JPH0775091B2 - トラッキングエラー信号作成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は磁気記録再生装置に用いられるトラッキングエ
ラー信号作成装置に関するものである。

従来の技術 近年、磁気記録再生装置（以下、単にVTRと称す）の記
録再生技術は、アナログ信号を記録再生する従来のVTR
から、アナログ信号をディジタル化したディジタル信号
を、直接磁気テープ上に記録し再生するディジタルVTR
へと発展している。

ディジタル信号はアナログ信号に比べて情報量が増大す
るため、アナログVTRのように１フィールドの映像信号
を１本の記録トラックとして記録することができず、数
本のトラックに分割されて記録されるのが普通である。

第８図にディジタル信号の磁化軌跡を示す。同図におい
て１は磁気テープであり、矢印Ｘ方向に移送される。2,
3は互いにアジマス角の異なるヘッドであり、これらの
ヘッド対を以後ペアヘッド４とする。ペアヘッドは矢印
Ｙ方向に走査する。A11,A21,B11,B21……は各ペアヘッ
ドで記録された記録トラックである。なおペアヘッドに
ついては、ペアヘッド４に対して180度離れた位置に他
のペアヘッドが配置されており（図示せず）、B11,B21
の記録トラックは前記他のペアヘッドで記録されたトラ
ックである。5,6は特定の信号の記録位置を示し、１ト
ラックに複数本の特定信号が記録される。特定信号と
は、例えば、アナログVTRでは水平同期信号であり、デ
ィジタルVTRでは各信号ブロック毎に付加されているシ
ンク信号である。

VTRでは、記録トラックは磁気テープ上に本来直線状に
記録されるべきであるが、実際には機械精度のバラツキ
等によりデッキ固有の曲がりを持った形で記録される。
このため、あるデッキで記録したテープを他のデッキで
再生した時、ヘッドは正確に記録トラック上を再生走査
せず、その分再生出力が劣化する問題がある。この問題
を解決するためには、記録トラックの全域にわたってト
ラック曲がり情報を得、再生ヘッドを圧電素子等で構成
された電気機械変換素子で記録トラックの幅方向に可変
して、トラッキングをとる方法が知られている。

記録トラックの全域にわたってトラッキングエラー信号
を得る方法の一つとして、特定の信号の再生時間差を用
いる方法がある。本発明はこの方法に関するので、再生
時間差を用いてトラッキングエラー信号を得る方法につ
いてまず説明する。

第９図は記録トラックと再生ペアヘッドとの相対位置関
係を示す図である。同図において、A11,A21はペアヘッ
ドで記録されたトラックであり、7,8,9はペアヘッドの
位置を示している。第９図には３種類のヘッド走査位置
を示している。ペアヘッドが記録トラック上をオントラ
ックして走査する位置８では、各ヘッド10と11が再生す
る各特定信号12及び13の再生時間は等しい。しかし、ヘ
ッドが位置７を走査するときには、ヘッド15で特定信号
13を再生する時間の方が、ヘッド14で特定信号12を再生
する時間に比べて早くなる。また、ペアヘッドが９を走
査するときには、ヘッド17で特定信号13を再生する時間
の方が、ヘッド16で特定信号12を再生する時間に比べて
遅くなる。従って、ペアヘッドで再生する特定信号の再
生時間差を調べることによって、トラックずれ量を知る
ことができる。

第10図はトラックずれ量と特定信号の再生時間差との関
係を示した図で、横軸にトラックずれ量を、縦軸に再生
時間差をとっている。

特定信号の再生時間差を計測するために従来では、１種
類のクロック信号と１個のカウンタ回路とを用いて、再
生される各特定信号間の周期を計測していた。例えば、
第９図に示すヘッド15で特定の信号を再生したときから
カウントを開始し、ヘッド14で特定の信号を再生したと
きにカウントを終了し、この間にカウントしたクロック
数を特定信号の再生時間差に対応させる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の従来では、特定信号の再生時間差の
計測感度を上げようとすればクロック信号の周波数を高
くする必要があり、高速動作が可能な特殊な集積回路
（IC）を用いなければならない欠点があった。この問題
について次に説明する。

第11図は特定信号の記録磁化軌跡を示す図である。同図
において、A11,A21は記録トラックを示し、18,19は特定
信号の記録磁化軌跡を示す。今、１本の記録トラックの
幅をT_w、アジマス角をθ、特定信号の記録磁化軌跡のト
ラック長手方向の長さをＸとすれば、 Ｘ＝T_w×tan（θ） ………（１） 回転ドラム上に180度だけ磁気テープを巻き付ける２ヘ
ッド型のヘリカルスキャン方式のVTRを例にとり、この
回転ドラムの直径をＤとすれば、１本の記録トラックの
長手方向の長さＬは、 Ｌ＝Ｄ×π/2 ………（２） また、１本の記録トラックを記録するために必要な周波
数を（回転ドラムの回転周波数の２倍の周波数）とす
れば、１トラックのトラックずれに対して１個のクロッ
クをカウントするために必要なクロック信号の周波数F_C
は、 F_c＝Ｌ×/X ………（３） となる。

具体例として、T_w＝20μｍ、θ＝15度、Ｄ＝76mm、＝
180Hzとすれば、F_cは約4MHzとなる。従って、特定信号
の再生時間差の計測感度を１μｍとすれば、このときに
必要なクロック信号の周波数は4MHzの20倍の周波数、80
MHzとなり、計測感度を0.5μｍとすれば160MHzのクロッ
ク信号が必要である。当然のことながら、計測感度は高
い方が望ましいことはいうまでもない。

現在市販されているロジックICは、TTLタイプやCMOSタ
イプなどの各種のタイプのICがあるが、消費電力が少な
く高速で動作するICとしてはHCタイプのIC（高速CMOSタ
イプのロジックIC）が一般的に使用されている。しかし
HCタイプのICの最高動作速度は40MHz〜50MHzが限度であ
る。さらに高速で動作するICとしてはECL（エミッター
・カープルド・ロジック）タイプのICがあり、動作速度
は100MHz〜200MHzと高速である。しかしECLタイプのIC
は消費電力が大きいこと、ロジックレベルが“H"＝−0.
9V、“L"＝−1.75Vと小さく、かつ、TTLやCMOSタイプの
他のロジックICとのインターフェイスが悪いこと、現在
の技術ではゲートアレイ化が簡単にできないことなど多
くの欠点がある。

本発明は汎用のHCタイプのICを用いて、低いクロック周
波数でも非常に高い計測感度で特定信号の再生時間差を
検出することができ、精度のよいトラッキングエラー信
号を得ることができる、新規なトラッキングエラー信号
作成装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明のトラッキングエラー
信号作成装置は、記録媒体上に記録された情報信号を、
アジマス角の異なる２個以上の各磁気ヘッドを用いて再
生する再生手段と、前記再生手段の出力信号から特定の
信号を分離して取り出す特定信号分離手段と、同一周波
数でかつ位相の異なるＮ種類（Ｎは２以上の自然数）の
クロック信号を発生するＮ相クロック作成手段と、前記
Ｎ相クロック作成手段から出力される各クロック信号を
用いて、前記特定信号分離手段から出力される各特定信
号の時間差を計測するＮ個の時間差検出手段と、前記Ｎ
個の時間差検出手段の出力値を加算する加算手段とを有
する。

作用 本発明は上記の構成により、各特定信号がＮ個のカウン
タに共通に入力され、これらの各カウンタによって各特
定信号間の時間差をそれぞれ計測する。そしてこれらの
各カウンタは位相同期し、かつ、位相の異なるＮ種類の
クロック信号を計数するため、各カウンタの出力値を合
計すれば、使用するクロック信号の周波数のＮ倍の周波
数のクロック信号を用いて計測したときと同様の精度
で、各特定信号間の時間差を計測することができる。

実 施 例 本発明の具体的な実施例を説明する前に、位相の異なる
クロック信号を用いて計測精度を上げることができる考
え方について、まず説明する。

第７図は、計測精度を上げる考え方を説明するためのタ
イミングチャートである。同図において、a,bは各特定
信号の再生パルスを示す。c,d,eは、所定の周波数で、
かつ互いに位相の異なるクロック信号である。ここで
は、３個のクロック信号を用いた例を示してある。特定
信号の再生時間差T₀を各クロック信号の立ち下がりエッ
ジで計数すれば、クロック信号ｃでは４個、クロック信
号ｄでは３個、クロック信号ｅでは４個の値を計数し、
合計値は11個である。一方、各クロック信号ｃ〜ｅの３
倍の周波数をもち、かつ、各クロック信号ｃ〜ｅの立ち
下がりエッジで立ち下がるクロック信号ｆを考えてみ
る。再生時間差T₀をクロック信号ｆの立ち下がりエッジ
でカウントすれば、この時の計数値は11個となり、前述
した各位相の異なるクロック信号を用いて計数した値の
合計値に等しくなる。すなわち、位相の異なるＮ個のク
ロック信号で一定の時間差を計測した値を合計すれば、
Ｎ倍の周波数でクロック信号を用いたときと同じ精度で
一定の時間差を計測することができる。

次に、本発明の具体的な実施例について説明する。

第１図は本発明によるトラッキングエラー信号の作成回
路の一実施例を示す図である。同図において、A1,A2は
ペアヘッドを構成する磁気ヘッドであり、101及び102は
各磁気ヘッドから再生される信号を増幅するヘッドアン
プである。増幅された信号は再生信号処理回路103に供
給され、映像信号に復調されて端子104に出力される。
２ヘッド型ヘリカルスキャン方式のVTRでは、磁気ヘッ
ドA1,A2から180度離れた位置に他の一対のペアヘッドを
有するが、ここでは説明を省略する。再生信号は特定信
号分離回路105に入力され、特定の信号のみが取り出さ
れて時間差検出回路106,107及び108に供給される。110
はＮ相クロック作成回路であり、端子109から入力され
るクロック信号をもとに、位相の異なるＮ個のクロック
信号を作成する。各クロック信号は時間差検出回路106,
107,108に供給される。なお、時間差検出回路及びＮ相
クロック作成回路の詳細については後述する。111は加
算回路であり、各時間差検出回路106,107,108の出力値
を加算して出力する。加算回路111はマイクロコンピュ
ータ等を用いて構成することができる。112はD/A変換器
であり、加算回路111の出力信号をアナログ信号に変換
し、端子113にトラッキングエラー信号として出力す
る。

第２図は、各時間差検出回路106,107,108の具体構成例
を示す図であり、第３図は第２図の各部の波形を示す。
両図において、同一の記号は同じ信号を示す。

第２図において、端子201及び202からは特定信号分離回
路105より得られた特定の信号ａ及びｂが供給され、ゲ
ート回路203に入力される。ゲート回路203は、入力信号
から信号ｅもしくはｆを作成して出力するが、これらの
信号の作成方法について第３図を用いて説明する。

周期Ｔをもつ特定信号ａはフリップフロップ回路（図示
せず）に入力され、信号ｃを得る。また、他の特定信号
ｂからは、同様にフリップフロップ回路を用いて信号ｄ
を得る。そして、リセット−セットフリップフロップ
（図示せず）回路を用いて、信号ｃの立ち上がりエッジ
でセットされ、信号ｄの立ち下がりエッジでリセットさ
れる信号ｅを得ることができる。信号ｅのハイレベル期
間T₂とロウレベル期間T₃との差の値は、信号ａとｂとの
時間差t₁に対応して変化する。なぜならば、信号ｅの立
ち上がりエッジ間の周期は常に2Tであり、立ち下がりエ
ッジのタイミングは信号ｂのパルス位置で決まるため、
信号ａに対して信号ｂがT₁で示す値だけ遅れて再生され
たときには、期間T₂は周期ＴよりもT₁で示す時間だけ長
くなり、逆にロウレベルの期間T₃は周期ＴよりもT₁で示
す時間だけ短かくなるためである。信号ｆは信号ｅを反
転した信号である。

次に、信号ｂが信号ａに対して進んだ位置にあるときの
波形について説明する。このとき各信号b,d,eは、それ
ぞれ信号g,h,iに対応する。そしてこのときのハイレベ
ル期間T₅はロウレベル期間T₆に対して短くなる。なお、
信号ｃとd,cとｈとの極性を同図に示すように一定の関
係に保つためには、信号ｃの立ち下がりエッジから一定
の時間遅れT₄を経た位置で、信号ｄもしくはｈをリセッ
トすればよい。

第２図に示すゲート回路203の出力信号ｅ及びｆは上記
の方法で作成され、AND回路204及び205に入力される。A
ND回路204及び205の他方の入力端子には、端子206から
クロック信号が入力される。AND回路204の出力信号は、
第３図に示す期間T₂もしくはT₅だけクロック信号が出力
され、アップダウンカウンタ207のアップ入力端子に供
給される。また、AND回路205の出力信号は、期間T₃もし
くはT₆だけクロック信号が出力され、回路207のダウン
端子に供給される。第３図を例にとれば、期間T₂だけク
ロックがアップカウントされ、期間T₃だけクロックがダ
ウンカウントされる。従って、アップダウンカウンタ20
7の出力値208は特定信号の再生時間差に応じた値とな
る。209はプリセット値設定手段であり、信号ｆの立ち
下がりエッジでアップダウンカウンタにプリセット値が
読み込まれる。210はラッチ回路であり、信号ｆの立ち
下がりエッジでアップダウンカウンタの出力信号208の
値をラッチする。ラッチされた値は端子211に再生時間
差信号として出力される。

次に、第１図に示すＮ相クロック作成回路110について
説明する。

第４図はＮ相クロック作成回路110の第１の実施例であ
る。同図において、端子401から入力されるクロック信
号は端子404に出力されると共に、各遅延回路402,403に
供給される。これらの遅延回路は、例えば固定の遅延線
で構成され、クロック信号をそれぞれ異なる時間だけ遅
延する。従って、端子404,405,406には周波数が同じ
で、かつ、位相の異なる３相のクロック信号を得ること
ができる。

第５図はＮ相クロック作成回路110の第２の実施例であ
り、第６図は第５図の各部の波形を示す。第５図におい
て、端子501から入力されるクロック信号は端子504に出
力されると共に、502,503の各単安定回路に供給され
る。これらの各単安定回路は、クロック信号ｊの立ち下
がりエッジでトリガされ、信号k,lに示すように一定期
間ハイレベルの信号を出力する。従って、第２図に示す
アップダウンカウンタ207が入力信号の立ち下がりエッ
ジでトリガされるものとすれば、端子504,505,506に出
力される各信号を３相のクロック信号として用いること
ができる。

なお、これまでの説明では、３相のクロック信号を例に
取り説明してきたが、クロック信号を任意のＮ相に拡張
できることは明らかであろう。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明はＮ相のクロック
信号をカウントする各カウンタを用いて特定信号の再生
時間差を計測し、各カウンタの計測値を合計する手段を
用いるために、比較的低いクロック信号を用いて計測感
度を高めることができ、さらにカウンタ回路等にゲート
アレイ化が可能な汎用のロジックICを用いることができ
る等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるトラッキングエラー
信号の作成回路のブロック図、第２図は同時間差検出回
路のブロック図、第３図は第２図の各部動作を示す波形
図、第４図，第５図はＮ相クロック作成回路のブロック
図、第６図は第５図の各部動作を示す波形図、第７図は
各特定信号と３相のクロック信号及び３倍の周波数をも
つクロック信号との関係を示すタイミングチャート、第
８図はペアヘッドを用いて記録した記録磁化軌跡図、第
９図は記録トラックと再生ペアヘッドとの相対的位置関
係図、第10図はトラックずれ量と特定信号の再生時間差
との関係を示す特性図、第11図は特定信号の記録磁化軌
跡図である。 A1,A2……ペアヘッド、105……特定信号分離回路、106,
107,108……時間差検出回路、110……Ｎ相クロック作成
回路、111……加算回路、112……D/A変換器、207……ア
ップダウンカウンタ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体上に記録された情報信号を、アジ
   マス角の異なる２個以上の各磁気ヘッドを用いて再生す
   る再生手段と、 前記再生手段の出力信号から特定の信号を分離して取り
   出す特定信号分離手段と、 同一周波数でかつ位相の異なるＮ種類（Ｎは２以上の自
   然数）のクロック信号を発生するＮ相クロック作成手段
   と、 前記Ｎ相クロック作成手段から出力される各クロック信
   号を用いて、前記特定信号分離手段から出力される各特
   定信号の時間差を計測するＮ個の時間差検出手段と、 前記Ｎ個の時間差検出手段の出力値を加算する加算手段
   とを備え、 前記加算手段の出力値をトラッキングエラー信号として
   用いることを特徴としたトラッキグエラー信号作成装
   置。