JPS62200562A - 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、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いては、アナログ信号ではなくデ
ィ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、標準テレビジョン信号
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ｔ）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、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いては、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
於いてトラッキング制御を行う手法としては、テープの
端部に於いて長手方向にトラッキングの為のコントロー
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丹する所謂４周波方式と呼ばれる
手法等がある。

〈発明が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
ッキングを設けねばならず、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
対しては一度に何種類ものパイロット信号を発生する必
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
ク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。

〈問題点を解決するための手段〉 かかる目的に於いて本発明によれば、記録媒体上に並列
する多数のトラック漬形成して情報信号の記録を行う装
置を、互いに隣接するｎ個（ｎは３以上の整数）のトラ
ックを形成するためのｎ　（ｌ！の記録ヘッドを具えト
ラッキング制御用のパイロット信号を、前記ｎ個の隣接
トラック中両端のトラックを除く少なくとも１つのトラ
ックに前記情報信号と共に記録する構成とした。

また、トラッキング制御用のパイロット信号が互いに隣
接するｎ個（ｎは２以上の整数）のトラック中両端のト
ラックを除く少なくとも１つのトラックに情報信号と共
に記録された並列する多数のトラックが形成された編綴
媒体より、前記情報信号を再生する装置を、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
されているトラックの両側に隣接するトラックをトレー
スするヘッドの夫々の出力中に含まれる前記パイロット
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。

（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を１種類づつ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
信号処理が筒略化でき、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イジタルＶＴＲ、特に極
めて高密度の記録を必要とするタイプ、例えば１フイー
ルドが１／６０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である。第２図に
於いて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　、ＨＥ、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。

ＨＤ　、ＨＥ　、ＨＦは１８０’（７）位相差ヲモッテ
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は夫々互いに同一
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ＨＢ、ヘッドＨＢとヘッドＨＣの回転位相差をψと
し、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〜ＴＦの６木のトラックで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６０回転となるので、１トラツク形成す
るのに必要なテープ長はυ７３６０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υ
ｇｉｎθ／３６０、隣接トラック間のトラック長さ方向
のずれＸはυ。。、θ／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′間の位相差ψは、
ドラム４の半径をｒとした時はぼψ”ｃｏｇ　ｅ／３６
０　ｒ　（ｒａｄ）となり。

各ヘッドＨＡ、ＨＢ、ＨＣの回転面の高さの差ｄは　、
１　＝　Ｔ　ｐ（１−Ｌｇ！−）で与えられる。

π 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、このときｄは上記説明から明らかなように小さ
くなり、ψｔπ／３でｄがＯとなる。尚、以下の説明は
ψ；υ。。、θ／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０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０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木のトラ
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
ガードスペース挟んで、後半にビデオ信号を記録する。

第４図に於いて、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１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、スイッチ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１１で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、インターリーブ復号回路２
７で元のデータ配列とされ、更に補間回路２８にて前置
補則もしくは平均値補間等の補間が行われる。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に於けるトラッキング
について説明する０本実施例のＶＴＲに於いては隣接す
るトラック中中央のトラックに２種類のパイロット信号
中の一方を記録する。

その記録位置の例を第５図（２）、（３）。

（４）に示す、第５図に於いて各ヘッドは左から右ヘト
レースするものとし、第５図（１）に於いてはａ、ｂ、
ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇの順に記録される６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クロッ
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
。これにパイロッ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ｘ１
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ｌをドラム４に１８０°＋α０巻付
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図に於いて４１はドラム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た６０Ｈｚ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宥する
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ＨＢに、ｆ２をヘ
ッドＨＥ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ＨＡ　、　ＨＣ。

ＨＤ　、ＨＦで再生されたパイロット信号が供給される
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（Ａ　Ｔ　Ｆ）信号を出力
する。ＡＴＦ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のフライホイール、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キングであり、
ヘッドＨＡ。

ＨＣ、ＴＥ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ＴＡＲ、ＴＢＩ　、ＴＣｔ上を正確にトレース（ジ
ャストトラック）しているとすると、ヘッドＨＡ　、Ｈ
Ｃの再生信号中にはｆｌ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
たとすればヘッドＨＣの再生レベルがヘッドＨＡ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ＴＤＩ、ＴＥＩ。

ＴＦＩ上をジャストトラックしていると、ヘッドＨＤ、
ＨＦの再生信号中には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、今度はヘッドＨＦ
の再生レベルがヘッドＨＤの再生レベルに比べ高くなる
。この場合もテープの速度を減速してヘッドＨＥがトラ
ックＴＥＩ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０発生されたｆｌ、ｆ２は６０ＰＧによって１７
６０秒毎に接続が切換られるスイッチ１０３を介してゲ
ート回路１０４に供給される。

カウンタ１０６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１０６の出力データがデータＤＡとデータＩ）Ｂ
との間にある時、二ンパレータ１０７，１０８の双方が
ハイレベルを出力して、アントゲ−）１０９の出力がハ
イレベルとなり、ゲート１０４を開ける。このデータＤ
ＡＴＤＢはゲート１０４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
となる様設定、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量χ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
に設定される。

上述の如くゲートされたパイロット信号は６０ＰＧによ
り１７６０秒毎に接続が切換えられるスイッチ１１０を
介して、ｆｌがヘッドＨＢに、ｆ２がヘッドＨＥに夫々
供給される。

これにより第６図に示す如く、領域Ｘｌ上にｆｌ、ｆ２
が記録される。

１１１．１１２は夫々ヘッドＨＡ、ヘッドＨＣの再生出
力信号からｆｌを分離するためのバンドパスフィルタ（
Ｂ　Ｐ　Ｆ）であり、１１３゜１１４はヘッドＨＤ、ヘ
ッドＨＦの再生出力信号からｆ２を分離するためのＢＰ
Ｆである。

ＢＰＦＩＩＩ、１１２，１１３，１１４の出力は検波回
路１１５，１１６，１１７，１１８に夫々供給され、レ
ベル検波される。検波回路１１５．１１６の出力は比較
器１１９にて比較され、検波回路１１７，１１８の出力
は比較器１２０にて比較される。

スイッチ１２１はヘッドＨＡ、ＨＢ、ＩＣがテープ１上
をトレース中は比較器１１９の出力を、ヘッドＨＤ、Ｈ
Ｅ、ＨＦがテープｌ上をトレース中は比較器１２０の出
力をサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１２２に供給する
様６０ＰＧにより制御される。

Ｓ／Ｈ回路１２２のＳ／ＨタイミングはヘッドＨＢ、Ｈ
Ｅ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０日の中間値である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。このＳ／Ｈ回路１２２の出力はＡＴＦ信
号となる。

このＳ／Ｈ回路１２２の出力のＡＴＦ信号はトラッキン
グエラーが１トラックピッチ以内の場合はトラッキング
エラーの量に比例して変化するが、それ以上になるとト
ラッキングエラーの量に比例しない、また２トラックピ
ッチ以上のトラッキングエラーが発生した場合には制御
がかからなくなってしまう、ところで２トラックピッチ
以上のトラッキングエラーが発生した時にはヘッドＨＡ
、ＨＣの再生出力中にｆ２が存在し、他方ヘッドＨＤ、
ＨＦの再生出力中にｆｌが存在する。

ＢＰＦ１３１．１３２は夫々ヘッドＨＡ、ヘッドＨＣの
再生出力中ｆ２構成を分離する為のもの、ＢＰＦ１３３
，１３４は夫々ヘッドＨＤ。

ＨＦの再生出力中のｆｌ成分を分離する為のものである
。ＢＰＦ１３１．１３２，１３３　。

１３４の出力信号は夫々検波回路１３５゜１３６．１３
７，１３８にてレベル検波され、これらの検波出力は夫
々所定のしきい値電圧ｖｔｈと比較器１４１，１４２，
１４３，１４４で比較する。

従って比較回路１４１，１４２，１４３゜１４４のいず
れかがハイレベルとなった時、トラッキング制御が異常
状態となったことになる。この時Ｓ／Ｈ回路１２２の出
力は殆んど０レベルとなり、トラッキングエラーは２ト
ラックピッチ以上である。そこでヘッドＨＡ　、　ＨＢ
　。

ＨＣがテープ上をトレース中にオアゲート１４５の出力
がハイレベルとなった時、もしくはヘッドＨＤ、ＨＥ、
ＨＦがテープ上をトレース中にオアゲート１４６の出力
がハイレベルとなった時には、スイッチ１４７を介して
レベルシフト回路１４８を動作させ１強制的にトラッキ
ング制御の引込み範囲にて各ヘッドがトレースを行う様
にキャプスタンを駆動せしめるものである。

レベルシフト回路１４８の出力信号は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
グ制御が行われることになる。

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２種類のみで良く、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、上述の説明に於い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。

また実施例に於いてはトラックＴＢにｆｌ。

トラックＴＥにｆ２を記録する構成としたが、一般に互
いに隣接するｎ個の隣接トラック中両端のトラックを除
く少なくとも１個のトラックにパイロット信号を記録す
る構成とすれば同様の効果が得られるものである０例え
ば実施例の如くトラッキング制御Ｉ御の異常対策を行わ
すｎを３とすれば、３つの隣接トラック中中央のトラッ
クに常に同一周波数のパイロット信号を記録する様にし
ても同様のトラッキング制御が行えるものである。

〈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て、トラッキングの
制御を極めて良好に行うことができ、かつこれが簡単な
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】

ｉ１図は本発明の一実施例としてのディジタルＶＴＲの
要部の共体的構成を示す図。 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、１は記録媒体としての磁気テープ、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、１０１．１０
２は夫々ｆｌ、ｆ２発生器、１０４は夫々ゲート回路。 １１１．１１２，１１３，１１４は夫々バンドパスフィ
ルタ、１１９，１２０は夫々コンパレータ、１２２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
。 ェ−１ｒｎｅ 百５図

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う装置であって、互いに隣接するｎ
   個（ｎは３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、トラッキング制御用のパイロッ
   ト信号を前記ｎ個の隣接トラック中両端のトラックを除
   く少なくとも１つのトラックに前記情報信号と共に記録
   する情報信号記録装置。
2. （２）トラッキング制御用のパイロット信号が互いに隣
   接するｎ個のトラック中両端のトラックを除く少なくと
   も１つのトラックに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るトラ
   ックの両側に隣接するトラックをトレースするヘッドの
   夫々の出力中に含まれる前記パイロット、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。