JPS6363965B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はセルフクロツクが可能な変調方式でヘ
ツドのギヤツプ幅方向をトラツクの幅方向とは異
にして記録したデジタル信号データを再生する装
置におけるトラツキング方法に関する。

従来、情報の記録媒体として磁気テープや磁気
デイスクが広く用いられている。これらの記録媒
体においては情報は磁化状態の変化としてトラツ
ク状に記録されるが、記録する情報量を増そうと
するとトラツク幅を狭くせざるを得ない。しか
し、トラツク幅が狭くなると、記録情報を再生す
る場合、トラツク上を正確にトレースするいわゆ
るトラツキングが困難になるが、記録、再生機構
の精度には自ら限界があるために再生された情報
の質に限界が生じてしまう。そこで再生時に再生
ヘツドが記録トラツクを正確にトラツキングする
ようにサーボ機構を設けるなどの種々の対策がと
られている。たとえば、情報を一旦幅の広いトラ
ツクに記録し、その後トラツクの両側を消去して
幅の狭いトラツクとし、再生は幅の広いヘツドを
用いて行なう方法や、記録トラツクの両側にヘツ
ドのずれを補正する信号を記録しておき本来の再
生ヘツドのほかに設けたもう１つのヘツドで補正
信号を検出し、この補正信号に基づいて再生ヘツ
ドの位置を修正する方法や、各トラツクに本来の
情報のほかにパイロツト信号を記録しておきこの
パイロツト信号を検出しながら再生ヘツドの位置
を修正する方法などがすでに知られている。しか
し、これらの従来の方法は、トラツクが無駄にな
つて高密度記録の要求に反するものとなつたり、
本来の再生ヘツドのほかに補正信号やパイロツト
信号の記録および再生用のヘツドおよび回路が必
要になるなどの問題がある。

ところで、磁気テープや磁気デイスクなどの記
録媒体を用いた磁気記録再生方式により情報のデ
ジタル信号を記録、再生する場合、その記録され
たデジタル信号情報から基準クロツク信号を取り
出すことができる。すなわちセルフクロツクが可
能な変調方式が用いられている。この変調方式に
は、たとえばPE（Phase Encoding）方式、FM
（Frequency Modulation）、M²FM（modified
modified Frequency modulation）方式などが
知られている。これらの変調方式のうちFM方式
について第１図を参照して説明すると、同図イに
示すような情報すなわちデータ01101001を記録す
るのにデータ“１”に対してはクロツクの立ち上
がりと立ち下がりで磁化状態を反転させ、データ
“０”に対してはクロツクの立ち上がりだけで反
転させる。その結果、記録媒体の磁化状態は同図
ロに示したようになる。いまこの記録媒体の磁化
状態を検出し、磁化状態がＮからＳに反転した時
刻からあらかじめわかつている基準クロツクの周
期Ｔ±△Ｔの時間内に磁化状態がＮからＳまたは
ＳからＮのいずれかに反転した時点を検出すれ
ば、それが基準クロツクの周期となり同図ニに示
すように基準クロツク信号を取り出すことができ
る。

そこで本発明はこのようなセルフクロツクが可
能な変調方式で記録したデジタル信号データを再
生する装置において、上記従来のトラツキング方
法に伴なう種々の問題なしにトラツキングを行な
う方法を提案するものである。本発明によれば、
ヘツドのギヤツプ幅方向をトラツクの幅方向とは
異にして記録したデジタル信号データから作つた
基準クロツク信号の位相の変動を検出し、この位
相変動に基づいて再生ヘツドの位置を補正するよ
うにしたものである。本発明の好ましい態様によ
れば、前記位相変動を加算し、この加算された位
相変動に基づいて再生ヘツドの位置を補正する
か、または基準クロツク信号ごとにデジタル信号
データによる磁化パターンが対称であるか否かを
判別し、対称であるときはそのときの位相変動に
基づいて再生ヘツドの位置を補正するようにした
ものである。

以下図面に基づいて本発明を説明する。

まず本発明によるトラツキング方法の原理を第
２図に基づいて説明する。第２図イに示すよう
に、中央にギヤツプ１ａを有する再生ヘツド１に
より第２図ロに示すように矢印方向に走行する磁
気トラツクTr上に同一位相点が斜め方向に連な
るように（磁化反転するように）I₁，I₂，I₃…と
して、記録した情報を再生する場合、再生ヘツド
１が第２図ロに実線で示したように磁気トラツク
Trに対して正確に位置しているときは磁化反転
I₂を再生するが、再生ヘツド１が同図に一点鎖線
で示した位置１′まで上方にずれると、再生ヘツ
ド１は1/2クロツクまたは１クロツク遅れた磁化
反転I₃を再生してしまう。逆に再生ヘツドが第２
図ロに二点鎖線で示した位置１″まで下方にずれ
ると、再生ヘツドは1/2クロツクまたは１クロツ
ク進んだ磁化反転I₁を再生してしまう。このよう
に、再生ヘツド１が上方にずれるとその出力信号
の位相は遅れ、下方にずれるとその出力信号の位
相は進むことになるので、再生ヘツド１の出力信
号の位相を検出することにより磁気テープに対す
る再生ヘツド１のずれ方向とずれ量を知ることが
できる。従つて、本発明においては、再生ヘツド
の出力信号特に基準クロツク信号の位相のずれに
基づいて再生ヘツドの位置の補正すなわちトラツ
キングを行なうようにしている。

第３図はFM方式による磁気記録再生装置の本
発明によるトラツキング方法を実施する回路の一
実施例をブロツク線図で示している。

１０は再生ヘツド１を変位させるアクチユエー
タ、１１は再生ヘツド１からの出力信号を増幅す
る増幅器、１２は再生ヘツド１の出力信号から基
準クロツクを取り出すために高周波ノイズを除去
する低域フイルタ、１３は出力信号から磁化反転
をゼロクロス点として検出する微分回路、１４は
振幅制限回路、１５は基準クロツクの立ち下がり
で磁化反転があるかどうかを判別するデータ判別
回路、１６はワンシヨツトマルチバイブレータ
で、振幅制限回路１４の立ち上がりまたは立ち下
がりのいずれでもパルスを出力する。ただし、ワ
ンシヨツトマルチバイブレータ１６の出力が
“Ｈ”の状態においては、振幅制限回路１４の立
ち上がり、立ち下がりのいずれの場合にもパルス
を出力しない。パルスの幅は1/2Ｔより大きくＴ
よりも小さく設定してある。１７はワンシヨツト
マルチバイブレータ１６の出力と基準クロツクを
発生する電圧制御発振器１９の発振出力とを位相
比較しその位相差を出力する位相比較器、１８は
発振の安定を図る低域フイルタであり、電圧制御
発振器１９は位相比較器１７から出力する位相差
に基づいた発振周期で基準クロツクを発振する。
上記増幅器１１から電圧制御発振器１９までの破
線で囲んだ部分がFM方式の一般的再生回路であ
る。本実施例では、上記再生回路に位相比較器１
７からの位相差出力を加算し平均化する演算回路
２０と、演算回路２０からの出力を記憶保持する
メモリ２１と、このメモリ２１に記憶保持されて
いるデータをアクチユエータ１０の動作に応答し
て適当な周波数でサンプリングするサーボコント
ロール回路２２とを設け、このサーボコントロー
ル回路２２の出力に基づいてアクチユエータ１０
を変位させるよう構成されている。サーボコント
ロール回路２２によりサンプリングするようにし
たのは、位相比較器１７から出力する位相差が基
準クロツクの周波数で変化するために、アクチユ
エータ１０の応答性から見ると高すぎるために、
演算回路２０により平均化しメモリ２１に一旦記
憶保持しておき、アクチユエータ１０の作動応答
性に適した周波数の位相差信号として取り出すた
めである。

さて、上記回路において、データ判別回路１５
においては、振幅制限回路１４からの磁化反転検
出信号と電圧制御発振器１９からの基準クロツク
とから磁化反転が基準クロツクの立ち下がりで行
なわれたか否かを判断し、反転がなければ“０”
を、反転があれば“１”をデータ信号として出力
する。

一方、位相比較器１７から出力する位相差は演
算回路２０において加算され、その加算値はメモ
リ２１に記憶され保持される。位相差はたとえば
再生ヘツド１が磁気トラツクTrに対して上方に
ずれたときは正、下方にずれたときは負として位
相比較器１７から出力されるので、演算回路２０
の出力すなわち加算値が正であるか、零である
か、負であるかにより再生ヘツドがトラツクに対
して上方にずれているか、正しく位置している
か、下方にずれているかを表わしている。従つ
て、サーボコントロール回路２２により所定の周
期でサンプリングされたメモリ２１の値はその時
点での再生ヘツドのトラツクからのずれを表わし
ているので、そのサンプリング値に基づいてアク
チユエータ１０を駆動して再生ヘツド１のずれを
補正することができる。

ところで、再生ヘツドの出力信号、具体的には
再生ヘツドにより検出した基準クロツクの位相の
ずれに基づいてトラツキングサーボを行なう場
合、基準クロツクの位相はデータビツトのパター
ンや磁気テープまたは磁気デイスクなどを駆動す
るモータの回転変動による走行速度の時間的変動
すなわちジツターなどによつてもずれることがあ
る。第４図はデータビツトのパターンによる再生
ヘツドの出力信号の位相ずれを説明するものであ
り、この図を参照して説明する。

磁気テープまたは磁気デイスクに第１図イに示
すようなデータが記録された結果テープまたはデ
イクスの磁化状態が第１図ロに示すようになつて
いるとき、この磁気テープまたは磁気デイスクを
再生すると再生ヘツドには磁化反転位置において
第１図ハ（第４図イと対応）に示すような出力を
生ずる。この図からわかるように、データビツト
のパターンに疎密がある場合、密部分を再生した
ときの再生ヘツドの再生信号（出力）のピークは
疎部分の方向にずれる傾向があり、特に疎部分と
密部分との境界におけるピークのずれが著るしく
なる。ところが基準クロツクの前後のビツトパタ
ーンに特定の関係がある場合たとえば基準クロツ
クの前後のビツトパターンが密状態である場合、
あるいは疎状態である場合はその基準クロツクの
みを用いればビツトパターンによる再生ヘツド出
力のピークのずれはほとんどないので、ピークの
ずれはトラツクに対する再生ヘツドのずれを忠実
に反映することになる。なお、第４図イに示した
ヘツド出力に対する微分回路１３、振幅制限回路
１４、ワンシヨツトマルチバイブレータ１６、電
圧制御発振器１９の出力をそれぞれ同図ロ〜ホに
示した。

第５図は上記の点に着目しFM方式による磁気
記録再生装置の本発明によるトラツキング方法を
実施する回路の他の実施例である。図中第３図と
同じ参照数字は同じ構成部分を示しており、その
説明は省略する。

この実施例において、２３は振幅制御回路１４
から出力する磁化反転検出信号の前後Ｔ／２の時
点における磁化反転の有無を判別し、同じときは
“Ｈ”レベル信号を出力し、異なるときは“Ｌ”
レベル信号を出力する適否判別回路、２４は磁化
反転検出信号を基準クロツク周期Ｔよりは小さく
１／２Ｔよりは大きい時間だけ遅延させる遅延回路、
２５は適否判別回路２３と遅延回路２４との論理
積をとるアンド回路、２６はワンシヨツトマルチ
バイブレータ、２７はワンシヨツトマルチバイブ
レータ２６の出力と後述する電圧制御発振器２９
からの発振出力とを比較しその位相差を出力する
位相比較器、２８は発振の安定を図る低域フイル
タであり、電圧制御発振器２９は位相比較器２７
から出力する位相差に基づいた発振周期で基準ク
ロツクを発生する。上記増幅器１１から電圧制御
発振器１９までの破線で囲んだ部分がFM方式の
一般的再生回路である点は第４図に示した実施例
と同じである。

さて、上記回路において、データ判別回路１５
からデータ信号が出力する点および電圧制御発振
器１９から位相差に応じた基準クロツクが出力す
る点は第３図の実施例の場合と同じである。とこ
ろが、再生された基準クロツクの前後の磁化反転
状態が同じか否かすなわちその基準クロツクが再
生ヘツドのずれを見るのに適当かどうかを判別す
るために遅延回路２４により出力信号を基準クロ
ツクの周期Ｔよりは小さく1/2Ｔよりは大きい所
定時間遅延させ、この間適否判別回路２３におい
て基準クロツクの前後1/2Ｔにおけるデータが同
じかどうかを判断し、同じであれば“Ｈ”を出力
し、異なれば“Ｌ”を出力させる。従つて、基準
クロツクの前後1/2Ｔにおけるデータが同じであ
るときすなわちずれのない基準クロツクを検出し
たときだけアンド回路２５のアンド条件が成立
し、ワンシヨツトマルチバイブレータ２６がトリ
ガーされる。その結果、位相比較器２７ではずれ
のない基準クロツクについて電圧制御発振器２９
からの発振出力と比較され、位相差があればそれ
は完全に再生ヘツドのずれだけによるものであ
り、その位相差に応答してサーボコントロール回
路２２によりアクチユエータ１０を制御する。な
お、位相比較器２７の位相差はアクチユエータ１
０の駆動制御には周波数が高すぎるので第３図に
示した実施例と同じように演算回路で加算しメモ
リで一旦記憶保持し、その値を適当なサンプリン
グ周期でサンプリングするようにしてもよい。

上記２つの実施例はいずれもFM方式による磁
気記録再生装置の場合であるが、本発明はこの変
調方式に限らず本明細書の初めの部分に挙げた他
のデジタル信号変調方式による記録再生装置のト
ラツキングにも同様に適用することができる。ま
た、第３図に示した実施例において、基準クロツ
クの適否を判断する回路としてカウンタを用いト
ラツキングサーボを行なうのに適当な周期で
“Ｈ”信号を出力するようにしてもよく、このよ
うにすれば回路動作を安定させることができる。

以上説明したように、本発明においては、セル
フクロツクが可能な変調方式を用いてヘツドのギ
ヤツプ幅方向をトラツクの幅方向とは異にして磁
気記録したデジタル信号データを再生装置におい
て、基準クロツク信号を作り出し、トラツクに対
する再生ヘツドのずれにより生ずる基準クロツク
信号の位相の変動を検出しその位相変動に基づい
て再生ヘツドのトラツキングを行なうようにした
ので、トラツキングのために余分なトラツクを使
用したり、再生ヘツド以外に再生ヘツドのずれ補
正をするための補正信号やパイロツト信号を記録
再生するヘツドや回路を設けたりする必要がなく
製造上、スペース上、コスト上有利になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はセルフクロツク方式によるクロツク再
生原理の説明図、第２図は再生ヘツドのずれを説
明する図、第３図は本発明によるトラツキング方
法を実施する回路の一実施例のブロツク線図、第
４図は基準クロツクの位相ずれを説明する図、第
５図は本発明によるトラツキング方法を実施する
回路の他の実施例のブロツク線図である。 １…再生ヘツド、１０…アクチユエータ、１１
…増幅器、１２，１８，２８…低域フイルタ、１
３…微分回路、１４…振幅制限回路、１５…デー
タ判別回路、１６，２６…ワンシヨツトマルチバ
イブレータ、１７，２７…位相比較器、１９，２
９…電圧制御発振器、２０…演算回路、２１…メ
モリ、２２…サーボコントロール回路、２３…適
否判別回路、２４…遅延回路、２５…アンド回
路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セルフクロツクが可能な変調方式でヘツドの
   ギヤツプ幅方向をトラツクの幅方向とは異にして
   記録したデジタル信号データを再生ヘツドを用い
   て再生する装置のトラツキング方法において、記
   録したデジタル信号データから作つた基準クロツ
   ク信号の位相の変動を検出し、該位相変動に基づ
   いて再生ヘツド位置を補正することを特徴とする
   トラツキング方法。 ２ 前記位相変動を加算し、位相変動の加算値に
   基づいて再生ヘツドの位置を補正することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のトラツキン
   グ方法。 ３ 前記基準クロツク信号ごとにデジタル信号デ
   ータによる磁化パターンの対称性を判別し、前記
   パターンが対称であると判別したときの前記位相
   変動に基づいて再生ヘツドの位置を補正すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のトラ
   ツキング方法。