JP3601072B2 - ディジタル信号の磁気記録再生装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、使用する磁気記録媒体の記録電流を規定し、蒸着テープと塗布型テープの2種類のテープに対応したディジタル信号の磁気記録再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
消去ヘッドを用いず、記録ヘッドのみでオーバーライト記録を可能とする従来のディジタル信号の磁気記録再生装置の1例としてDigital Audio Tape システム(DAT)が考えられる(The DAT Conference Standard Digital Audio Taperecorder System;The DAT Conference, May.29,1987)。
【0003】
DATでは、オーバーライト記録を可能にするため、記録トラック位置を検出するパイロット信号を記録する領域とデータ情報を記録するデータ領域とを設けて、オーバーライト特性が得られやすい波長を選定している。
【0004】
即ち、記録するデータパターンの最短波長と最長波長とを以下のごとく設定し、オーバーライト特性を得られやすくしている(例えば、データ領域の最長波長2.66μm,最短波長0.67μm、パイロット領域の最長波長24μm,最短波長2μm)。
【0005】
これに対し、新しい家庭用ディジタルVTR規格(以下、DVCと称す。)が1993年7月に提案され、HD Digital VCR Conferenceで検討されている(マルチメディア時代におけるストレージの役割と高密度化技術、山光他、日本応用磁気学会、第83回研究会資料、1993.1.25 No6)。
【0006】
前記DVCでも記録ヘッドのみでのオーバーライト記録を前提とした規格であり、記録トラック位置を検出するパイロット信号をディジタル変調回路でデータパターンにより発生させ、全トラック領域に連続信号として記録している。
【0007】
従って、以下に示す波長をオーバーライトすることとなり、DATと比較して短波長で、長波長をオーバーライトしている(データの最短波長0.49μm、パイロット信号の最長波長22.1μm)。
【0008】
従って、DVCではオーバーライト特性が得られやすい蒸着テープのみが使用されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
磁性層厚を0.2μm以下に塗布型テープを設計すれば、塗布型テープであってもオーバーライト特性はかなり改善されるが、蒸着テープのオーバーライト特性並みに改善することは困難で、前記DVCでは塗布型テープを使用するにはオーバーライト特性が不十分であった。
【0010】
また、塗布型テープの磁性層厚を0.2μm以下に設計して、できる限りオーバーライト特性が得られやすい構造にすれば、蒸着テープと比較して低域周波数の出力が減少する課題が起こる。
【0011】
したがって、再生ディジタル信号をディジタルデータに検出する際用いられる周波数特性補正用のイコライザ(以下、EQと称す。)回路が蒸着テープと塗布型テープの2種類を両用した場合、最適化されず検出誤りが増加する課題があった。
【0012】
また、記録されたトラック位置を検出する低周波数のパイロット信号をディジタル信号とともに付加する装置では、蒸着テープと塗布型テープの2種類を両用する場合、再生されたパイロット信号出力の大きさが異なるため、記録されたトラック位置に精度良く磁気ヘッド位置を制御することが難しくなる課題があった。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のディジタル信号の時期記録再生装置は、画像情報や音声情報や情報通信データが符号化された入力ディジタル信号に、磁気テープのトラック位置を再生時検出するための波長22.1μmのパイロット信号を付加して、パイロット信号が付加された入力ディジタル信号を最短波長0.49μmで記録再生するディジタル信号の磁気記録再生装置であって、前記パイロット信号を24−25変調則によってディジタルパターンで連続して発生させ、前記入力ディジタル信号に付加するディジタル変調回路と、前記ディジタル変調回路から出力されたパイロット信号が付加されたディジタル信号を増幅する記録アンプと、前記記録アンプにより増幅されたパイロット信号が付加されたディジタル信号の最短記録波長に相当する周波数の再生信号レベルが最大になる記録電流値より1dB以上大きい範囲に前記記録アンプの出力電流値を設定する記録電流設定回路と、前記記録電流設定回路によって設定された出力電流値で前記記録アンプにより増幅されたパイロット信号が付加されたディジタル信号を磁性層厚が0.2μm以下の磁気テープに磁気ヘッドを介して重ね書き記録することを可能とした構成で前記磁気テープのオーバーライト特性を補償するものである。
【0014】
また、本発明のディジタル信号の磁気記録再生装置は、入力されたディジタル信号に記録トラック位置を検出するための低周波数のパイロット信号を付加するディジタル変調回路と前記ディジタル変調回路出力を増幅する記録アンプと、記録するディジタル信号の最短記録波長に相当する周波数の再生信号レベルが最大になる記録電流値より1dB以上大きい範囲に前記記録アンプの出力電流を設定する記録電流設定回路と、前記記録電流設定回路の出力が供給される磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを用いて、蒸着テープ、あるいは、磁性層厚が0.2μm以下の塗布型テープとの2種類に記録し、前記蒸着テープ、あるいは、塗布型テープから前記磁気ヘッドを介して、再生された再生信号を所定レベルまで増幅する再生アンプと、前記再生アンプ出力の周波数特性を補正する蒸着テープ用EQ回路と塗布型テープ用EQ回路と、前記蒸着テープ用EQ回路と塗布型テープ用EQ回路の出力をテープ種類検出回路からの出力にしたがって切り換える切り換え回路とから構成され、蒸着テープと塗布型テープの2種類を両用した場合でも、検出誤りを最小にできるものである。
【0015】
また、本発明のディジタル信号の磁気記録再生装置は、入力されたディジタル信号に記録トラック位置を検出するための低周波数のパイロット信号を付加するディジタル変調回路と、前記ディジタル変調回路出力を増幅する記録アンプと、記録するディジタル信号の最短記録波長に相当する周波数の再生信号レベルが最大になる記録電流値より1dB以上大きい範囲に前記記録アンプの出力電流を設定する記録電流設定回路と、前記記録電流設定回路の出力が供給される磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを用いて、蒸着テープ、あるいは、磁性層厚が0.2μm以下の塗布型テープとの2種類に記録し、前記蒸着テープ、あるいは、塗布型テープから前記磁気ヘッドを介して、再生された再生信号を所定レベルまで増幅する再生アンプと、前記再生アンプ出力に含まれる低周波数のパイロット信号から記録したトラック位置を検出して前記記録したトラック位置に前記磁気ヘッド位置を制御し、テープ種類検出回路からの出力にしたがって、制御ループの増幅度を切り換える制御回路とから構成され、蒸着テープと塗布型テープの2種類を両用した場合でも、再生時、記録したトラック位置に磁気ヘッド位置を精度よく制御できるものである。
【0016】
【作用】
上記手段を用いて構成される本発明のディジタル信号の磁気記録再生装置は、記録電流設定回路により、ディジタル信号の最短記録波長に相当する周波数の再生信号レベルが最大になる記録電流値より1dB以上大きい範囲に記録アンプの出力電流を設定しているので、磁性層厚が蒸着テープ並み、もしくは、蒸着テープ以下の塗布型テープのオーバーライト特性を蒸着テープ並みに補償することができる。
【0017】
また、本発明のディジタル信号の磁気記録再生装置は、蒸着テープと塗布型テープの2種類に対応した2つのEQ回路を持ち、前記2つのEQ回路出力を切り換え回路により選択して出力するように構成されているため、蒸着テープと塗布型テープの2種類を両用した場合でも、検出誤りを最小にできる。
【0018】
また、本発明のディジタル信号の磁気記録再生装置は、トラッキング制御回路の増幅度を蒸着テープと塗布型テープに対応して切り換えるようになっているため、蒸着テープと塗布型テープの2種類を両用した場合でも、再生時、記録したトラック位置に精度良く制御することができる。
【0019】
【実施例】
以下、本発明のディジタル信号の磁気記録再生装置の実施例を図面を用いて説明する。
【0020】
図1は本発明のディジタル信号の磁気記録再生装置の要部ブロック図である。端子1から画像情報、音声情報、情報通信データ等を符号化したディジタル信号が入力される。
【0021】
次に、ディジタル変調回路2でディジタル信号に記録トラック位置を検出するための低周波数のパイロット信号を付加する。
【0022】
DVCではディジタル変調に24−25変調則を用いて、図8に示すパイロット信号(周波数;1/90T、記録波長;22.1μm)をディジタルパターンを利用して連続して発生させている。
【0023】
ここで、DATとくらべ、DVCが長波長で連続信号をパイロット信号として用いている理由は記録したトラック位置により精度良く、安定に制御を実施させるためである。
【0024】
つぎに図1に戻り、記録アンプ3では入力されたディジタル変調回路2の出力を増幅する。
【0025】
つぎに、記録電流設定回路4では記録するディジタル信号の最短記録波長に相当する周波数の再生信号レベルが最大になる記録電流値より1dB以上大きい範囲に記録アンプ3の出力電流を設定し、磁気ヘッド5を介して、塗布型テープ、または、蒸着テープ6に記録する。
【0026】
ここで、記録電流設定回路4で上記の如く記録電流を設定する理由を述べる。図2に記録電流対出力の1例を示し、図3に塗布型テープにおける記録電流対消去率の1例を示し、図4に塗布型テープにおける磁性層厚対消去率の1例を示し、図5に磁気テープの一般的構造を示す。
【0027】
ただし、図2の出力はDVCに準じて最短波長0.49μmの出力を測定したものであり、図3,図4の消去率はDVCに準じて長波長22.1μmの信号を記録した後、最短波長0.49μmの信号を重ね記録し、再生時、前記長波長22.1μmの信号出力の減衰量、即ち、消去率(オーバーライト特性)を測定したものである。
【0028】
磁気テープは図5に示す構造をもっており、DVCに用いられる蒸着テープの磁性層厚δはほぼ0.2μm程度である。
【0029】
ここで、塗布型テープの磁性層厚δを変えて消去率を測定すれば図4の特性が得られ、塗布型テープの磁性層厚δを蒸着テープ並みの0.2μm付近から小さい範囲で急激にオーバーライト特性が改善されることがわかる。
【0030】
即ち、磁気テープの記録領域は波長ごとに記録される領域が決定され、記録される深さは波長λのλ/4に比例する。
【0031】
従って、最短波長(DVCでは0.49μm)を考慮すれば、磁性層厚を0.2μm以下にすれば最短波長で全磁性層厚が記録されるようになり、長波長のオーバーライト特性が改善される。
【0032】
よって、図1に示した塗布型テープ6は、磁性層厚が0.2μm以下の構造となる。
【0033】
つぎに、図2に示すように、従来塗布型テープ(磁性層厚約2μm)を使用した場合、記録電流に対しある一定値でピークを示し、前記一定値以上に記録電流を大きくすれば記録減磁によって出力が小さくなる。
【0034】
ところが、磁性層厚δを0.2μm以下に設定した塗布型テープでは図2に示す特性となり、記録電流を大きくしても記録減磁がほとんど起こらなくなり、ピーク値に対して0.数dB程度しか減衰しない。
【0035】
従って、記録電流をある程度大きい範囲で自由に設定できる。
また、図3に示す如く、記録電流を大きく設定すれば消去率(オーバーライト特性)が改善される。
【0036】
ここで、ディジタル信号の磁気記録再生装置で必要な消去率は、例えば、DVCの場合、−20dB以下となる。
【0037】
なぜなら、DVCでは−20dB以上になると、記録したトラック位置を示す前記低周波数のパイロット信号に消し残りが生じ、記録したトラック位置に精度良く制御できず、実用的に耐えられなくなるからである。
【0038】
よって、図3より、記録波長に相当する周波数の再生信号レベルが最大になる記録電流値(A点)より1dB(A’点)以上の大きい値に記録電流を設定し、実用的に問題ない、蒸着テープ並みのオーバーライト特性を確保する。
【0039】
従って、第1図記録電流設定回路4の電流値を記録するディジタル信号の最短記録波長に相当する周波数の再生信号レベルが最大になる記録電流値より1dB以上大きい範囲に設定すれば、所望の消去率(オーバーライト特性)を得ることができる。
【0040】
また、DVCに準じた記録電流設定値、即ち、DVC、Reference−MEにおける最大出力の90%を示す電流値+4dBを、図2では0dBとして記述している。
【0041】
従って、前記DVCに準じた記録電流設定値は前述した塗布型テープの記録電流設定条件に一致し、蒸着テープと塗布型テープの記録電流値を同一値にすることができる。
【0042】
つぎに、図6の特性に従って図1に示す磁気ヘッド5の説明を行う。
図6は磁気ヘッド5の磁気ヘッドギャップ近傍材料の飽和磁束密度を変えた場合の記録電流対消去率を示す図である。
【0043】
ただし、DVCでは最短波長が0.49μmであることから記録を補償するため、磁気ヘッド5のギャップ長GLは最短波長の半分 0.25μm以下とし、図6ではGL;0.25μmの測定例を示す。
【0044】
また、DVCでは最短波長が0.49μmの信号を記録再生することから、保持力が2000 Oe以上の塗布型テープを使用している。
【0045】
よって、図6に示す如く、図1に示した磁気ヘッド5のギャップ近傍材料の飽和磁束密度が塗布型テープ保持力(2000 Oe)の5倍、即ち、1.0T以上ないと記録電流の増加に対し、磁気ヘッド5からの磁束が強くならず、消去率(オーバーライト特性)を改善することができない。
【0046】
従って、図1に示した磁気ヘッド5のギャップ近傍材料の飽和磁束密度は1.0T以上が必要となる。
【0047】
つぎに、図1の再生系について説明する。
蒸着テープ、あるいは、塗布型テープ6に記録されたディジタル信号が磁気ヘッド5を介して再生アンプ7に伝送され、再生アンプ7は再生ディジタル信号を増幅して出力する。
【0048】
ここで、低周波数の出力は、磁性層厚δに比例して変化し、δが小さくなるほど低周波数の出力が小さくなる。
【0049】
また、磁性層厚δが蒸着テープと塗布型テープで同一値であっても、出力は図7に示す周波数特性のように、必ず蒸着テープが大きくなる。
【0050】
なぜなら、低周波数の出力は単位面積当たりの磁気記録媒体量に比例し、蒸着テープと比べ、塗布型テープの磁性層に非記録媒体であるバインダー、あるいは研磨材等々が含まれるため、磁性層厚が同一値であっても塗布型テープの低周波数出力が劣化する。
【0051】
従って、再生アンプ7の出力を蒸着テープ用EQ回路8と塗布型テープ用EQ回路9に入力し、各テープ種類毎にそれぞれEQ特性を最適化する。
【0052】
次に、切り換え回路10では、テープ種類検出回路12の出力に従って、各テープ毎に最適化されたEQ回路の出力を選択し、出力する。
【0053】
よって、切り換え回路10以降は蒸着テープ、塗布型テープに関わらず、データ検出での誤りは最小化できる。
【0054】
また、ディジタル変調回路2で記録されたトラック位置を示す低周波数のパイロット信号を付加して記録している。
【0055】
従って、再生アンプ7から低周波数のパイロット信号を含んで再生され、トラッキング制御回路11でパイロット信号を検出して記録されたトラック位置に制御するものである。
【0056】
よって、前述したように蒸着テープと塗布型テープとは低周波数の出力値が異なるため、テープ種類検出回路12の出力に従ってトラッキング制御回路11の制御ループゲインを切り換えることにより、制御精度の安定化を図っている。
【0057】
ただし、テープ種類検出回路12はカセットに付加された検出孔、および、DVCではカセットに付加されたメモリにテープ種類を判別する情報を記憶し、その情報を検出することでテープ種類を判別する。
【0058】
【発明の効果】
以上のように本発明のディジタル信号の磁気記録再生装置は、0.2μm以下の磁性層厚の塗布型テープを用いて、記録電流を従来最適電流値より大きく設定することでオーバーライト特性を改善し、蒸着テープ並みのオーバーライト特性を実現するものである。
【0059】
また、0.2μm以下の磁性層厚の塗布型テープと蒸着テープの両方を使用した場合、問題となる低周波数の出力差をテープ種類に対応した専用回路、もしくは、制御ゲインを設定し、テープ種類ごとに切り換えることで、誤り率の最適化とトラッキング制御の最適化を図るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例におけるディジタル信号の磁気記録再生装置の構成を示す要部ブロック図
【図2】塗布型テープと蒸着テープの記録電流と出力との1例を示す特性図
【図3】塗布型テープの記録電流と消去率との1例を示す特性図
【図4】塗布型テープの磁性層厚と消去率との1例を示す特性図
【図5】磁気テープの構造を示す構造図
【図6】磁気ヘッドの条件を変えた場合の塗布型テープの記録電流と消去率との1例を示す特性図
【図7】蒸着テープと塗布型テープの周波数特性の1例を示す特性図
【図8】本発明の第1の実施例におけるディジタル信号の磁気記録再生装置を構成するディジタル変調回路出力の周波数特性の1例を示す特性図
【符号の説明】
2 ディジタル変調回路
3 記録アンプ
4 記録電流設定回路
5 磁気ヘッド
6 蒸着テープ、または、塗布型テープ
7 再生アンプ
8 蒸着テープ用EQ回路
9 塗布型テープ用EQ回路
10 切り換え回路
11 トラッキング制御回路
12 テープ種類検出回路
Claims (4)
- 画像情報や音声情報や情報通信データが符号化された入力ディジタル信号に、磁気テープのトラック位置を再生時検出するための波長22.1μmのパイロット信号を付加して、パイロット信号が付加された入力ディジタル信号を最短波長0.49μmで記録再生するディジタル信号の磁気記録再生装置であって、前記パイロット信号を24−25変調則によってディジタルパターンで連続して発生させ、前記入力ディジタル信号に付加するディジタル変調回路と、前記ディジタル変調回路から出力されたパイロット信号が付加されたディジタル信号を増幅する記録アンプと、前記記録アンプにより増幅されたパイロット信号が付加されたディジタル信号の最短記録波長に相当する周波数の再生信号レベルが最大になる記録電流値より1dB以上大きい範囲に前記記録アンプの出力電流値を設定する記録電流設定回路と、前記記録電流設定回路によって設定された出力電流値で前記記録アンプにより増幅されたパイロット信号が付加されたディジタル信号を磁性層厚が0.2μm以下の磁気テープに磁気ヘッドを介して重ね書き記録することを可能としたことを特徴とするディジタル信号の磁気記録再生装置。
- 前記記録電流設定回路は、蒸着テープと塗布型テープの2種類に対し、同一の出力電流値に設定することを特徴とする請求項1記載のディジタル信号の磁気記録再生装置。
- 前記記録電流設定回路は、蒸着テープと塗布型テープの2種類に対し、記録するディジタル信号の最短記録波長に相当する周波数の再生信号レベルが最大出力の90%を示す電流値+4dBの同一出力電流値に設定することを特徴とする請求項2記載のディジタル信号の磁気記録再生装置。
- 磁気ヘッドギャップ近傍材料の飽和磁束密度が1テスラ(T)以上で、磁気ヘッドギャップ長が0.25μm以下の磁気ヘッドを用いたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のディジタル信号の磁気記録再生装置。
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