JPS63121165A - トラツキング制御方法 - 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〕 本発明はトラッキング制御方法に係り、特に記録媒体を
同時にトレースしている複数のヘッドで並列する多数の
トラックから複数トラックづつ情報信号の再生を行うシ
ステムに於けるトラッキング制御方法に関するものであ
る。　・〔従来の技術〕 近年、各種の情報信号をディジタル化し上述の如きシス
テムに於いて記録再生することが頑緊に行われる様にな
って来た。一方デイジタル化した情報信号の帯域はアナ
ログ情報信号のそれに対して極めて広く、これに伴って
高密度磁気記録等を行う必要が生じ、例えばトラックピ
ッチも広くはとれないものである。

他方ディジタル情報信号の再生時に於いてトラッキング
エラーが発生すると、符号誤りの竿 発生確立が著しく増加する。これは所謂誤り訂正符号等
で訂正することも考えられるが、誤り訂正符号の訂正能
力を向上させることは冗長度を上げることになるため好
ましくない。

従ってこの種のシステムに於いてトラッキングの精度を
向上させることは大きなテーマである。

これに対して従来この種のシステムに於けるトラッキン
グ制御方法としては、テープ状記録媒体の端部にトラッ
クピッチに対応した周波数のコントロール信号（ＣＴＬ
）を固定ヘッドで記録し、これを再生して基準信号とを
位相比較してトラッキングエラー信号を得る方法（ＣＴ
Ｌ方式）、互いに異なる４　１ｆｉ類の周波数を有する
パイロット信号を順次トラック毎に情報信号と重畳して
記録し、再生時に制御目標のトラックの両隣接トラック
より再生されたパイロット信号レベルを比較してトラッ
キングエラー信号を得る方法（４周波方式）等が用いら
れてきた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところがＣＴＬ方式にあっては記録トラックから得られ
る情報に基づいてトラッキング制御を行っている訳では
ないので、例えばトラックの直線性が損われている場合
や、ＣＴＬの再生ヘッドの取付は誤差等に伴い正確なト
ラッキング制御信号が得られない場合がある。

また４周波方式にあってはＣＴＬ方式の問題点は解決で
きるが、情報信号に対して４種類ものパイロット信号を
重畳するため、情報信号の帯域を制限することになって
しまう。特にディジタル信号の場合には記録帯域の下端
が１００ＫＨｚ程度にまで延びるため４種類もの周波数
を重畳するのは不可能である。

また記録する信号がディジタル信号で複数のヘッドを同
時に用いるＶＴＲの場合更に以下に記載の如き問題が生
じる。

第６図、第７図は従来の問題を説明するための図テあり
、第６図は複数のヘッドを同時に用いるＶＴＲのヘッド
構成を示す図、第７図は第６図に示す各ヘッドによるテ
ープ上のトレース軌跡を示す図である。

第６図に於いてｈｌ、ｈ２．ｈ３．ｈ４゜ｈ５．ｈ６は
夫々回転ヘッドであり、回転シリンダＤ上に互いに６０
’の位相差をもって取付けられている。

これらの回転ヘッドは回転シリンダＤの回転軸線方向に
同一位置に取付けられており、テープガイドボストｇｌ
、ｇ２により回転シリンダＤの外周面に１８０°以上の
角範囲に亘って巻装されている磁気テープＴ上を第７図
に示す如くトレースする。

この様な構成の装置に於いて、回転ヘッドの再生信号を
用いてトラッキング制御を行う場合、一般には同時にト
レースしている複数のヘッドの１つの再生信号のみを用
いる手法が知られている。例えば第６図のヘッドｈ１〜
ｈ６中のヘッドｈ２．ｈ５のみの再生信号を用いる場合
に、理想的なトラッキング制御が行われても、ヘッドの
取付は誤差により、他のヘッドについては目標となるト
ラック上を正確にトレースしているとは限らず、例えば
第７図中実線にて示す如きトレース位置をとることにな
る。

今、ヘッドｈｌ、ｈ２．ｈ３が第７図中点線にて示す如
き位置をトレースしていたとすると、上述の如きトラッ
キング制御を行った時第７図中実線に示す如き位置をト
レースする様磁気テープの走行を制御する。ところがこ
の時ヘッドｈ３は目標トラックｔｒ３に対して更に大き
くトラッキングずれを起こしてしまう。

アナログ信号であればアジマス記録されていることを前
提にこのヘッドｈ３により、ある程度の再生信号を得る
ことが期待できるが、デジタル信号を再生する場合には
符号誤り率が高くなり、再生不能となる。他方ディジタ
ル信号はある程度のレベルの再生出力が得られれば、“
１”か“０”かの判別は行え、更に誤り訂正等の処理に
伴いほぼ完全な再生信号を得ることができる。従って第
７図に於いて点線で示す位置は実線で示す位置よりディ
ジタル信号再生時のトラッキング状態としては優れてい
る。ところが前述の如き制御方法に於いては点線で示す
位置から実線に示す位置へ８動させるのであるから上記
のディジタル信号再生時の原則に反することになる。

本発明は上述の如き問題に鑑みてなされ、特にディジタ
ル信号を記録再生するシステムに於いて、複数のヘッド
で同時に再生を行う際良好な再生信号を得ることのでき
るトラッキングトラツキン２制御方法を提示することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる目的下に於いて本発明のトラッキング制御方法で
は記録媒体上に並列する多数のトラックを形成しつつ情
報信号を記録し、さ複数のヘッドで複数トラックを同時
にトレースして前記情報信号を再生するシステムの於い
て、前記多数のトラック中の制御目標トラックの位相に
対してその両隣接トラックの位相が互いに逆方向に同一
量シフトする様単一周波数のパイロット信号を情報信号
と共に記録し、前記情報信号の再生時、前記複数のヘッ
ドで夫々再生されたパイロット信号の位相に基づきトラ
ッキングエラー信号を夫々形成し、これら複数のトラッ
キングエラー信号を加算した信号に応じて前記記録媒体
の位置を制御する構成としている。

〔作用〕

上述の如く構成することにより、記録されるパイロット
信号の周波数が単一周波数であるので、ディジタル信号
記録時にその帯域を制限することがなく、再生時には同
時にトレースしている複数のヘッドの再生信号より夫々
得られたトラッキングエラー信号を加算しているのでこ
れら複数のヘッドの再生信号出力レベルを平均的に保つ
ことができるため、ディジタル信号の再生は良好に行え
る。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。

第５図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の一実施例としてのデジ
タルＶＴＲのヘッド構成を示す図である。図中Ｈａ、Ｈ
ｂ、Ｈｃ、Ｈｄは夫々回転ビデオヘッドであり、シリン
ダ１上に互いに９０°の位相差をもって取付けられてい
る。

また、ヘッドＨａ、ヘッドＨｃは夫々＋θ０のアジマス
角を有し、ヘッドＨｂ、ヘッド）Ｉｄは夫々−θ°のア
ジマス角を有するものとする。

また磁気テープ２はシリンダ１に対し１８ｏ。

以上の角範囲に亘って巻装され、シリンダ２が１回転す
る間に１フイ一ルド分のディジタルビデオ信号がヘッド
Ｈａ、Ｗｂ、Ｈｅ、Ｈｄによって形成される４本のトラ
ック上に記録されるものとする。従ってこの時シリンダ
２は毎秒６００回転、各トラックは１／１２０秒で形成
されるものである。

第２図（Ａ）、（Ｂ）は本実施例に於けるディジタルＶ
ＴＲによる記録パターンを説明するための図である。第
２図（Ａ）に於いて各ヘッドＨａ、Ｈｂ、Ｈａ、Ｈｄは
テープ２上を矢印３に示す方向にトレースするものとし
、図中ｐｉ、ｐ２．ｐ３．ｐ４は互いに９０°づつ位相
の異なるパイロット信号を示し、かつこのパイロット信
号の周波数は５０ＫＨｚ程度の単一周波数のものである
。ところで、ここで各パイロット信号の位相はテープ２
上での位相であり、隣接トラックに於いて位相が９０°
シフトしている場合には同一ヘッドでこれらを再生した
時その再生位相が９０°シフトすることを示す。

第２図（Ｂ）はｐｉ、ｐ２．ｐ３．ｐ４の位相関係をベ
クトルで示す図である。

次に本実施例によるトラッキング制御の原理について第
３図（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。

今、第３図（Ａ）に示す如く制御目標トラックに記録さ
れているパイロット信号がｐｌであり、その両隣接トラ
ックに記録されているパイロット信号がＰ２＋　９４で
ある時、ヘッドが制御目標トラックに対してジャストト
ラック状態であれば該ヘッドより再生されるパイロット
信号の合成位相ベクトルはｐｌと一致する。これに対し
てヘッドが制御目標トラックからｐ２の記録されている
トラック側にずれた時は再生パイロット信号の合成位相
が第３図ＣＢ）に於けるＰｍ、の様に変化し、ｐ４の記
録されているトラック側にずれた時は再生パイロット信
号の合成位相が第３図（Ｂ）に於けるＰｍ２の様に変化
する。

第１図は本実施例のディジタルＶＴＲの概略構成を示す
図、第４図は第１図番部の波形を示すタイミングチャー
トである。

まず端子１０より入力されたビデオ信号は記録ディジタ
ル信号処理回路１１にてディジタル信号処理され、１フ
イールドのビデオ信号が４系統のディジタル信号に分割
され互いに１／４フイ一ルド期間（１／２４０秒）ずつ
シフトしたタイミングで出力される。基準発振器１３は
、パイロット信号の周波数を与える基準信号を発生する
もので、この基準信号はスイッチ１４のＲ側を介して位
相比較器（ＰＣ）１５に供給される。ＰＣｌ５では電圧
制御発振器（ＶＣＯ）１６の出力信号と基準信号とが位
相比較され、この比較出力はローパスフィルタ（ＬＰＦ
）１フ及びスイッチ１８のＲ側を介して前記ｖＣＯを制
御する。

ところでこの基準信号の周波数は斜めにトラックを形成
していることによる隣接トラックのシフト量に対して波
長がその整数分の１でかつ２４０Ｈｚの整数倍にするも
のとし、これによって各ヘッドに全てに基準信号と同一
周波数の信号を同一位相で供給すればテープ２上の位相
は各トラック間に於いて全て一致する。

遅延回路（ＤＬ）１９，２０．２１は夫々入力信号を基
準信号の１／４波長ずつシフトするためのもので、これ
らの出力はＶＣＯ１６の出力信号に対して、夫々９０°
、１８０°、２７０”位相がシフトしたものとなり、Ｖ
ＣＯ１６の出力をパイロット信号Ｐ１とした時ＤＬ１９
゜２０．２１の出力は夫々Ｐ２．Ｐ３．Ｐ４となる。

４相ＰＧ発生器２５は第５図（Ａ）に於ける回転シリン
ダ５の回転位相に基づき各ヘッドＨａ、Ｈｂ、Ｈｃ、Ｈ
ｄの記録再生タイミングを示す４　ｆｆｆｉの位相パル
ス（ＰＧ）を第４図（ａ）。

（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）に示す如く発生する。

２６はＰＬＬ等による８逓倍器でＰＧの８倍の周波数の
信号（第４図（ｅ）に示す）を発生する。この信号（６
）はスイッチ２２，２３゜２４を制御し、この結果スイ
ッチ２２からは１本のトラックが形成される間に８回に
渡り出力されるパイロット信号が２１と２２の間で切換
えられ、同様にスイッチ２３．２４から出力されるパイ
ロット信号はｐｔとｐ３．ｐｉとｐ４の間で夫々切・換
られる。

前述した４系統のディジタル信号は混合器１２ａ、１２
ｂ、１２ｃ、１２ｄによって夫々上述の如く発生したパ
イロット信号と混合され、スイッチ２７ａ、２７ｂ、２
７ｃ、２７ｄのＲ側及びスイッチ２８ａ、２８ｂ、２８
ｃ、２８ｄを介してヘッドＨａ、Ｗｂ、Ｈｃ、Ｈｄにて
夫々記録される。スイッチ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ。

２８ｄは夫々前述のＰＧ　（ａ）、（ｂ）、（ｃ）。

（ｄ）によりオンオフされる。

上述の様な過程により、第２図（Ａ）に示す如き位相を
もって単一周波数のパイロット信号がディジタルビデオ
信号と共に記録されるものである。

次に本実施例の装置の再生時の動作について説明する。

スイッチＺ７ａ、２７ｂ、２７ｃ。

２７ｄは夫々Ｒ側に接続され、ＰＧ（ａ）。

（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）によりスイッチ２８ａ。

２８ｂ、２８ｃ、２８ｄを制御することにより各ヘッド
Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃ、Ｈｄより再生信号が得られる。これ
ら４系統の再生信号は再生ディジタル信号処理回路２９
に供給され、ここで元のビデオ信号を復元して、再生ビ
デオ信号として端子３０より出力する。

他方４系統の再生信号は夫々ＢＰＦ３１ａ。

３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに供給されパイロット信号成分
が分離される。ここで第１図（Ａ）より明らかな様に領
域ａｔ、ａ３．ａ５．ａ７より再生されるパイロット信
号は必ずＰｌである。

これに対し逓倍器２６より出力されるパルス信号（ｅ）
がハイレベルの時には各ヘッドＨａ。

Ｈｂ、Ｈｃ、Ｈｄは領域ａｌ、ａ３．ａ５．ａ７をトレ
ースするので、この時スイッチ３２ａ。

３２ｂ、３２ｃ、３２ｄをＨ側に接続すれば加算器３３
に入力されるパイロット信号はｐｌということになる。

従って加算器３３か出力されるパイロット信号はテープ
上をトレースしている２つのヘッドより再生されたｐｌ
の平均の信号ということになる、ヘッドの取付は誤差に
伴う位相差は、この加算器３３の出力をＰＣｌ５゜ＬＰ
Ｆ１７．ＶＣＯ１６よりなるＰＬＬ回路に供給すること
により平滑化される。但しＰＣｌ５にあってはパイロッ
ト信号ｐ１が再生される領域を再生中のエラー信号のみ
有効であるので、これをサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ
）３５でサンプルホールドしている。これによってＶＣ
Ｏ１６からは４つのヘッドの取付は位置のバラつき等が
平滑されたｐｌの基準信号が、ＤＬ１９，２０．２１か
らは夫々ｐ２．ｐ３゜ｐ４の基準信号が得られることに
なる。

一方スイッチ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄのＬ側端
子からはヘッドＨａ、Ｈｂ、Ｈｃ、Ｈｄが領域ａ２．ａ
４．ａ６．ａ８をトレース中の再生信号より分離された
パイロット信号が出力されている。このパイロット信号
の位相は制御トラックに対するトラックずれに応じて変
化する。今、各パイロット信号の位相がＮ１図（Ｂ）に
示す関係にあれば、各ヘッドが制御目標トラックに対し
て第１図（Ａ）上で右側にずれた時再生パイロット信号
の位相は時計方向に回転し、左側にずれた時は反時計方
向に回転する。

従ってＰＣ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄでは制御目
標トラックのパイロット信号と再生パイロット信号位相
を比較することによりトラッキングエラー信号が得られ
る。但しこの場合、各ヘッドＨａ、Ｈｂ、Ｈｅ、Ｈｄが
夫々領域ａ２．ａ４．ａ６．ａ８をトレース中のエラー
信号のみが有効であるので、このタイミングを示す信号
（第４図（ｆ）、（ｇ）、（ｉ）に示す）をインバータ
３５．アンドゲート３６ａ。

３５ｂ、３６ｃ、３６ｄを用いて形成し、ゲート３７　
ａ、　　３７　ｂ、　　３７　ｃ、　　３７　ｄを制御
する。

これによって加算器３８には有効なトラッキングエラー
信号のみが入力され、この加算器３８の出力はＬＰＦ３
９を介してキャプスタン制御回路４０に供給される。キ
ャプスタン制御回路４０は前記トラックずれを補償する
方向にキャプスタン４１とピンチローラ４２によるテー
プ２の走行を制御する。

上述の実施例のディジタルＶＴＲに於いては単一周波数
のパイロット信号を重畳するだけでトラッキング制御が
行えるのでディジタルビデオ信号の帯域が大きくとれる
様になった。またこのエラー信号を形成する際の基準位
相はテープの幅方向に様々な位置から再生された信号に
基づいて得られるので、回転ヘッドによる再生時のジッ
タによるトラッキングエラー信号への影習を小さく抑え
ることができる。また各ヘッドの制御目標トラックに記
録されるパイロット信号の位相は常に同位相であるため
、回路を構成する場合のスイッチング回路系の構成が簡
略化できるものである。また全てのヘッドの再生信号を
用いて夫々得たトラッキングエラー信号を加算してトラ
ッキング制御を行っている為、各ヘッドの取付は位置の
バラつきに基づく前述の問題も解決でき、極めて良好な
トラッキング制御信号を得ることができるものである。

尚、本発明のトラッキング制御方法は上述の実施例に於
けるパイロット信号の配置に限定されるものではなく、
他の配置とすることも可能である。

第８図、第９図は夫々テープ上のパイロット信号の配置
の他の例を示す図であり、図中ｐｔ。

ｐ２．ｐ３．ｐ４の持つ意味は第２図（Ａ）のそれと同
様であり、斜線部はパイロット信号を記録しないことを
示すものである。

第８図は各トラックの下端部には全てｐｌを記録し、他
の殆んどの部分にはｐｉ、ｐ２゜ｐ３．ｐ４をトラック
毎に循環的に記録する。

再生時には下端部から再生されるｐｌによりリファレン
スパイロット信号を形成し、他の部分より再生されたパ
イロット信号とリファレンスパイロット信号との位相差
に応じてトラッキングエラー信号を形成しようというも
のである。

この構成では第２図（Ａ）の場合に比べてリファレンス
パイロット信号と制御目標トラックの再生パイロット信
号に位相ずれがトラックの上部で生じる可能性が大きく
なるが、トラックのほぼ全域からトラッキングエラー信
号が得られる。

第９図はｐｌを記録するトラック以外は各トラックの下
端部にパイロット信号を記録せず、他の部分にはＰｌ、
Ｐ２．ｐ３．ｐ４をトラック毎に循環的に記録する。再
生時はｐｌの記録されているトラックの下端部から再生
されるｐｌのみによりリファレンスパイロット信号を形
成し、他の部分から再生されたパイロット信号とリファ
レンスパイロット信号との位相差に応じてトラッキング
エラー信号を形成する。この構成では第８図の場合に比
べて特にＰ４の記録されているトラックに於いて、更に
リファレンスパイロット信号と制御目標トラックのパイ
ロット信号に位相ずれが生じる可能性が高くなるが、１
つのヘッドで１２！ｊ類のパイロット信号しか記録しな
いので回路構成は極めて簡単になる。

また上述の実施例に於いてヘッドは４ヘツド構成とした
が第６図に示す如き６ヘツド構成のＶＴＲに対しても同
様に本発明を適用できる。

また上述の各実施例に於いては各パイロット信号の記録
媒体上に於ける位相差は９０°づつとしたが、１２０°
あるいは他の位相差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、大きな帯域を必要と
せず良好にディジタル信号の記録再生が行え、かつ再生
時にも複数のヘッドからほぼ平均的に出力が得られるの
でディジタル信号を良好に再生できるものである。

【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
概略構成を示す図、 第２図（Ａ）、（Ｂ）は本発明のトラッキング制御方法
の一実施例としてのディジタルＶＴＲによる記録パター
ンを示す図、 第３図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の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、 第４図は第１図番部の波形を示すタイミングチャート、 第５図（Ａ）、ＣＢ）は本発明の一実施例としてのディ
ジタルＶＴＲのヘッド構成を示す図、 第６図、第７図は従来の問題を説明するための図、 第８図、第９図は夫々テープ上のパイロット信号の位相
配置の他の例を示す図である。 図中２は記録媒体としての磁気テープ、１１は記録デジ
タル信号処理回路、１２ａ、１２ｂ。 １２ｃ、１２ｄは夫々加算器、１３は基準発振器、１６
は電圧制御発振器、１９，２０．２１は夫々遅延回路、
２２，２３．２４は夫々スイッチ、２５は４相ＰＧ発生
器、２６は８逓倍器、２９は再生デジタル信号処理回路
、３４ａ。 ３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは夫々位相比較器、３８は加算
器、４０はキャプスタン制御回路、４１はキャプスタン
、８１〜ａｌｏは夫々トラックを分割した領域、ｐｔ、
ｐ２．ｐ３．ｐ４は夫々パイロット信号である。 第ｒ［２］（Ｂ） 抽ろ図 稀７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 記録媒体上に並列する多数のトラックを形成しつつ情報
   信号を記録し、複数のヘッドで複数トラックを同時にト
   レースして前記情報信号を再生するシステムに於いて、
   前記多数のトラック中の制御目標トラックの位相に対し
   てその両隣接トラックの位相が互いに逆方向に同一量シ
   フトする様単一周波数のパイロット信号を情報信号と共
   に記録し、前記情報信号の再生時、前記複数のヘッドで
   夫々再生されたパイロット信号の位相に基づきトラッキ
   ングエラー信号を夫々形成し、これら複数のトラッキン
   グエラー信号を加算した信号に応じて前記記録媒体の位
   置を制御するトラッキング制御方法。