JPS62200561A - 情報信号記録及び再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は情報信号記録及び再生装置に関し、特に記録媒
体上に並列する多数のトラックを形成して情報信号の記
録を行う装置、及び並列する多数のトラックの形成され
た記録媒体から情報信号を再生する装置に関するもので
ある。

〈従来の技術〉 近年１回転ヘッドで磁気テープをトレースして信号の記
録再生を行う装置に於ては、アナログ信号ではなくデジ
タルデータを記録再生するデジタルテープレコーダの研
究開発が活発に行われる様になってきた。この様なデジ
タルテープレコーダに対し、標鵡テレビジゴン信号の如
きビデオ信号をリアルタイムで記録再生する場合、符号
化したデータ量は膨大になり高密度磁気記録が要求され
ている。また単位時間に記録再生するデータ量も極めて
多いため、データの高速記録を行う必要がある。

これらの要求を満足する１つの手法として。

同時に複数のトラックを形成する、所謂マルチトラック
記録を行うことが考えられている。また１回転ヘッドに
てマルチトラック記録を行う場合、少しでもトラックピ
ッチを小さくするための隣接トラック間にはガートバン
ドを設けず、隣接するトラック間で磁化方向を異ならし
め、所謂アジマス重ね書きを行なうことが考えられてい
る。

一般に回転ヘッド型の磁気記録再生装置に於ては、再生
時に記録トラック上をヘッドが正確にトレースする様ト
ラッキングの制御を行なうことが重要な課題の１つとな
っている。

従来よりＶＴＲ等の回転ヘッド型の磁気記録再生装置に
於てトラッキング制御を行う手法としては、テープの端
部に於て長手方向にトラッキングのためのコントロール
信号（ＣＴ　Ｌ）を記録する手法、情報信号に４種類の
パイロット信号を重畳する所謂４周波方式と呼ばれる手
法等がある。

〈発明の解決しようとする問題点〉 ところがＣＴＬを用いる手法にあっては、専用のトラッ
クを設けねばならず、高密度磁気記録を行う装置には適
していない、また実際の記録トラックとＣＴＬとの不整
合が生じることにより、正確なトラッキング制御が期待
できない。

また、４周波方式にあっては特にマルチトラック記録に
対しては４つのパイロット信号中一度に何種類ものパイ
ロット信号を選択的に発生する必要がある上に、これに
対応してトラッキングエラー信号を得るための信号処理
が複雑なものとなってしまい、ハード構成が膨大なもの
となってしまう。また、仮にトラッキングエラー信号が
得られた場合でも、複数のトラッキングエラー信号が同
時に発生することになり。

これらを適宜処理する必要があり、マルチトラック記録
を行う装置に適したものとは云えない、　本発明は上述
の如き問題に鑑みてなされ、複数のトラッキングを同時
に記録または再生する装置に適したトラッキング制御の
行える情報信号記録及び再生装置を提供することを目的
としている。

く問題点を解決するための手段〉 かかる目的下に於ては本発明の情報信号記録装置にあて
は、記録媒体上に並列する多数のトラックを形成して情
報信号の記録を行う装置であって、芽いに隣接するｎ個
（ｎは２以上の整数）のトラックを形成するためのｎ個
の記録ヘッドを具え、ｍいに異なる周波数を有する２種
のパイロット信号を、該２種のパイロット信号か２ｎ個
のトラック毎にくり返し、前記ｎ個の隣接トラック中央
なくも１つのトラックには記録されない様、前記情報信
号と共に記録する構成としている。

また１本発明の情報信号再生装置にあっては互いに異な
る周波数を有する２種のパイロット信号が２ｎ個（ｎは
２以上の整数）個のトラック毎にくり返し、かつ互いに
隣接するｎ個のト。

ラック中小なくとも１つのトラックには記録されない様
、情報信号と共に記録された並列する多数のトラックが
形成された記録媒体より、前記情報信号を再生する装置
であって、前記ｎ個の隣接トラックをトレースするため
のｎ個の再生ヘッドを具え、該ｎ個の再生ヘッド中前記
パイロット信号が記録されていないトラックをトレース
する少なくとも１個のヘッドの出力中に含まれる前記２
種のパイロット信号成分を比較してトラッキング制御を
行う構成としている。

く作用〉 上述の如く構成することにより、記録装置にあっては２
種類のパイロット信号のみを発生するだけでよく、再生
装置にあっては１種類のトラッキングエラー信号のみが
得られることとなり、トラッキング制御系回路の信号処
理が簡略化でき、かつこれに伴ってハードウェア構成の
規模を小さくすることができる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例について説明する。

以下の実施例は本発明を所謂ディジタルＶＴＲ１特に極
めて高密度の記録を必要とするタイプ、例えばｌフィー
ルドが１７６０秒水平走査線数１１２５本の高品位テレ
ビジョン信号を磁気テープ上に記録するディジタルＶＴ
Ｒに適用した場合の例である。

第２図は本実施例のディジタルＶＴＲに於る、磁気記録
再生部の構成を示す図、第３図は第２図の構成による磁
気テープ上の記録パターンを示す図である。第２図に於
てｌは磁気テープ、２，３は夫々磁気テープを不図示の
テープカセットから引出し、回転磁気ヘッドを具える回
転ドラム４に対しｔａｏ’以上の角範囲に亘って巻装す
るテープガイド部材、ＨＡ、ＨＢ、、ＨＣ、ＨＤ　、Ｈ
Ｅ　、ＨＦは夫々回転磁気ヘッドである。

第２図に示す如くヘッドＨＡ、ＨＢ、ＨＣに対しヘッド
ＨＤ、）ＩＥ、ＨＦは１８０°の位相差をもって回転す
る。またヘッドＨＡとヘッドＨＤ、ヘッドＨＢとヘッド
ＨＥ、ヘッドＨＣとヘッドＨＦは夫々Ｖいに同一の回転
面上を回転するものとする。またヘッドＨＡとヘッドＨ
Ｂ、ヘッドＨＢとヘッドＨＣの回転位相差をψとし１回
転面の高さの差をｄとする。

ここでヘッドＨＡ−ＨＦで夫々形成されるトラックＴＡ
−ＴＦを全て第３図に示す様に一様に形成しようとした
時のψ及びｄについて考察する。今、記録時のテープ速
度をυとし、ＴＡ〜ＴＦ６本のトラックで１フイールド
の高品位テレビジョン信号を記録するとすればドラムの
回転数は毎秒６００回転なるので、１トラツク形成する
の゛に必要なテープ長はυ／３６ｏとなる。またトラッ
クの傾き角をθとすると、トラックピッチ”ｒｐはｖ　
　ｓｉｎθ／３６０．隣接トラック間のトラック長さ方
向のずれχはυ　ＣＯＳθ／３６０となる。

今、トラックＴＡ、ＴＢ、ＴＣを同時に形成することを
考えた時、各ヘッドＨＡ、ＨＢ。

ＨＣの位相差ψは、ドラム４の半径をｒとした時はぼψ
−ｖ　　ｃｏｓＯ／３６０ｒ　［ｒａｄｌとなり、各ヘ
ッドＨＡ、ＨＢ、ＨＣの回転面の高さの差ｄは、ｄ＝Ｔ
ｐ　（１−１厘）で与えられる。

営 但し、これでは各ヘッドＨＡ、ＨＢ、’ＨＣのドラム４
上の取付間隔が狭くなり、取付けが難しくなった場合は
ψを大きくし各ヘッドの記録タイミングをシフトしてや
れば良い、この時ｄは上記説明から明らかな様に小さく
なり、ψ＝π／３でｄがＯとなる。尚、以下の説明はψ
；υＣＯＳθ／３６０であるものとして行うものである
。

第４図は本実施例のディジタルＶＴＲ全体の概略構成を
示す図である３図中、第２図、第３図と同様の構成要素
については同一番号を付す。

本実施例は第３図の如きトラックパターンを形成するた
めのもので、６本のトラックに１フイ一ルド分のビデオ
信号及びオーディオ信号を分割して記録し、各トラック
の前半にオーディオ信号、ガードスペース挾んで後半に
ビデオ信号を記録する。

第４図に於て、１１はアナログビデオ信号の入力される
端子で、このアナログビデオ信号としては複合テレビジ
ョン信号、輝度信号と色差信号とを時分割多重した所謂
ＴＣＩ信号等が考えられる。　Ａ／Ｄ　（アナログ−デ
ィジタル）変換器１２は入力されたビデオ信号をサブナ
イキストサンプリング等のサブサンプリング法にてサン
プリングし、更にこうして得たデータはＤＰＣＭエンコ
ーダ１３で差分符号化される。これらによってデータ量
を１／４程度にまで圧縮する。

他方、端子１４より入力されるアナログオーディオ信号
は、Ａ／Ｄ変換器１５にてＡ／Ｄ変換され、クロスイン
ターリーブ符号化回路１６にて例えば非線形量子化した
オーディオデータの順序を適宜入れ換えた後、誤り検出
用パリティワードをパリティ付加回路１７にて付加する
。

これらオーディオデータとビデオデータは夫々バッファ
を介してｌ／６フイ一ルド分づつ交°　互に誤り訂正符
号付加回路１８に供給され誤り訂正符号が付加されて後
、更に同期付加回路１９にて同期データが付加される。

同期データの付加された記録用データは変調回路でスク
ランブルＮＲＺ方式等によりデジタル変調され、スイッ
チ２１．スイッチング回路２２を介して適宜ヘッドＨＡ
−ＨＦに振り分けられ、テープｌ上に記録される。

この時の各トラックの記録パターンの一例を第５図（１
）に示す、再生時は各ヘッドＨＡ〜ＨＦより再生された
信号はスイッチング回路２２、スチツチ２１を介して復
調回路２３に供給されデジタル復調されて後、ＴＢＣ（
タイムベースコレクタ）２４にて時間軸変動が除去され
る０時間軸変動が除去された再生データに誤り訂正回路
２５にて誤り訂正を施す、誤り訂正の施されたビデオデ
ータはＤＰＣＭデコーダｌｌでサブサンプリングにより
サンプリングされなかった画素（標本点）のデータを補
間回路３２にてフレーム内もしくはフレーム間補間によ
り得て後、Ｄ／Ａ変換器３３にてアナログビデオ信号と
され端子３４より出力する。

誤り訂正の施されたオーディオデータは誤り修正回路２
６で誤りの修正をされた後、インターリーブ複合回路２
７で元のデータ配列とされ、更に補間回路２８にて前置
補間もしくは平均値補間等の補間が行なわれる。こうし
て復元されたオーディオデータはＤ／Ａ変換器２９にて
アナログ信号とされ端子３０より出力される。

次に本実施例のディジタルＶＴＲに於るトラッキングに
ついて説明する０本実施例のＶＴＲに於ては隣接するト
ラック中両端のトラックに２種類のパイロット信号を別
々に記録する。

その記録位置の例を第５図の（２）、（３）。

（４）に示す、第５図に於ては各ヘッドは左から右ヘト
レースするものとし、第５図（１）に於てはａ、ｂ、ｃ
、ｄ、ｅ、ｆ、ｇの順に記録される０図中ａ、ｄ、ｇは
夫々ガードスペース、ｂはオーディオデータ用グロック
−ラン−イン、Ｃはオーディオデータ、ｅはビデオデー
タ用クロック−ラン−イン、ｆはビデオデータである。

これにパイゴツト信号を多重することを考える。

第５図（２）は、パイロット信号を記録するスペースｘ
１を形成し、オーディオデータＣの直後に配置する例を
示している。第５図（３）はパイロット信号が比較的低
周波であることを利用してクロック−ラン−インｅと重
畳して記録する例を示しており、ｅｘはパイロット信号
が重畳されたクロック−ラン−インを示す。

尚、クロック−ラン−インｂと重畳することも勿論可能
であろう、第５図（４）はテープをドラム４に１８００
＋α０８付けて、そのα０の部分にパイロット信号を記
録するスペースｘ２を配置する例を示している。

このパイロット信号の記録されるエリアの長さについて
は第３図の如き記録パターンを想定した場合、隣接トラ
ック間のトラック長さ方向のずれ、χの数倍程度は必要
となる。尚、以下の説明は第５図（２）に示すトラック
パターンでパイロット信号を記録するものとして説明す
る。

第４図に於ては４１ドラム４の回転位相検出器であり１
回転ドラムの回転に同期し九６０）１２の矩形波信号（
以下６０ＰＧと称す）を出力する。パイロット信号発生
器４３は２種類の互いに異なる十分低い周波数を有する
パイロット信号（以下、その周波数をｆｌ、ｆ２とし夫
々単にｆｌ、ｆ２と称す）を同時に発生する。スイッチ
ング回路４２はｆｌをヘッドＨＡ、ＨＦに、ｆ２をヘッ
ドＨＣ，ＨＤに所望のタイミングで出力する。

また、４４はテープ１からヘッドＨＢ、ヘツドＨＥで再
生されたパイロット信号をトラッキング信号処理回路４
５に適宜供給するためのスイッチング回路であり、トラ
ッキング信号処理回路４５では再生パイロット信号を用
いてトラッキングエラー（ＡＴＦ）信号を出力する。Ａ
ＴＦ信号はキャプスタン制御回路４６に入力され、キャ
プスタン４８の回転位相を制御することになる。４７は
キャプスタン４８のフライホール、４９はピンチローラ
である。

第６図は本実施例のＶＴＲによるトラッキング制御の原
理を説明するための図である０図°中ＴＡ、ＴＢ、ＴＣ
，ＴＤ、ＴＥ、ＴＦは夫々ヘッドＨＡ、ＨＢ、ＨＣ，Ｈ
Ｄ、ＨＥ、ＨＦにより形成されたトラックであり、ヘッ
ドＨＡ、ＨＣ，ＨＥに対しヘッドＨＢ、ＨＤ、ＨＦは異
なるアジマス角を有する。Ｘｌは第５図に示したパイロ
ット信号の記録領域である。

今ヘッドＨＡ、ＨＢ、ＨＣが第６図に示す如くトラック
ＴＡＩ　、ＴＲＩ　、Ｔｅ３上を正確にトレース（ジャ
ストトレース）しているとすると、ヘッドＨＢの再生信
号中にはｆｌとｆ２が同じレベルで含まれることになる
。ここでヘッドＨＢが図中右側にシフトしてしまったと
すればｆｌの再生レベルがｆ２の再生レベルに比べ高く
なり、この時はテープの速度を減速してヘッドＨＢがト
ラックＴＢＩにジャストトラックする様に制御する。他
方ヘッドＨＤ　、　ＨＥ　、　ＨＦがトラックＴＤ１　
、ＴＥｌ、ＴＦｔ上をジャストラックしていると、ヘッ
ドＨＥの再生信号中にはｆｌとｆ２が同じレベルで含ま
れる。ヘッドＨＥが図中右側にシフトすると、今度はｆ
２の再生レベルがｆｌの再生レベルに比べて高くなる。

この場合もテープの速度を減速してヘッド）ＩＥがトラ
ックＴＥ１にジャストトラックする様に制御すれば良い
。

第１図は上述の如きトラッキング制御を実現するための
トラッキング制御系の具体的な構成の一例を示す図であ
る０図中第４図と同一の符号を付した部分は第４図の構
成要素に対応するものである。

図中ｌｏｔ、１０２は夫々ｆｌ、ｆ２を発生する発生器
である。カウンタ１０４は６０Ｈｚに比べて十分高いク
ロックパルス（ＣＬＫ）をカウントし、エツジ検出回路
１０５で検出された６０ＰＧのエツジでリセットされる
。このカウンタ１０４の出力データがデータＤＡとデー
７０日との間にある時、コンパレータ１０６゜１０７の
双方がハイレベルを出力して、アンドゲート１０８の出
力がハイレベルとなり、ゲート１０９．ＬｌＯを開ける
。このデータＤＡ＋Ｉ）日はゲート１０９を開けるタイ
ミングが前述の第５図（２）に示す領域ｘ１に対応する
ゲートタイミングとなる補設定される。

この時のパイロット信号のゲート期間については前述し
た隣接トラックのトラック長方向のずれωχを考慮して
５χ程度の長さに亘ってパイロット信号が記録される様
に設定する。

北述の如くゲートされたパイロット信号は６０ＰＧによ
り１／６０秒毎に接続が切り変えられるスイッチ１１１
．１１２を介して、ｆｌがヘッドＨＡ、ＨＦに、ｆ２が
ヘッドＨＣ、ＨＤに夫々供給される。これにより第６図
に示す如く、領域Ｘｌにｆ　ｌ　、　ｆ２が記録される
。

ヘッドＨＢ、ヘッドＨＥの出力はスイッチ４４により１
７６０秒毎に交互にトラッキング制御回路４５に供給さ
れる。バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２１．１２２は
夫々ｆ１゜ｆ２を分離するためのもので１分離されたｆ
ｌ、ｆ２は検波回路１２３，１２４でレベル検波された
後、コンパレータ１２５で比較される。前述の如くテー
プｌ上に於てｆＡ成分の得られる向きと、ｆ日成分の得
られる向きとは制御目標となる３トラツクが切換わる毎
２に反転するので、比較器１２５の出力は反転アンプ１
２６を介したものと介さないものとが１フイールド毎に
スイッチ１２７で交テに切換えられ択一的に出力される
。

１２８はスイッチ１２７の出力信号をサンプルホールド
（Ｓ／Ｈ）するＳ／Ｈ回路であり、この出力はＡＴＦ信
号として前述のキャプスタン制御回路４６に供給されト
ラッキング制御が行なわれることになる。このＳ／Ｈタ
イミングはヘッドＨＢ　、ＨＥがトラックＴＢ　、ＴＥ
の両隣接トラックからパイロット信号を再生できるタイ
ミングとする。具体的にはカウンタ１０４の出力がＤＡ
とＤＢの中間値であるＤｃと一致したタイミングをＳ／
Ｈタイミングとする。即ちコンパレータ１４３の立上り
にてＳ／Ｈ回路１４０は動作するものである。

上述の如き実施例のデジタルＶＴＲにあっては、マルチ
トラック記録を行なうと共に良好なトラッキング制御が
行えるものである。また別途トラックや固定ヘッドを設
ける必要もなく、消去ヘッドを回転ヘッドにすれば回転
ヘッドのみでデジタルＶＴＲを構成できテープ走行上の
負荷を著しく軽減できるものである。

また、パイロット信号も２Ｎ類のみで良く、かつ再生時
特別な信号処理を行わずパイロット信号をそのまま用い
てＡＴＦ信号を得ることができる。これに伴って回路構
成も簡単なものとなる。

尚、上述の説明に於てはパイロット信号をビデオ信号及
びオーディオ信号と時分割多重する構成としたが周波数
多重することも可能である。

また実施例に於てはトラックＴＡ、ＴＦ、にｆｌ、トラ
ックＴＣ，ＴＤにｆ２を記録する構成としたが、一般に
互いに隣接するｎ個のトラックを構成するためのｎ個の
記録ヘッドを具える装置に於て２種のパイロット信号２
ｎ個のトラック毎にくり返し、ｎ個の隣接トラック中央
なくとも１つのトラックに記録されれば、同様にトラッ
キング制御を行なうことが可能であう０例えば上述実施
例の如くｎが３の場合は、トラックＴＡにｆｌ、トラッ
クＴＤにｆ２を記録し、ヘッドＨＢ　、ＨＣヘッドＨＥ
、ＨＦによって再生されたｆｌ、ｆ２のレベルを比較す
る構成とすることも可能である。またトラックＴＡにｆ
ｌ、トラックＴＣにｆ２を記録し、ヘッドＨＢによって
再生されたｆｌ、ｆ）のレベル比較しＳ／Ｈをｌ／３０
秒毎に行なう構成とすることも可能である。

〈発明の効果〉 以上、説明した様に本発明によれば、複数のトラックを
同時に記録または再生する装置にあって、トラッキング
の制御を極めて良好に行なうことができ、かつこれを簡
単な構成にて実現せしめることの可能な情報信号記録及
び再生装置が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてのディジタルＶＴＲの
要部の具体的構成を示す図、第２図は本発明の一実施例
としてのディジタルＶＴＲに於ける磁気記録再生部の構
成を示す図、 第３図は第２図の構成による磁気テープ上の記録パター
ンを示す図 第４図は本発明の一実施例としてのディジタルＶＴＲの
全体の概略構成を示す図 第５図（１）〜（４）は夫々各トラックの記録パターン
の例を示す図 第６図は本実施例に於けるトラッキング制御の原理を説
明するための図である。 図中、ｌは記録媒体として磁気テープ、４は回転ドラム
、１１はビデオ信号入力端子、１４はオーディオ信号入
力端子、４２はスイッチング回路、４３はパイロット信
号発生回路、４４はスイッチング回路、４５はトラッキ
ング信号処理回路、４６はキャプスタン制御回路、４８
はキャプスタン、ｉｏｔ、１０２は夫々ｆｌ。 ｆ２発生器、１０９．１１０は夫々ゲート回路、１２１
．１２２は夫々バンドパスフィルタ、１２５はコンパ−
レータ、１２８はサンプルホールド回路、ＨＡ、ＨＢ、
ＨＣ，ＨＤ、ＨＥ、ＨＦは夫々ヘッドである。 第２０ γ ニー鷹 荀５図 男６ＵＪＪ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体上に並列する多数のトラックを形成して
   情報信号の記録を行なう装置であって、互いに隣接する
   ｎ個（ｎは２以上の整数）のトラックを形成するなめの
   ｎ個の記録ヘッドを具え、互いに異なる周波数を有する
   ２種のパイロット信号を、該２種のパイロット信号が２
   ｎ個のトラック毎にくり返し、前記ｎ個の隣接トラック
   中少なくとも１つのトラックには記録されない様、前記
   情報信号と共に記録する情報信号記録装置。
2. （２）互いに異なる周波数を有する２種のパイロット信
   号が２ｎ（ｎは２以上の整数）個のトラック毎にくり返
   し、かつ互いに隣接するｎ個のトラック中少なくとも１
   つのトラックには記録されない様情報信号と共に記録さ
   れた並列する多数のトラックが形成された記録媒体より
   、前記情報信号を再生する装置であって、前記ｎ個の隣
   接トラックをトレースするためのｎ個の再生ヘッドを具
   え、該ｎ個の再生ヘッド中前記パイロット信号が記録さ
   れていないトラックをトレースする少なくとも１個のヘ
   ッドの出力中に含まれる前記２種のパイロット信号成分
   を比較してトラッキング制御を行う情報信号再生装置。