手段（１２）、（１４）及び
   （１６）と、 前記各基準信号を前記再生されたタイミング信号と同時
   にサンプルする手段（２０）及び（２２）と、 前記サンプルされた各基準信号から、その値の中間範囲
   でサンプルされた複数の信号を選択する手段（１２）及
   び（１４）と、 サンプルされかつ選択された各基準信号を比較し、相違
   があった場合にトラッキングエラー信号を発生する手段
   （２６）と、 を含むことを特徴とする自動トラッキング装置。