JPS60263363A - デイジタル信号の記録再生方法 - 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 この発明は例えば映像信号やオーディオ信号をＰＣＭ信
号化し、これを単位時間ずつ回転ヘットにより記録媒体
上に１本ずつの斜めのトラックとして記録し、これを再
生する場合等に用いて好適なディジタル信号の記録再生
方法に関する。

背景技術とその問題点 ヘリカルスキャン型の回転ヘッド装置によって、磁気テ
ープ上に映像信号やオーディオ信号を単位時間分毎に１
本ずつの斜めトラックを形成して記録し、これを再生す
る場合に、映像信号やオーディオ信号をＰＣＭ化して記
録再生することが考えられている。これはＰＣＭ化すれ
ば高品位の記録再生ができるからである。

この場合において、再生時、記録トラック上を正しく回
転ヘッドが走査するようにする１〜ラツキング制御は、
従来は、固定の磁気ヘッドによってテープの幅方向の一
端側に記録されているコントロール信号を上記固定ヘッ
ドで再生し、この再生コントロール信号と回転ヘッドの
回転位相とが一定位相関係となるようにすることにより
行っているのが通常である。

しかし、この方法では］・ラッキング制御用に特に固定
の磁気ヘッドを設けなければならない。

このような固定の磁気ヘッドを設けることば、記録再生
装置を小型化したい場合に、その堆付場所等の関係で不
都合を来たす。

そこで、この固定ヘッドを用いずに再生用回転ヘッドの
再生出力のみを利用してその回転ヘット′のトラッキン
グ制御を行う方法が、本出願人によって、先に提案され
たく例えば特願昭５８−２３１００６号公報）。

この方法は、ＰＣＭ信号は時間軸の圧縮・伸長が容易で
あり、したがって、アナログ信号のように信号を常に時
間的に連続させて記録再生する必要はなく、そこで、１
本のトラックに領域を分けてこのＰＣＭ信号と、これと
は別個の信号を記録予　することが容易にできることに
着目してなされたものである。

すなわち、ＰＣＭ信号を時間軸圧縮し°ζ複数個の回転
ヘッドによって斜めにトラックをガートバンドを形成し
ない状態で記録媒体上に形成して記録する際に、各トラ
ックの長平方向にＰＣＭ信号とは記録領域として独立に
トランキング用パイロット信号を複数個記録し、再生時
、走査幅がトラックの幅より広い回転ヘッドによって記
録トラックを走査し、回転ヘッドが走査中のトラックの
両隣りのトラックからのパイロット信号の再生出力によ
って回転ヘッドのトラッキングを制御するものである。

そして、このトラッキング用パイロット信号を再生する
際の基準となる信号は、パイロット信号に隣接して記録
されたこれより実用的に離れた低周波領域の単一周波数
の信号が、パイロット信号の位置を検出するための位置
出しくＭ号として使用されている。

ところが、このようにトラッキング用パイロット信号を
再生する際の検出位置基準として上述の如き信号を使用
すると、長波長の再生レベル自体を問題とするため、テ
ープヘッド系を含むシステムの再生出力の絶対値が問題
となってくる。つまり、テープやヘッド等のバラツキに
よりその出力が変動すると、トラッキング用パイロット
信号の位置を検出するための位置出し信号の再生出力も
変動し、正確なトラッキング制御ができない等の不都合
が生じる。

発明の目的 この発明は斯る点に鑑みてなされたもので、テープ、ヘ
ッド系を含むシステムの再生出力の絶対値とは無関係に
、トラッキング用パイロット信号の位置を検出すること
ができるディジタル信号の記録再生方法を提供するもの
である。

発明の概要 この発明では、ディジタル信号を時間軸圧縮して複数個
の回転ヘッドによって斜めのトラックをガートバンドを
形成しない状態で記録媒体に形成して記録し、これを再
生する方法において、上記各トランクの長手方向に上記
ディジタル信号とは記録領域として独立にトラッキング
用パイロット信号と所定パターンの同期信号とを、少く
ともこの同期信号が上記パイロット信号より」―記回転
ヘッドの走査方向に対して前に位置するように記録し、
再生時走査幅が上記トラックの幅より広い回転ヘッドに
よって上記記録トラックを走査する際に、上記同期信号
の検出時点を基準としてパルス信号を形成し、このパル
ス信号の期間中上記回転ヘッドが走査中のトラックに隣
接するトラックから上記パイロット信号を検出し、この
検出出力によって上記回転ヘッドの各トラックに対する
トラッキング制御を行うように構成している。

これにより、この発明では、テープ、ヘッド糸を含むシ
ステムの再生出力の絶対値とは無関係に、トラッキング
用パイロット信号の位置を検出することができ、精度の
高いトランキング制御が可能となる。

実施例 以下、この発明の一実施例を第１図〜第５図に基づいて
詳しく説明する。

第１図は本実施例の回路構成を示すもので、同図におい
て、（１）は記録信号発生回路、（２）は後述の回転ヘ
ッド（８Ａ）及び（８Ｂ）を切換えるためのスイッチ回
路であって、タイミング発生回路（３）からの切換信号
によって切換えられる。このタイミング発生口ｗｉ（３
１には、パルス発生器（４）からの回転ヘッド（８＾）
、（８Ｂ）の回転駆動用モータ（５）の回転に同期して
得られる回転ヘッド（８Ａ）　（８Ｂ）の回転位相を示
ず３０１１ｚのパルスが供給されている。

タイミング発生回路（３）からの切換信号により切換え
られたスイッチ回路（２）からのパイロット信号は、ア
ンプ（６Ａ）　、（６Ｂ）で増幅された後夫々スイッチ
回路（７Ａ）　、（７Ｂ）の接点Ｒ側を介し°ζ回転ヘ
ッド（８Ａ）　、（８Ｂ）に供給され、磁気テープ（９
）」二に記録される。スイッチ回ＩＩ　（７Ａ）　、（
７Ｂ＞は記録時には接点Ｒ側に接続され、再生時にはＰ
側に切換えられる。

なお、ヘッド（８＾）、（８Ｂ）は、図示ぜずも、等角
間隔、つまり、１８０度の各間隔を保ってドラ３　ムの
周辺部に配置され、磁気テープ（９）がドラム周辺のそ
の１８０度角範囲よりも狭い例えば９０度角範囲にわた
って巻き付けられている。そして回転ヘソｌ”　（８Ａ
）　、（８Ｂ）力月秒間に３０回転の割合で矢印Ｈ（第
２図参照）の方向に回転されると共にテープ（９）が矢
印Ｔ（第２図参照）の方向に所定速度で走行されて、回
転ヘッド（８Ａ）　、（８Ｂ）によりテープ（９）上に
、第２図に示すような斜めの１本ずつの磁気トラックＴ
Ａ、’ｒ、が例えばいわゆる重ね書きの状態で形成され
る。ずなわら、ヘッドギャップの幅（走査幅）Ｗはトラ
ック幅よりも大きくされている。この場合、ヘッド（８
＾）　（８Ｂ＞のギャップの幅方向は、その走査方向に
直交する方向に対して互いに異なる方向となるようにさ
れる。

つまり、いわゆるアジマス角が異なるようにされる。そ
して、２藺の回転ヘッド（８Ａ）　、（）ＩＢ）がテー
プ（９）に対して共に対接しない期間（これはこの例で
は９０度の角範囲の期間である）が生じ、この期間を利
用して記録時は冗長データのイ」加、再生時は訂正処理
等をするようにすれば装置の簡略化が図れる。

（１〇八）、（ＩＯＢ）は再生時、スイッチ回路（７＾
’）　、（７Ｂ）が接点Ｐ側に切換えられた時対応する
回転ヘッド（８Ａ）　、（８Ｂ）からの再生出力が供給
されるアンプであって、これ等のアンプ（１〇八）（Ｉ
ＯＢ）の各出力はスイッチ回路（１１）に供給される。

スイッチ回路（１１）は、タイミング発生回路（３）か
らの３０Ｈｚの切換信号により記録時と同様にヘッド（
８八）のテープ当接期間を含む半回転期間と、ヘッド（
８Ｂ）のテープ当接期間を含む半回転期間とで交互に切
換えられる。

（１２）はｉｌ調回路、（１３）はデコーダ、（１４）
はディジタル−アナログ変換回路、（１５）は出力端子
であって、この出力端子（１５）より再生された元の信
号が取り出される。

（１６）はスイッチ回路（１１）からの再生出力により
パイロット信号のみを取り出すための通過中心周波数が
パイロット信号の周波数とされた狭帯域のバンドパスフ
ィルタ、（１７）　、（１８）はバンドパスフィルタ（
１６）の出力が供給されるサンプルホールド回路である
。（１９）は後述されるパイロット信号位置出し用の同
期信号を検出するための同期信号検出回路、（２０）は
同期信号検出回路（１９）の出力に応答して所定間隔の
一対のサンプリングパルスを、タイミング発生口ＩＩ　
（３１からの切換信号の期間毎に発生ずるサンプリング
パルス発生回路である。サンプリングパルス発生回路（
２０）からの一対のサンプリングパルスは夫々サンプル
ホールド回路（１７）　、（１Ｂ）に供給され、これに
よってバンドパスフィルタ（１６）の出力、すなわちパ
イロット信号のクロストーク（トラッキングエラー信号
）がサンプリングされる。

サンプルホールド回路（１７）　、（１Ｂ）の各出力は
比較回路としての差動増幅器（２１）に供給され、こ＼
で比較される。そして差動増幅器（２１）からの比較誤
差信号がトラッキング制御信号としてサーボ回路（２２
）を介してモータ（５）に供給され、サーボ回路（２２
）は差動増１酪器（２１）の両人力のレベル差が零とな
るようにモータ（５）、すなわちヘッド（８＾）、（８
Ｂ）の各トラックに苅するトラッキング制御を行う。

０ 次に、回路動作を第２図〜第５図を参照し乍ら説明する
。記録時には、スイッチ回路（７＾）。

（７Ｂ）が接点Ｒ側に接続される。そして、記録信号発
生回路＋１１からの記録信号は、スイッチ回路（２）が
図の状態にあるときには、アンプ（６Ａ）及びスイッチ
回路（７Ａ）のＰ側を通ってヘッド（８Δ）へ供給され
、ヘッド（８八）のテープ（９）への当接期間中第２図
に示すように、トランクＴ＾の長手方向の所定領域に記
録され、一方スイソチ回路（２）が図の状態とは逆の状
態にあるときは、アンプ（６Ｂ）及びスイッチ回路（７
Ｂ）のＰ側を通ってヘッド（８Ｂ）のテープ（９）への
当接期間中第２図に示すように、トラックＴＯの長手方
向の所定領域に記録される。

なお、第２図では、代表的に゛、テープ（９）の−例に
記録された各信号のパターンの一例を示しており、同図
においてＳＧはサーボ系のＰ　Ｌ　Ｌの引込み用の信号
、Ｓｙはパイロット信号位置出し用の同期信号、Ｐ＾１
〜Ｐ　Ａ４＋　Ｐ　Ｒ１〜Ｐ１１４は夫々パイロ！　ソ
ト信号を表わし、残りの空白部分にＰＣＭデータの如き
本来の情報が記録される。

同期信号ｓｙはＰＣＭデータのパターンにもよるが、少
くともこのＰＣＭデータのパターンに存在せず、これと
区別できるような所定パターンとすることが好ましい。

第３図はテープより再生される信号の周波数特性を示す
が、これより周期の長いすなわち３．２Ｔ　（Ｔはデー
タビット間隔）の如き長波長のものが、周期の短いすな
わち０．ＢＴの如き短波長のものより数ｄＢ出力が大き
いことがわかる。つまり、テープ、ヘッド系で決まる出
力、Ｃ／Ｎの関係から、３．２Ｔパターン付近が一番安
定に信号を読みとれることがわかる。そこで、この発明
では、各トラックの１つの同期信号記録領域にＰＣＭデ
ータのパターンとは区別できるような長波長の所定パタ
ーン、例えば３．２Ｔの少くとも３回以上の繰り返しパ
ターンを挿入するようにする。そして、検出に際しては
、この３．２Ｔのパターンが所定回数例えば３回検出さ
れたら真の同期信号Ｓｙと看做すようにする。なお、こ
の同期信号ｓＹは、これをオフトラック時等に読み間違
１ えるとまずいので、１トランク上に２市或いは３重の同
期信号を記録する構成と成し、そのうちの１個でも検出
されたら、これに対し゛ζ上記パターン検出を行うよう
にしてもよい。従って、同期信号としては、回転ヘッド
の走査方向から見てパイロット信号より前に位置になる
ように記録する。

またトラッキング用パイロット信号としては、例えばそ
の周波数がアジスロスの比較的多い値、すなわちアジマ
スロスの効く周波数例えば２百ｋｌｌｚ程度とされ、且
つ比較的高レベルで記録される。

なお、このパイロット信号の周波数は、トラッキング位
相ずれ対パイロット再生出力の直線性が補償できれば、
むしろアジマスロスの比較的少ない周波数である方が好
ましい。

再生時においては、回転ヘッド（８Ａ）　、（８１１）
によりテープ（９）から取り出された信号は、夫々スイ
ッチ回路（７Ａ）の接点Ｐ側とアンプ（ＩＯＡ）及びス
イッチ回１？ａ（７Ｂ）の接点Ｐ側とアンプ（ＩＯＢ）
を介してスイッチ回路（１１）に供給される。

このスイッチ回路（１１）はタイミング発生回路３ ２ （３）からの３０１−１ｚの切換信号により記録時と同
様にヘッド（８八）のテープ当接期間を含む半回転期間
と、ヘッド（８Ｂ）のテープ当接期間を含む半回転期間
とで交互に切換られる。したがって、このスイッチ回路
（１１）からは１セグメントずつの間欠的なＰＣＭ信号
が得られ、これが復調回路（１６）で元のＰＣＭ信号に
復調され、更にデコーダ（１３）に供給されてブロック
同期信号によりブロック毎のデータが検出されると共に
誤り訂正、デ・インターリーブ等の処理がなされ、ディ
ジタル−アナログ変換回路（１４）でアナログオーディ
オイハ号に戻されて出力端子（１５）に導出される。

トラッキングコントロールは次のようにしてなされる。

いま、例えばヘッド（８Ａ）が第２図において一点鎖線
をもって示すようなトラックＴ＾２を含む走査幅Ｗの範
囲を走査するとすると、ヘッド（８Ａ）はこのトランク
ＴＡ２の両隣りのトラックＴＢ、、ＴＢ。

にまたがって走査し、第２図に不ずように、トランクＴ
＾２のパイロット信号ＰＲ２と、両隣りのトラ４ ツクＴＢ２のパイロット信号Ｐ＾２及びトラックＴＨ１
のパイロット信号ＰＢ１を再生ずる。

このとき、スイッチ回路（１１）からのヘッド（８Ａ）
の再生出力は、少くとも第４図Ａに示すように、これ等
再生されたパイロット信号ＰＲ２＋Ｐ＾２．　Ｐｈ３と
、パイロット信号ＰＢ２に隣接する同期信号Ｓｖを含む
ＰＣＭ信号である。このＰＣＭ信号がバンドパスフィル
タ（１６）に供給されて第４図Ｂに示すように、その出
力としてはパイロット信号のみが取り出され、これがサ
ンプルホールド回路（１７）及び（１８）に供給される
。

また、復調回路（１２）の出力が同期信号検出回路（１
９）に供給され、こ＼で復調出力中に少くとも３．２Ｔ
の３回連続するパターンが含まれていると、これを同期
信号ＳＹとして検出し、同期信号検出回路（１９）は、
その出力側に第４図Ｃに示すような一致信号３寵を発生
する。この一致信号Ｓｌはサンプリングパルス発生回路
（２０）に供給され、サンプリングパルス発生回路（２
０）は一致信号？　Ｓｌの例えば立ち下りより所定時間
τ１だけ遅延した第４図り及びＥに丞ずような検出しよ
うとする各パイロット信号に対応した一対のサンプリン
グパルスＳＰ１及びＳＦ３を発生ずる。なお、所定時間
τ１は、この場合、一致信号ＳＩの立ち下りよりパイロ
ット信号Ｐ＾２の中央近傍までの距離相当の時間とされ
る。

サンプリングパルスＳＰ１及びＳＦ３は夫々サンプルホ
ールド回路（１７）及び（１８）に供給され、従ってヘ
ッド（８Ａ）でトラックＴ＾２を走査中には、第４図か
らも明らかなように、サンプルホールド回路（１７）は
、矢印Ｔ（第２図）で示すテープ移送方向とは逆側の隣
接トランクＴＢ２のパイロット信号Ｐ＾２のクロストー
クをサンプリングする状態となり、このときのサンプル
ホールド回路（１７）の出力が進み位相のトラッキング
信号として差動増幅器（２１）の一方の入力端に供給さ
れる。また、サンプルホールド回路（１８）は、テープ
移送方向側の隣接トラックＴＢ、のパイロット信号Ｐ＾
１のクロストークをサンプリングする状態なり、このと
きのサンプルホールド回路（１８）の出力が遅れ位５ 相のトラッキング信号として差動増幅器（２１）の他方
の入力端に供給される。

差動増幅器（２１）はパイロット信号Ｐ＾１とＰｈ２の
クロストークに夫々対応したトラッキング信号を比較す
る。そして、この差動増幅器（２１）からの比較誤差信
号がトラッキング制御信号として号−水回路（２２）を
介してモータ（６）に供給されてテープの移送量が制御
され、差動増幅器（２１）への肉入力のレベル差が零、
つまりヘッド（８＾）がトラックＴ＾２を走査するとき
、隣接する両側の２本のトラックＴＢ２．ＴＢ、にそれ
ぞれ同じ量だけまたがるように制御される。すなわち、
ヘッド（８八）のギャップの幅方向中心位置がトラック
Ｔ＾２の中心位置に一致して走査するように制御される
。

また、その他のトラックに付いても同様に行われ、例え
ばトラックＴＢ２をヘッド（８Ｂ）が走査するときは、
ヘッド（８Ｂ）はこのトラック’Ｉ”８２の両隣りのト
ラックＴ＾３．Ｔ＾２にまたがって走査し、第２図に示
すように、両隣りのトラックＴ＾３のパイロット信号Ｐ
Ｂ３及びトラックＴ＾２のパイロット７ ６ 信号ＰＢ２と、トラックＴＢ２のパイロット信号Ｐ＾２
、　とを再生ずる。

このとき、スイッチ回路（１１）からのヘッド（８Ｂ）
の再生出力は、少くとも第５図Ａにボずように、これ等
再生されたパイロット信号ＰＢ３゜ＰＨ１，Ｐｈ２と、
パイロット信１＋ＰＢ３に隣接する同期信号Ｓｖを含む
ＰＣＭ（ｉ号である。このＰＣＭ信号がバンドパスフィ
ルタ（１６）に供給されて第５図Ｂに示すように、その
出力としてはバイロフト信号のみが取り出され、これが
サンプルボールド回路（１７）及び（１８）に供給され
る。

また、上述同様復調回路（１２）の出力が同期信号検出
回路（１９）に供給され、ご覧でｆｉ　１Ｍ出力中に少
くとも３．２Ｔの３回連続するパターンが含まれている
と、これを同期信号ｓＹとして検出し、同期信号検出回
路（１９）は、その出力側に第５図Ｃに示すような一致
信号Ｓ１を発生ずる。この一致信号Ｓｌはサンプリング
パルス発生回路（２０）に供給され、サンプリングパル
ス発生回路（２０）は一致信号３１の例えば立ち下りよ
り所定時間τ２８ だけ遅延した第５図り及びＥにボずような検出しようと
する各パイロット信号に対応した一対のサンプリングパ
ルスＳＰ１及びＳＦ３を発り１三する。なお、所定時間
τ２は、この場合、一致信号３１の立ちＦりよりパイロ
ット信号ＰＢ３の中央近傍までの距離相当の時間とされ
る。

サンプリングパルスＳＰ１及びＳＦ３は夫々サンプルボ
ールド回路（１７）及び（１８）に供給され、従ってヘ
ッド（８Ｂ）でトラックＴＢ２を走査中には、第５図か
らも明らかなように、サンプルホールド回路（１７）は
、矢印Ｔ（第２図）で示すテープ移送方向とは逆側の隣
接トラックＴ＾３のパイロット信号ＰＨ３のクロストー
クをサンプリングする状態となり、このときのサンプル
ホールド回１１１＆（１７）の出力が進み位相のトラッ
キング信号として差動増幅器（２１）の一方の入力端に
供給される。また、サンプルホールド回路（１日）は、
テープ移送方向側の隣接トラックＴ＾２のパイロット信
号Ｐ［１２のクロストークをサンプリングする状態なり
、このとｆ　きのサンプルホールド回路（１８）の出力
が遅れ位相のトラッキング信号として差動増幅器（２１
）の他方の入力端に供給される。

差動増Ｉ■器（２１）はパイロット信号ＰＲ３とＰＨ１
のクロスし−クに夫々対応したトラッキング信号を比較
する。そして、この差動増幅器（２１）からの比較誤差
信号がトラッキング制御信号としてサーボ回路（２２）
を介してモータ（５）に供給されてテープの移送量が制
御され、差動増幅器（２１）への両人力のレベル差が零
、つまりヘッド（８Ｂ）がトラックＴＢ２を走査すると
き、隣接する両側の２本のトラックＴ＾３．Ｔ＾２にそ
れぞれ同じ量だけまたがるように制御される。すなわち
、ヘット（８Ｂ）のギャップのＩ陥方向中心位置がトラ
ックＴＢ２の中心位置に一致して走査するように制御さ
れる。

なお、第２図の記録パターンはトラックの一例のめ各信
号が記録された場合であるが、トラックの他側或いは必
要に応じてその中央部にも記録するようにしてもよい。

もっともトラックの他側或いは中央部でばＰＣＭデータ
でＰＬＬの引込みは可能であるので、第２図に示した引
込み用の信号９ Ｓａは不要である。そしてこれ等の領域においても、上
述と同様にしてトラッキング制御を行えば　４よい。

発明の効果 上述の如くこの発明によれば、ＰＣＭ信号中のＰＣＭデ
ータとは区別できる特殊な所定パターンを同期信号とし
て用い、トラッキング用パイロット信号の位置検出を行
うようにしたので、テープ。

ヘッド系を含むシステムの再生出力の絶対値とは無関係
にトラッキング制御を行うことができ、テープやヘッド
のバラツキがあっても確実にトラッキング制御を行うこ
とができる。

また、特に記録媒体としての磁気テープは年々改良され
るため、その再生出力の絶対値を規定することは無理で
あると考えられるが、そのような場合に、この発明の如
くテープ、ヘッド系を含むシステムの再生出力の絶対値
と無関係に１−ラッキング制御できると、少くともＰＣ
Ｍ信号を検出できるシステムでは、そのトラッキング制
御は保鉦されると云う利益もある。

１ ０

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を小ず回路構成図、第２図
はこの発明による記録トランクパターンの概要をボず線
図、第３図はこの発明の説明に供するための線図、第４
図及び第５図は第１図の動作説明に供するための信号波
形図である。 １１）は記録信号発生回路、（５）はモータ、（８Ａ）
　。 （８Ｂ）は回転磁気ヘッド、（９）は磁気テープ、（１
２）は復調回路、（１６）はバンドパスフィルタ、（１
７）　。 （１８）はサンプルホールド回路、（１９）は同期信号
検出回路、（２０）はサンプリングパルス発生回路、（
２１）は差動増幅器、（２２）はサーホ回路である。 ２ 第２ 第４図 図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディジタル信号を時間軸圧縮して複数個の回転ヘッドに
   よって斜めのトランクをガートバンドを形成しない状態
   で記録媒体に形成して記録し、これを再生する方法にお
   い”ζ、上記各トラックの長手方向に上記ディジタル信
   号とは記録領域として独立にトラッキング用パイロット
   信号と所定パターンの同期信号とを、少くとも該同期信
   号が」二記パイロット信号より上記回転ヘッドの走査方
   向に対して前に位置するように記録し、再生時走査幅が
   上記トラックの幅より広い回転ヘッドによって上記記録
   トランクを走査する際に、上記同期信号の検出時点を基
   準としてパルス信号を形成し、該パルス信号の期間中上
   記回転ヘッドが走査中のトラックに隣接するトランクか
   ら上記パイロット信号を検出し、該検出出力によって上
   記回転ヘッドの各トラックに対するトラッキング制御を
   行うようにしたことを特徴とするディジタル信号の記録
   再生方法。