JPH04366457A - トラッキング装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヘリカル走査型の磁気
記録再生装置等のトラッキング装置において、特に、ヘ
リカルトラックに順次記録された４周波のパイロット信
号を用いたＡＴＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｔｒａｃｋ　
ｆｉｎｄｉｎｇ）方式のトラッキング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２に、従来の４周波パイロット信号を
用いたＡＴＦ方式のトラッキング装置の構成例を示す。 まずここで、４周波パイロット信号について簡単に説明
する。

【０００３】磁気テープ１には図２に示すように、各ト
ラックごとにｆ１〜ｆ４のパイロット信号が記録情報に
重畳されて順次記録されている。これらの４周波パイロ
ット信号は、３７８ｆＨ（ｆＨ：テレビ信号の水平同期
信号周波数＝１５．７３４ｋＨｚ）の源振をそれぞれ１
／５８，１／５０，１／３６，１／４０に分周した周波
数の信号であり、ｆ１≒６．５ｆＨ，ｆ２≒７．５ｆＨ
，ｆ３≒１０．５ｆＨ，ｆ４≒９．５ｆＨとなっている
。したがって、磁気テープ上にて隣接するトラック間の
パイロット信号周波数差は、常にｆＨあるいは３ｆＨと
なる。（厳密には、１６．４０７ｋＨｚ，１６．５２１
ｋＨｚあるいは４６．１４５ｋＨｚ，４６．２０９ｋＨ
Ｚとなるが、説明の便宜上ｆＨ，３ｆＨと記す。）例え
ば、磁気ヘッド２が図２に示すｆ２トラックを走査して
いる場合、先行隣接トラックのｆ１パイロット信号と走
査トラックのｆ２パイロット信号との周波数差はｆＨ、
そして後行隣接トラックのｆ３パイロット信号と走査ト
ラックのｆ２パイロット信号との周波数差は３ｆＨとな
る。以下、従来の４周波パイロット信号を用いたトラッ
キング装置の動作説明を行う。

【０００４】図２において、２０は磁気テープ、２１は
磁気ヘッド、１はプリアンプ、２はＬＰＦ（低域通過フ
ィルタ），３はＡＧＣアンプ（自動利得制御アンプ）、
２９は平衡変調器、３２は分周器、３３はクロック発生
器、３０および３１はＢＰＦ（帯域通過フィルタ）、３
４はスイッチ、７および８はエンベロープ検波器、９は
減算器、２８，３５は入力端子、２２はキャプスタン、
２３はモータ、２４はＣＦＧ（キャプスタンＦＧ）セン
サ、２５はキャプスタン速度制御系、２６は加算回路、
２７はモータドライバである。

【０００５】図２において、磁気ヘッド２１から磁気テ
ープ２０により検出された再生信号は、プリアンプ１に
より十分増幅された後ＬＰＦ２へ供給される。ＬＰＦ２
では、トラッキング制御に不要な映像あるいは音声情報
等の高域成分を抑圧した後、再生パイロット信号をＡＧ
Ｃアンプ３を介して適切なレベルにして、平衡変調器２
９へ供給する。平衡変調器２９は、再生パイロット信号
とクロック分周回路３２より供給されるローカルパイロ
ット信号との掛け算を行い、両隣接トラックのパイロッ
ト信号をｆＨおよび３ｆＨの周波数に変換する。図２に
示すように磁気ヘッド２１が、ｆ２パイロット信号トラ
ックを走査している時を例にすると、クロック分周回路
３２は入力端子２８より供給される制御信号ＳＥＬに従
いローカルパイロット信号はｆ２に選択されている。こ
の場合、再生パイロット信号には、走査トラックおよび
両隣接トラックのパイロット信号であるｆ１，ｆ２，ｆ
３が含まれる。したがって、平衡変調器２９の出力はｆ
２±ｆ１およびｆ３±ｆ２の周波数成分を有する。なお
、走査トラックのｆ２パイロット信号は掛け算によりゼ
ロビートになる。この平衡変調器２７の出力はｆＨ−Ｂ
ＰＦ３０および３ｆＨ−ＢＰＦ３１に供給され、それぞ
れｆ２−ｆ１≒ｆＨおよびｆ３−ｆ２≒３ｆＨの周波数
成分が抽出される。ここで、上記ｆＨおよび３ｆＨの信
号について見るとｆＨ信号は先行隣接トラックのｆ１パ
イロット信号を周波数変換したものであり、３ｆＨ信号
は後行隣接トラックのｆ３パイロット信号を周波数変換
したものである。したがって、ｆＨ信号レベルと３ｆＨ
信号レベルとを比較することにより磁気ヘッド２１が走
査しているトラック位置、即ちトラッキング位相を検出
することができる。ｆＨ−ＢＰＦ３０および３ｆＨ−Ｂ
ＰＦ３１により抽出されたｆＨ信号および３ｆＨ信号は
、スイッチ３４を介してエンベロープ検波回路７あるい
は８へ供給される。スイッチ３４は入力端子３５より供
給される制御信号ＨＳＷ（ヘッドスイッチパルス）によ
りトラック走査の周期で切り換えられる。このスイッチ
３４は、先行／後行トラックのパイロット信号と、周波
数変換されたｆＨ／３ｆＨ信号の関係がトラックごとに
変化するため、これを相殺するためのものである。例え
ば図２の状態では、上記したように先行トラックのパイ
ロット信号がｆＨ信号に変換され、後行トラックのパイ
ロット信号が３ｆＨ信号に変換される。しかし磁気ヘッ
ド２１がｆ３パイロット信号トラックを走査している場
合には、平衡変調器２９に供給されるローカルパイロッ
ト信号はｆ３とされ、したがって、先行トラックから再
生されるｆ２パイロット信号はｆ３−ｆ２≒３ｆＨとな
り、後行ラックから再生されるｆ４パイロット信号はｆ
４−ｆ２≒ｆＨとなるので、上記図２の場合と先行／後
行トラックのパイロット信号と、周波数変換されたｆＨ
／３ｆＨ信号の関係が逆になる。以上のことにより、ト
ラック走査の周期で切り換えられたｆＨおよび３ｆＨ信
号は、それぞれエンベロープ検波回路７あるいは８へ供
給される。エンベロープ検波回路７および８は、ｆＨお
よび３ｆＨ信号のエンベロープレベルを検出し、それぞ
れ減算回路９に供給する。減算回路９はｆＨおよび３ｆ
Ｈ信号のレベルを減算し減算出力すなわちトラッキング
エラー信号を加算回路２６ヘ供給する。加算回路２６は
上記トラッキングエラー信号とキャプスタン速度制御回
路２５から供給される速度エラー信号を加算してモータ
ドライバ２７ヘ供給する。モータドライバ２７はトラッ
キングエラー信号と速度エラー信号の加算信号に応じた
電力をキャプスタンモータ２３へ供給し、キャプスタン
２２を駆動する。これによりキャプスタン２２は磁気テ
ープ２０を所定の速度と位相で走行する。なお、キャプ
スタン速度制御回路２５は、キャプスタン２２の回転に
比例して発生されるＣＦＧ信号の周期を計測し、目標周
期との差分を速度エラー信号として加算回路２６へ出力
している。また、ローカルパイロット信号を発生するク
ロック分周回路３２は、クロック発生回路３３より供給
されるクロックを分周し、入力端子２８より供給される
制御信号ＳＥＬに従いトラック走査の周期でｆ１〜ｆ４
のローカルパイロット信号を順次発生する。また、ＡＧ
Ｃアンプ３は、トラッキングエラー信号が再生パイロッ
ト信号のレベル変動により、大幅に変化しないようにす
るために、再生パイロット信号レベルを一定にするもの
である。

【０００６】上記の例では、平衡変調器を用いてビート
成分により隣接トラックのパイロット信号を検出するも
のであるが、図３に示す構成としｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ
４の各周波数に対応したバンドパスフィルタ３６〜３９
を設け、各周波数成分を検波し、スイッチ４０により適
宜所定のフィルタを選択し、走査する主トラックの両隣
接トラックのパイロット成分を検出しても、同様なトラ
ッキング制御を実現できる。

【０００７】以上の説明は、通常速度の再生について示
したものであるが、変速再生の場合も同様な手段を用い
て実現できる。例えば、特公平３−８１５４記載の装置
においては、主トラックの両隣接トラックのパイロット
信号の差分、あるいは主トラックと隣接トラックのパイ
ロット信号の差分を、倍速比に応じたサンプリングパル
スを用い、所定の位置でサンプリングしてトラッキング
を行うことにより、ノイズバンドの位置を固定する手段
を提示している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】変速再生時に主トラッ
クの両隣接トラックのパイロット信号の差分を検出する
方式（両隣接方式）と主トラックと隣接トラックのパイ
ロット信号の差分を検出する方式（隣接方式）を比較す
るとそれぞれ次のような特徴を持つ。図４に両方式の検
出特性を示す。横軸にテープ長手方向をとり、縦線はト
ラックの境界を示す。また、ｆ１〜ｆ４は各トラックに
記録されているパイロット信号を表す。上段にｆ１を主
トラックとしたときの両隣接トラックのパイロット信号
の差分ｆ２−ｆ４を、下段に隣接トラックのパイロット
信号の差分ｆ１−ｆ４を示す。両隣接方式は、もともと
微少なクロストーク成分を使うためＳ／Ｎの点では不利
だがエラー信号は全領域でリニアな特性を示す。一方、
隣接方式では、ヘッドが走査しているトラックから直接
パイロット信号を検出するのでＳ／Ｎの高い信号が得ら
れ、従ってサーボゲインを上げることができる。しかし
、図４に示すように２トラック分ずれたところでは、ク
ロストーク成分がほとんど無くなるため、検波感度が下
がる。そのために、変速再生モードに移行したときに図
４にＡで示す位置にいると位相がロックするまでの時間
が長くなるという問題がある。

【０００９】次に第２の問題点について説明する。例え
ば、ＡＴＦ方式のトラッキング制御を用いた８ミリＶＴ
Ｒの標準（ＳＰ）モードのトラック幅は、約２０μｍ、
記録時間を２倍にした長時間（ＬＰ）モードでは、半分
の約１０μｍになる。ＳＰ，ＬＰ両モードのヘッドを兼
用する場合、ＳＰモードのトラック幅に合わせると、Ｌ
Ｐモード再生時に隣接トラックからのクロストーク成分
が大きくなり、トラッキングの点では有利になるが、低
域変換色信号のクロストークも大きくなり、画質劣化の
要因となる。従って、画質の点からはＬＰモードのトラ
ック幅にあわす方がよい。ところが、この場合には、図
５に示すようにＳＰモードで記録再生すると、トラック
間に記録されない領域（ガードバンド）が形成される。 これにより、トラッキング用のパイロット信号のクロス
トーク成分が減少し、検出信号のＳ／Ｎが下がり、トラ
ッキングが不安定になるという問題がある。そこで本発
明の目的は、第１に変速再生時に高速かつ、安定なトラ
ッキング装置を提供し、第２にガードバンドを有するテ
ープに対しても安定なトラッキング装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために主トラックの両隣接トラックのパイロット信号
の差分から、トラッキングエラーを検出する第１の手段
と、隣接する２トラックのパイロット信号の差分からと
ラッキングエラーを検出する第２の手段と、トラッキン
グサーボがロックしたことを判別する手段を設け、変速
再生時の初期段階では、第１の手段を用い、一旦ロック
した後は、第２の手段に切り替える構成とした。また、
上記第２の目的を達成するために、主トラックのパイロ
ット信号を検出しサンプリングを行い、前サンプル値と
の差分をトラッキングエラーとする第３の手段と、記録
されている信号のモードを判別する手段を設け、ＳＰモ
ードの信号に対しては、上記第３の手段を用いて、いわ
ゆる山登り制御を行ない、ＬＰモードの信号に対しては
、上記第１の手段でトラッキングサーボをかける構成と
した。

【００１１】

【作用】変速再生モードへの移行時には、検波特性の安
定な両隣接のパイロットを使う方式でトラッキングをか
けることにより、位相がロックするまでの時間を短縮で
きる。ロックした後は、検波感度の高い隣接トラックの
差分を使うことにより安定したトラッキング制御が可能
となる。また、幅狭ヘッドでＳＰモードの再生を行う場
合は、主トラックのパイロット信号を用いてトラッキン
グ制御をかける。これにより、ガードバンドによるＳ／
Ｎの劣化の影響を受けないので、良好な制御を実現でき
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１を用いて
説明する。４１は磁気ヘッドからの入力端子であり、再
生信号をプリアンプ１、ＬＰＦ２，ＡＧＣ３を経てパイ
ロット検波器４に入力する。パイロット信号検波器４は
、例えば図３に示した、ＢＰＦで構成され、ｆ１〜ｆ４
の各成分を抽出する。スイッチ５、６で選択したパイロ
ット信号をエンベロープ検波回路７、８で検波した後に
、減算器９で差分をとる。通常再生時はこの差分信号を
、変速再生時は差分信号を積分したものをスイッチ１８
で選択し、端子４２よりトラッキングエラー信号として
出力する。スイッチ５、６の切り替え制御信号は、以下
の構成により生成する。端子４３からのヘッドスイッチ
パルス（ＨＳＷ）を逓倍回路１１で逓倍しこれを４進カ
ウンタ１２で計数する。逓倍値はマイコン等のコントロ
ーラーからの信号により、再生速度に応じ制御する。 カウンタ出力をデコード回路１３、１４でスイッチ制御
信号に変換する。但し、デコード回路１３は、主トラッ
クの両隣接トラックのパイロット信号を取り出すように
スイッチ５、６を切り替えるものであり、デコード回路
１４は、主トラックと隣接トラックのパイロット信号を
取り出すようにスイッチ５、６を切り替えるように、そ
れぞれデコードする。１９は位相制御がロックしたこと
を判別する回路、４０は位相ロック情報と再生速度に応
じてスイッチ１５、１６を制御するコントローラである
。

【００１３】本実施例の動作の詳細を図６、図７を用い
て説明する。図６は４周波のパイロット信号が順次記録
されているトラックパターンを示しており、横軸はテー
プ長手方向、縦軸は磁気ヘッドの走査周期である。また
、トラックパターンにおける１〜４はパイロット信号の
ｆ１〜ｆ４を表す。通常速度での再生時には図中Ａ点か
らＢ点で示す方向に走査される。変速再生の１例として
５倍速再生時のトラックパターンを図中Ａ〜Ｃで示す。 また、このときの動作波形を図７に示す。ＡはＨＳＷ、
Ｂは再生映像信号、Ｃはｆ１，Ｄはｆ２，Ｅはｆ３，Ｆ
はｆ４のそれぞれパイロット信号成分である。一般にｎ
倍速で再生する場合には、（ｎ−１）×２本のノイズバ
ンドが発生するが、図７に実線で示すように位相制御を
かければ、ノイズバンドのうちの１本を垂直ブランキン
グ期間に追い込むことができ画面上のノイズバンドの数
を最小にすることができる。位相制御の手段として主ト
ラックの両隣接トラックのパイロット信号の差分をとっ
た場合の信号を図７の波形Ｇに示す。丸で囲んだ数字の
うち上側は演算器の＋側に入力するパイロットを、下側
は−側に入力するパイロットの番号を示す。最適な状態
にあれば、差分信号Ｇは０Ｖを中心に対称になる。従っ
て、差分信号Ｇを積分すれば０Ｖになる。次に図６に点
線で示すようにトラッキングがずれた場合の各パイロッ
トの波形を図７Ｃ〜Ｆに点線で示す。このとき差分信号
を積分すると波形Ｈとなり、積分すると０にはならない
。この０Ｖからのずれをトラッキングエラー信号とすれ
ばよい。

【００１４】次に、隣接トラックのパイロットの差分を
とる場合について説明する。隣接トラックの差分信号を
図７の波形Ｉに示す。丸囲み数字は波形Ｇと同様に演算
器入力を示す。この場合も最適な位相にある場合には、
積分出力は０になる。また、トラックずれがある場合を
波形Ｊに示す。積分出力が両隣接方式と同様にトラッキ
ングエラーになるが、同一量のトラッキングずれに対す
る差分出力は本方式の方が大きくＳ／Ｎが高い。

【００１５】ロック判別１７は、例えばトラッキングエ
ラー信号を所定のレベルと比較して所定の値より小さく
なったらロックしたと判定する。変速再生モードに移行
直後は、両隣接の差分をとるようにスイッチ５、６を制
御し、位相ロック後は、隣接トラックのパイロットの差
分をとるように制御する。これにより、位相の引き込み
が早く、また引き込み後は、安定した制御を実現できる
。なお、スイッチ５、６の制御信号を生成する手段は、
図１に示すものに限られるものではなく、例えば、マイ
クロコンピュータを用いても良い。また、以上の説明で
は差分信号を積分してトラッキングエラー信号としたが
、倍速比が決まれば正常なトラッキング時に差分信号が
０Ｖとクロスする位置は一意に定まるのでこのゼロクロ
ス点をサンプルホールドしてとラッキングエラー信号と
しても同様な効果が得られる。

【００１６】本発明の第２の実施例を図８を用いて説明
する。本実施例は、ＳＰモードで記録された信号を主ト
ラックのパイロット信号で、ＥＰモードで記録された信
号を両隣接トラックのパイロット信号でそれぞれトラッ
キングをかけるものである。まず、ＳＰモード再生時の
主トラックのパイロット信号によるトラッキングについ
て説明する。スイッチ５はフィールド毎にｆ１，ｆ２，
ｆ３，ｆ４と順次パイロット信号を切り替える。これを
エンベロープ検波回路７で検波した後に、減算回路９、
サンプルホールド回路５１に入力する。サンプルホール
ド回路のサンプリング周期は特に定めないが、例えばこ
こでは周期を１フィールドとした場合について説明する
。スイッチ５２は後述のＳＰ／ＬＰ判別回路により制御
するが、ＳＰモードの場合にはサンプルホールド回路５
１の出力を選択する。従って演算器９は、現フィールド
と１フィールド前のパイロット信号の差を出力する。 この差分出力を用いて、いわゆる山登り制御を行ないト
ラッキング制御をかける。

【００１７】ＬＰモード再生時にはスイッチ５、６によ
り、主トラックの両隣接のパイロット信号を選択し、ス
イッチ５２はエンベロープ検波器８の出力を選択する。 これにより、通常の両隣接成分を用いたトラッキング制
御を行う。

【００１８】次にＳＰ／ＬＰ判別回路について説明する
。４周波のパイロット信号のうち特定の１周波の信号を
判別用信号として用い、エンベロープ検波した後に所定
の基準値と比較する。図９に示す波形図を用いて動作を
説明する。ＡはＨＳＷ、Ｂ〜Ｄは比較器５３の出力波形
であり、ＢはＳＰモードで記録された信号をＳＰモード
で再生したとき、ＣはＬＰモードで再生したとき、Ｄは
ＬＰモードで記録した信号をＬＰモードで再生したとき
、ＥはＳＰモードで再生したときの波形である。記録モ
ードと再生モードが一致した場合の比較器出力の周期は
４フィールドになる（波形Ａ、Ｄ）。ＳＰモード記録の
テープをＬＰモードで再生するとテープ送り速度が遅い
ために周期は８フィールドになる。逆の場合には、２フ
ィールドになる。従って、比較器出力の周期を計測すれ
ば、ＳＰ／ＬＰのモード判別ができる。

【００１９】本実施例によればＳＰ，ＬＰ両モードでヘ
ッドを兼用しＳＰモードでトラック幅に対して、ヘッド
幅が狭くなり両隣接トラックからのパイロット信号のク
ロストーク成分が減少しても、主トラックのパイロット
を用いたトラッキングに切り替えることで良好なトラッ
キングを実現できる。また、本発明の本質は、モードに
応じてトラッキングの方法を切り替えることにあり、モ
ード判別の方法、トラッキングの方法は以上説明したも
のには限られない

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、変
速再生モードで再生する場合に、引き込み段階で安定度
の高い両隣接トラックのパイロット信号の差分を用い、
引き込み後はＳ／Ｎが高い隣接トラックのパイロット信
号の差分を用いトラッキング制御をかけるので高速かつ
安定したトラッキング制御が可能となる。また、幅狭ヘ
ッドでＳＰモードを再生する場合には、主トラックを用
いたトラッキング制御を行うことにより、Ｓ／Ｎの劣化
無く高性能なトラッキングを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のブロック図である。

【図２】トラッキング装置の従来例のブロック図である
。

【図３】トラッキング装置の従来例のブロック図である
。

【図４】パイロット信号の検波特性図である。

【図５】トラックパターン図である。

【図６】変速再生時のトラックパターン図である。

【図７】第１の実施例の動作波形図である。

【図８】本発明の第２の実施例のブロック図である。

【図９】ＳＰ／ＬＰ判別回路の波形図である。

【符号の説明】

４…パイロット信号検波回路、 ７，８…エンベロープ検波回路、 ９…減算回路、 １７…積分回路、 １９…位相ロック検出回路、 ５１…サンプルホールド回路、 ５５…ＳＰ／ＬＰ判別回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヘリカル走査により形成されるトラックに
   順次４周波のパイロット信号が循環的に記録されている
   磁気記録媒体から、再生時に該パイロット信号を検出し
   てトラッキングエラー信号を生成しトラッキング制御を
   行う装置において、磁気ヘッドが走査すべき主トラック
   の両隣接トラックのパイロット信号の差分を検出する第
   １の手段と、主トラック及び隣接トラックのパイロット
   信号の差分を検出する第２の手段と、位相の引き込みが
   完了したことを検出する手段とを設け、記録時とは異な
   るテープ送り速度で再生する場合に、引き込みまでを該
   第１の手段で、引き込み後に該第２の手段でトラッキン
   グエラー信号を生成することを特徴とするトラッキング
   装置。
2. 【請求項２】テープ送り速度が異なる複数のモードの記
   録再生を兼用する磁気ヘッドを有し、ヘリカル走査によ
   り形成されるトラックに順次４周波のパイロット信号が
   循環的に記録されている磁気記録媒体から、再生時に該
   パイロット信号を検出してトラッキングエラー信号を生
   成しトラッキング制御を行う装置において、再生時に記
   録モードを判別する手段と、磁気ヘッドが走査すべき主
   トラックのパイロット信号を検出する手段と、該主トラ
   ックのパイロット信号をサンプリングしサンプリング間
   の信号の差分を検出する第１の手段と、主トラックの両
   隣接トラックのパイロット信号の差分を検出する第２の
   手段とを設け、テープ送り速度が速い記録モードの再生
   時には、該第１の手段でトラッキング制御を行うことを
   特徴とするトラッキング装置。