JPH03290815A - トラッキングエラー信号の作成装置 - 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 本発明は磁気記録再生・装置におけるトラッキングエラ
ー信号の作成装置に関するものである。

従来の技術 磁気記録再生装置では、時間的に連続した情報信号を不
連続な記録トラック群として磁気テープ上に記録する。

この各記録トラック間の間隔（トラックピッチ）は、一
定のテープ量において長時間の記録を行うテープフォー
マットであるほど狭くなる。一方、記録トラックは本来
磁気テープ上に直線状に記録されるべきであるが、実際
には各デツキ固有の機械誤差により曲がった状態で記録
されるのが普通である。このトラック曲がりはデツキ毎
に異なるため、狭トラツクピッチの磁気記録再生装置で
は、互換再生のときに再生ヘッドが記録トラック上をオ
ントラックして走査しないという問題があった。

この問題を解決するためには、再生ヘッドを電気機械変
換素子上に搭載し、再生ヘッドの機械的高さ位置をトラ
ック曲がりに応じて自動的に変化させる必要がある。こ
のトラック曲がり追従制御を行うためには、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必
要がある。

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
を得る方法としては、特開昭５４−５７２８７号公報に
示されているように、アジマス角にもとづく再生信号の
再生時間差を用いる方法がある（以後、この方法をアジ
マス時間差を用いた方法と呼ぶ）。本発明はこの方法に
関係するため、アジマス時間差を用いた従来の方法につ
いて、その基本的な考え方を簡単に説明する。

第１１図は、記録トラックと再生ヘッドとの相対的な位
置関係を示す図である。同図において、１３はアジマス
角の異なる各ヘッド１および２で構成された一対のヘッ
ド（以後、単にペアヘッドと呼ぶ。）であり、矢印１８
方向に走査する。このようなペアヘッドを用いて情報信
号を記録再生する方法は、扱う情報信号の周波数帯域が
大きいときに有効である。なぜならば、一定のヘッド走
査速度で情報信号を記録する際、情報信号の記録周波数
が高いほど磁気テープ上に記録する記録波長が短くなり
、記録波長が短いほど記録再生が困離になるが、ペアヘ
ッドを用いれば情報信号の周波数帯域を分割して各ヘッ
ドに配分することができるため、記録波長を実質上長く
設定することができる。

１８．１７はペアヘッドで記録された記録トラックであ
る。１９および２０は特定の信号の記録位置を示し、１
トラツ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。

ペアヘッド１３は記録トラック上にオントラックしてい
る状態を示す。１４．１５もペアヘッドであり、記録ト
ラックに対してそれぞれ右側および左側にミストラック
している状態を示す。このような相対位置関係をもった
ヘッドで記録トラック上を再生走査したときには、同じ
時間に記録された信号であっても、再生される時間が異
なる。

例えばペアヘッド１３の走査位置では特定信号１９およ
び２０がヘッド１および２で再生される時間は等しく、
ペアヘッド１４のヘッド走査位置では特定信号２０がヘ
ッド５で再生される時間は、特定信号１９がヘッド６で
再生される時間に比べて遅くなる。また、ペアへラド１
５のヘッド走査位置では、特定信号２０がへ、ラド１０
で再生される時間の方が、特定信号１９がヘッド８で再
生される時間よりも早くなる。

したがって、ペアヘッドを構成する各ヘッドで再生され
る特定信号の時間差を調べることにより、トラックずれ
を知ることができる。

第１２図は、トラックすれと、ペアヘッドを構成する各
ヘッドで再生される各特定信号の再生時間差との関係を
示した図である。横軸にはトラックずれ量を示し、零で
示す位置がオントラックの位置である。トラックすれと
再生信号の時間差との関係は２１で示す関係になる。

上述のように、ペアヘッドで再生した信号の時間差を検
出してトラッキング制御を行う方法は、ペアヘッドを構
成する各ヘッドのヘッドギャップの中心位置が正確に一
致しているときには有効であるが、一致していないとき
にはトラックずれをおこすことになる。このことについ
て、次に説明する。

第９図は、ヘッドの取り付は位置が正確に一致している
状態のペアヘッドで記録した磁化軌跡上を、ヘッドの取
り付は位置がずれたペアヘッドで再生するときの記録ト
ラックと再生ヘッドとの関係を示した図である。２２．
２３はペアヘッドを構成する各ヘッドであり、２４およ
び２５は特定信号の記録位置を示す。同図はペアヘッド
が記録トラック上をオントラックして走査する状態を示
しているが、このときヘッド２２．２３で再生される各
特定信号の再生時間の差は、ヘッド２２と２３との取り
付は誤差に相当する時間となる。すなわち、オントラッ
ク時においても、再生信号に時間差が生じることになる
。

第１０図はトラックすれと再生信号の時間差との関係を
示したものであり、縦軸および横軸は第１２図と同様の
意味をもつ。同図において、２１は第１２図に示す特性
と同じ特性である。すなわち、時間差が零のときがオン
トラック位置である。

これに対し、２６で示す特性は、ヘッドと記録トラック
との関係が第９図に示した関係にあるときの特性である
。すなわち、オントラック位置において時間差が零には
ならない。このときに時間差が零になるような制御を行
えば、２７で示すトラック位置で制御系が安定すること
になる。

ペアヘッドを構成する各ヘッドの取り付は誤差（以降、
単にペアヘッドの取り付は誤差と呼ぶことにする）はヘ
ッド組立時の機械精度で決まり、必ずバラツキが発生す
る。したがって、この問題を解決しなければ、アジマス
時間差を利用したトラッキングエラー信号の検出方法は
実用上使用できないことになる。

この問題を解決するための従来の方法としては、アジマ
ス時間差を用いたトラック曲がり追従制御系と、直流的
なトラックずれを補正する制御系とを組み合わせた方法
が用いられてきた。

以下、従来の方法について説明する。

第７図は、従来のトラッキング制御系の構成を示す図で
ある。同図において、３０．３１はペアヘッドを構成す
る各磁気ヘッドである。３２は圧電素子等で構成された
電気機械変換素子である。

３３は前述の特定信号の再生時間差を検出する再生時間
差検出回路であり、この検出回路の出力は加算器３４、
駆動回路３５を経て電気機械変換素子３２の変位量を制
御する。したがって、特定信号の再生時間差が正しいト
ラック曲がり情報を示すものであれば、ヘッド３０．３
１は、トラック曲がりに追従して再生走査することにな
る。３７はウオブリング波形発生回路であり、３６は後
述するウオブリング方法による直流的なトラッキングエ
ラー信号を検出する直流エラー信号検出回路である。

次に、ウオブリング法によるトラッキングエラー信号の
検出方法について簡単に説明する。

ウオブリング方法は、ヘッドを強制的にミストラックさ
せ、そのときの再生出力の変化を調べてトラックずれの
方向を検出する方法である。第８図は記録トラックとペ
アヘッドとの相対的な位置関係を示す図である。同図に
おいて、３８および３９はペアヘッドで記録された記録
トラックである。４０，４１．４２はペアヘッドであり
、それぞれオントラック状態９図面上で右側にずれた状
態、左側にすれた状態を示している。いま、各状態にお
けるペアヘッドを強制的に右側および左側に変位させた
ときの各ヘッドの再生出力の変化を考えてみる。右側に
変位させたときには、ペアヘッド４０と４１の再生出力
は減少するが、ペアヘッド４２の再生出力は増加する。

逆に左側に変位、させたときには、ペアヘッド４０と４
２の再生出力は減少するが、ペアヘッド４１の再生出力
は増加する。すなわち、オントラック状態のときには左
右どちらに変位させても再生出力は減少するが、ミスト
ラック時には、ミストラックの方向によって、変位方向
と再生出力の増減方向が逆になる。

このため、ウオブリング方法を用いればミストラックの
方向を知ることができ、ヘッドを記録トラック上にオン
トラックさせる制御が可能になる。

第７図において、ウオブリング波形発生回路３７は、ヘ
ッドを強制的に変位させる信号を発生するための回路で
あり、例えば、ヘッドが磁気テープに当接して走査する
期間にヘッドを右側に変位させ、次のへラド当接期間に
ヘッドを左側に変位させる信号を発生させる。直流エラ
ー信号検出回路３６はこのときの再生出力の変化を検出
し、ヘッドのミストラック方向を検出する。そして、ヘ
ッドがオントラックする方向の信号を出力する。

第７図に示す従来の方法を用いれば、直流的なトラック
ずれに相当するペアヘッドの取り付は誤差があっても、
ウオブリング方法と併用することによってペアヘッドの
取り付は誤差を吸収することが可能である。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来の構成では、ペアヘッドの取り付
は誤差が異なるデツキで編集されたテープを再生すると
きには、編集点においてミストラックを発生する問題が
あった。

以下、この問題点について説明する。

第５図は、ペアヘッドの取り付は誤差が異なるヘッドで
編集された記録トラックを示す図である。

同図において５０，５１．５２はペアヘッドで記録され
た記録トラックを示し、５３〜５８は特定信号の記録位
置を示す。５９は編集点を示し、６０の矢印で示す編集
点以前の領域の記録トラックはあるデツキで記録され、
６１の矢印で示す編集点以後の領域の記録トラックは、
他のデツキで記録された記録トラックである。このよう
に異なるデツキで編集を行った場合には、編集点前後に
おける特定信号の記録位置が異なるのが普通である。

第６図は、第５図に示すテープを再生したときの従来の
制御系の追従特性を説明するための図である。第６図に
おいて、（ａ）はヘッドスイッチング信号（Ｈ，ＳＷ信
号）を示す。）１．ＳＷ信号は回転ヘッドの回転位相に
同期した信号であり、Ｈ９ＳＷ信号の半周期の期間で１
本の記録トラックを形成する。（ｂ）はトラッキングエ
ラー信号を示す。

６２で示すタイミングは、編集点のタイミングを示す。

すなわち６３で示すＨ，ＳＷ信号のロウ期間は、ペアヘ
ッドが記録トラック５０（第５図）を再生走査する期間
であり、６４で示すＨ，ＳＷ信号のハイ期間は、ペアヘ
ッドが記録トラック５１を再生走査する期間である。編
集点前後で特定信号の記録位置が変化しているときには
、たとえヘッドがオントラック状態であっても、トラッ
キングエラー信号は６５で示すように直流成分が重畳さ
れた変化をすることになる。

トラック曲がり追従制御系は、記録トラックの曲がりに
追従させるために、比較的速い応答速度を持つ制御系で
ある。一方、前述のウオブリングによる制御系は、１ヘ
ツド走査毎にミストラックを発生させてトラックすれを
検出する方法であるため、比較的遅い応答速度を持つ。

このため、編集点において前述のトラッキングエラー信
号の変化がおきたときには、トラック曲がり追従制御系
はすぐに応答するが、このときのトラッキングエラー信
号は偽の情報であるため、その分ミストラックすること
になる。そして、このミストラックをウオブリング制御
系が検出し、徐々にオントラック状態へと再生ヘッドを
制御することになる。

したがって、前述の従来の構成では、編集点におけるペ
アヘッドの取り付は誤差の影響を除去できないという問
題点があった。

本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、ペア
ヘッドの取り付は誤差の影響を除去したトラッキングエ
ラー信号の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 本発明は上記目的を達成するため、アジマス角の異なる
第１および第２の磁気ヘッドで構成された一対のペアヘ
ッドと、前記第１の磁気ヘッドで再生される第１の特定
信号と、前記第２の磁気ヘッドで再生される第２の特定
信号との再生時間差を検出する再生時間差検出手段と、
前記再生時間差を回転ヘッドの回転位相に同期して一定
時間毎にサンプルホールドするサンプルホールド手段と
、前記再生時間差検出手段の出力値と、前記サンプルホ
ールド手段の出力値との差の値を演算する演算手段とを
備えている。

作用 本発明は上記の構成により、直流成分を含んだトラッキ
ングエラー信号を出力する再生時間差検出手段の出力値
から、一定の回転位相における直流成分を含んだトラッ
キングエラー信号を減算するため、直流成分を除去した
トラッキングエラー信号を得ることができる。

実施例 本発明の詳細な説明する前に、本発明の基本的な考え方
についてます説明する。

第４図は本発明の基本的な考え方を説明するための波形
図であり、（ｃ）はＨ，ＳＷ信号を、（ｄ）。

（ｅ）、（ｆ）は何れもトラッキングエラー信号を示す
。（ｄ）に示すトラッキングエラー信号Ａは特定信号の
再生時間差を計測した値であり、直流成分を含んだトラ
ッキングエラー信号である。７１と７２で示すトラッキ
ングエラー信号は編集点前と後のエラー信号であり、ペ
アヘッドの取り付は誤差の影響により直流レベルが変化
している状態を示しである。（ｅ）に示すトラッキング
エラー信号Ｂは、各トラッキングエラー信号からヘッド
の走査閲始点におけるトラッキングエラー信号の値を減
算したときのエラー信号である。つまり、７０で示すト
ラッキングエラー信号の各部から７５で示す値を減算し
た値であり、７１からは７６を、７２からは７７を、・
・・それぞれ減算した値である。

（ｆ）に示すトラッキングエラー信号Ｃは、７５゜７６
．７７、　　・・・で示す各ヘッド走査位置における直
流的なトラックずれ８０を、前述のウオブリング方法に
より検出し、（ｅ）で示すトラッキングエラー信号に重
畳させたエラー信号である。

このように、（ｄ）に示すトラッキングエラー信号から
直流成分を一旦除去し、ウオブリング法により得られる
直流成分を付加する方法を用いれば、ペアヘッドの取り
付は誤差の影響を受けないトラッキングエラー信号を得
ることができる。

次に、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すトラッキングエラー信
号の作成装置の構成を示す図である。同図において、３
０．３１はペアヘッドを構成する各ヘッドであり、３２
は圧電素子等で構成された電気機械変換素子である。３
３は特定信号の再生時間差を検出する再生時間差検出回
路であり、８１は再生時間差検出回路３３の出力値から
直流成分を除去する直流成分除去回路である。３４は加
算器であり、３５は電気機械変換素子の駆動回路である
。３７はウオブリング波形発生回路であり、９２はウオ
ブリング法によって得られる直流的なトラックずれを検
出し、ヘッドをオントラックさせる方向にトラッキング
エラー信号を出力する直流エラー信号検出回路である。

直流エラー信号検出回路９２は、ヘッド走査開始点にお
けるトラックずれの直流成分を検出する。

以上の構成によって、直流成分除去回路９１から出力さ
れる交流成分のトラックずれ量と、直流エラー信号検出
回路９２から出力される直流成分のトラックずれ量と、
ウオブリング波形発生回路３７の出力とが加算器３４に
て加算され、これらの合成信号によって電気機械変換素
子３２を駆動すれば、ペアヘッドの取り付は誤差の影響
を受けないトラッキング制御系を構成することができる
。

次に、交流成分のトラックずれ量を検出する回路９０の
具体実施例について説明する。

第２図は第１図に示す回路ブロック９０の具体的な回路
構成を示す図であり、第３図は第２図の各部の波形を示
す図である。第２図において、端子１００および１０１
からはペアヘッドを構成する各ヘッド３０および３１で
再生された信号が入力される。１０２および１０３は特
定信号分離回路であり、各入力信号を増幅した後特定信
号（ｇ）および（ｈ）を分離して出力する。１０４はゲ
ート信号作成回路であり、特定信号（ｇ）、　　（ｈ）
および端子１０５から入力されるＨ、ＳＷ倍信号ｃ）と
から、イネーブル信号（ｋ）、　リセット信号（ｍ）、
ラッチパルス（ｎ）、減算パルス（０）をそれぞれ出力
する。

これらの各信号の位相関係を第３図に示す。第３図にお
いて、（Ｃ）はＨ，ＳＷ倍信号あり、回転ヘッドの回転
位相に位相同期した信号である。（ｇ）および（ｈ）は
各ヘッドで再生される特定信号である。（ｉ）は特定信
号（ｇ）を１７２に分周した信号であり、（ｊ）は特定
信号（ｈ）を１７２に分周した信号である。これらの各
信号（ｉ）および（ｊ）は、Ｈ，ＳＷ倍信号立ち上がり
エツジおよび立ち下がりエツジでリセットされる。イネ
ーブル信号（ｋ）は、特定信号（ｉ）がハイ期間であり
、かつ特定信号（ｊ）がロウ期間のときにハイレベルを
出力する信号である。リセット信号（ｍ）は、特定信号
（ｉ）がロウ期間であり、かつ特定信号（ｊ）がハイ期
間のときにハイレベルを出力する信号である。ラッチパ
ルス（ｎ）はイネーブル信号（ｋ）の立ち下がりエツジ
から一定時間後に出力されるパルス信号であり、かつＨ
，ＳＷ倍信号１／２の周期に１パルスだけ出力される信
号である。減算パルス（０）は、イネーブル信号（ｋ）
の立ち下がりエツジから一定時間後に出力され、かつラ
ッチパルス（ｎ）よりも遅れたタイミングで出力される
パルス信号である。

減算パルス（０）は、イネーブル信号（ｋ）が出力され
る度に出力される。

第２図において、１０５はカウンタ回路であり、端子１
０６から入力されるクロック信号をカウントして出力す
る。カウンタ回路１０５はイネーブル信号（ｋ）がノ＼
イの期間のみカウントを行ｔ’Ｘ１１Ｊセット信号（ｍ
）の立ち上がりエツジでカウント値がリセットされる。

第３図の（ｐ）は、カウント値をレベルで表現して示し
である。１０７はラッチ回路であり、ラッチパルス（ｎ
）が入力されたときにカウント値（ｐ）の値をホールド
する。１０８は減算回路であり、カウント値（ｐ）とラ
ッチした値（ｑ）との差の値を演算して出力する。１０
９はＤ／Ａ変換器であり、減算回路１０８の出力値をア
ナログ電圧に変換してＤ／Ａ変換出力値（ｒ）を出力す
る。

以上の各処理を行うことにより、直流成分を除去したト
ラッキングエラー信号を得ることができる。

なお、上述の各処理はハードウェアに限ることなく、マ
イクロコンピュータを用いてソフトで処理することも可
能である。

また本発明の実施例では、直流成分を除去したトラッキ
ングエラー信号を制御系ループ内に適用し、電気機械変
換素子を駆動する方法について説明したが、本発明によ
るトラッキングエラー信号の作成装置は、他の用途に用
いてもよい。

例えば、磁気記録再生装置（ＶＴＲ）を製造するときの
テープ走行系の調整時に用いることができる。ＶＴＲ製
造時には、各ＶＴＲ間の互換性を保つために、磁気テー
プ上に記録されるトラックの直線性（トラック曲がり）
を一定の規定値以内におさめる必要がある。この互換調
整時に本発明を用いれば、トラック曲がりをリアルタイ
ムで直視しながらテープ走行系の調整を行うことができ
るため、ＶＴＲの製造時の時間を短縮できる利点がある
。

また本発明の他の応用としては、トラック曲がりをデイ
スプレィ上に表示させてもよい。最近のＶ　Ｔ　Ｒ１特
に放送用のＶＴＲには、大型のデイスプレィを備えたも
のがある。このデイスプレィには、タイムコードや再生
の音声レベル、　リールへのテープの巻き量表示等、種
々の情報が表示される。これらの情報のひとつとして、
トラック曲がり情報を曲線で表示させればよい。このよ
うな表示を行うことにより、ユーザは使用しているデツ
キの互換再生時の信頼性を把握することができる。

また、経時変化によるデツキのトラック曲がりに関する
情報を得ることができるため、高品質の再生画像を必要
とする放送局などでは重要な機能となる。

発明の効果 以上の説明で明らかなように本発明は直流成分を含んだ
トラッキングエラー信号を出力する再生時間差検出手段
の出力値から、一定の回転位相における直流成分を含ん
だトラッキングエラー信号を減算することにより、直流
成分を除去したトラッキングエラー信号を得ることがで
きるため、ペアヘッドの取り付は誤差の影響を受けない
トラッキングエラー信号を得ることができる効果を有す
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
信号の検出装置の構成を示すプロ・ツク図、第２図は第
１図の回路ブロック９０の具体例を示すブロック図、第
３図は第２図の各部の波形を示す波形図、第４図は本発
明の基本的な考え方を説明するための波形図、第５図は
編集点におけるテープフォーマットを示す模式図、第６
図は編集点前後におけるトラッキングエラー信号の変化
を示す波形図、第７図は従来のトラッキング制御系の構
成を示すブロック図、第８図はウオブリング法を説明す
るための記録トラックとペアヘッドとの相対的な位置関
係を示す模式図、第９図は取り付は誤差を有するペアヘ
ッドと記録トラックとの関係を示す模式図、第１０図は
取り付は誤差を有するペアヘッドによる再生時間差の変
化を示す特性図、第１１図は記録トラックとペアヘッド
との相対的な位置関係を示す模式図、第１２図はペアヘ
ッドで再生される各特定信号の再生時間の変化を示す特
性図である。 １．２・・・ペアヘッドを構成する各ヘッド、１３、　
１４．　１５・・・ペアヘッド、　　３１．３２・・・
磁気ヘッド、　　３２・・・電気機械変換素子、３４・
・・加算器、　　４０〜４２・・・ペアヘッド、１０９
・・・Ｄ／Ａ変換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　アジマス角の異なる第１および第２の磁気ヘッドで構
   成された一対のペアヘッドと、 前記第１の磁気ヘッドで再生される第１の特定信号と、
   前記第２の磁気ヘッドで再生される第２の特定信号との
   再生時間差を検出する再生時間差検出手段と、 前記再生時間差を回転ヘッドの回転位相に同期して一定
   時間毎にサンプルホールドするサンプルホールド手段と
   、 前記再生時間差検出手段の出力値と、前記サンプルホー
   ルド手段の出力値との差の値を演算する演算手段とを備
   えたトラッキングエラー信号の作成装置。