【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
産業上の利用分野
この発明は、例えばデイジタルオーデイオテー
プレコーダやデイジタルビデオテープレコーダ等
に用いて好適なデイジタル信号の記録方法に関す
る。
背景技術とその問題点
従来、デイジタル信号を記録媒体に記録する場
合には、その記録媒体の長手方向にその磁性層の
表面層にのみ記録するようにしていたために、例
えば塗布型テープではその線記録密度で60〜
70KBPI程度、またその波長で0.5〜0.6μm程度が
ひとつの限界とされている。また従来の記録方法
では記録媒体の磁性層の表面から、例えば0.2〜
0.8μm程度の領域を使用しており、全体の１〜2.5
割程度しか有効に利用してなく、もつてその記録
密度に限界があつた。
従つて、例えば回転ヘツド方式のデイジタルビ
デオテープレコーダやPCMオーデイオレコーダ
等では記録線密度を上げることは技術的に大きな
課題となつている。
発明の目的
この発明は斯る点に鑑み、記録媒体の磁性層の
厚み方向も有効に利用してデイジタル信号を多層
に記録し、記録密度を向上し得るデイジタル信号
の記録方法を提供するものである。
発明の概要
この発明では飽和磁化の異なる複数個のヘツド
により、デイジタル信号を少なくとも下層部に大
きな保磁力を有する記録媒体の複数の層部上に夫
夫異なるアジマス角度をもつて記録するようにし
ている。これによつて、この発明では記録密度を
飛躍的に向上することができる。
実施例
以下、この発明の一実施例を第１図〜第７図に
基づいて詳しく説明する。
先ず、この発明では記録媒体の磁性層の厚み方
向にデイジタル情報を記録する際に次の４つの点
を考える。
その第１は、記録媒体の性質を利用することで
ある。即ち、記録媒体例えば磁気テープは、一般
に磁気的材料で作られるが、現在使用されている
ものとしては例えばCo−γFeO3テープ、メタル
テープ又は蒸着テープ等がある。そこで、本実施
例では特に保磁力Hcの大きな記録媒体を用いる。
例えばメタルテープの保磁力Hcの大きなもの、
或いはCo−γFeO3テープでCo量を多くして磁気
異方性の大きいもの、すなわち保磁力HCの大き
いものが考えられる。この保磁力HCが大きな記
録媒体は記録しにくいが角型比（残留磁気密度
Mr／最大飽和磁気密度MS）がある程度とれるも
のであれば、一度記録すれあその減磁は少ない。
なお、保磁力HCとしては、こゝでは例えば
2000Oe程度を考える。
その第２は、ヘツドの特性を利用することであ
る。即ち、ヘツドは飽和磁化BSが異なる複数個
のヘツドを組み合わせて使用する。例えば本実施
例では飽和磁化BSの小さいものとして、フエラ
イトのヘツド、飽和磁化BSの大きいものとして
センダストのヘツドを用いる。ここでフエライト
の飽和磁化BSは約4000〜5000、センダストの飽
和磁化BSは約10000程度である。本実施例では、
この飽和磁化BSの大きなヘツド即ちセンダスト
ヘツドにより記録媒体の磁性層のより深い部分
（下層）に長波長の或るデイジタル情報を記録し、
飽和磁化BSの小さなヘツド即ちフエライトヘツ
ドにより記録媒体の磁性層の浅い部分（上層）に
短波長のデイジタル情報を書き込むようにする。
その第３は、記録媒体の磁性層の上層部に記録
するデイジタル情報と下層部に書き込むデイジタ
ル信号の変調方式を変えることである。即ち記録
媒体の下層部には、最小波長λmm（最小反転間隔
Ｔmm）ができるだけ大きな変調方式を用いる。例
えばMFM、ZMFM、４−７変換、４−８変換等
の変換方式がその一例である。また記録媒体の上
層部には、最大波長λmax（最大反転間隔Tmax）
ができるだけ小さな変調方式を用いる。例えば、
Gabor、FM、２−５変換等の変換方式がその一
例である。このようにして記録信号の変調方式を
変えることにより、変調前までは同じ周波数の信
号でも、変調後には周波数の異なる複数の記録信
号を得ることができる。勿論、変調前までの信号
として異なる周波数を持つた信号を用いてもよ
い。
次の表はこれらの変調方式を整理したものであ
る。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD This invention relates to a digital signal recording method suitable for use in, for example, digital audio tape recorders, digital video tape recorders, and the like. BACKGROUND TECHNOLOGY AND PROBLEMS Conventionally, when recording digital signals on a recording medium, recording was done only on the surface layer of the magnetic layer in the longitudinal direction of the recording medium. Recording density: 60~
One limit is considered to be about 70KBPI, and a wavelength of about 0.5 to 0.6 μm. In addition, in conventional recording methods, for example, 0.2 to
An area of about 0.8 μm is used, and the total area is 1 to 2.5 μm.
Only a small percentage of this capacity was used effectively, and there was a limit to its recording density. Therefore, increasing the recording linear density in, for example, rotary head type digital video tape recorders, PCM audio recorders, etc. is a major technical challenge. Purpose of the Invention In view of the above, the present invention provides a digital signal recording method that can improve the recording density by effectively utilizing the thickness direction of the magnetic layer of a recording medium to record digital signals in multiple layers. be. Summary of the Invention In the present invention, digital signals are recorded at different azimuth angles on a plurality of layers of a recording medium having a large coercive force at least in the lower layer by a plurality of heads with different saturation magnetizations. There is. As a result, the present invention can dramatically improve the recording density. Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail based on FIGS. 1 to 7. First, in this invention, the following four points are considered when recording digital information in the thickness direction of the magnetic layer of a recording medium. The first is to utilize the properties of the recording medium. That is, recording media such as magnetic tapes are generally made of magnetic materials, and currently used examples include Co-γFeO 3 tapes, metal tapes, and vapor-deposited tapes. Therefore, in this embodiment, a recording medium having a particularly large coercive force Hc is used.
For example, a metal tape with a large coercive force H c ,
Alternatively, a Co-γFeO 3 tape with a large amount of Co and a large magnetic anisotropy, that is, a large coercive force H C can be considered. Recording media with a large coercive force H C are difficult to record, but the squareness ratio (residual magnetic density
Mr/maximum saturation magnetic density M S ) can be maintained to a certain extent, demagnetization after recording is small.
Note that the coercive force H C is, for example,
Think about 2000Oe. The second method is to utilize the characteristics of the head. That is, a plurality of heads with different saturation magnetization B S are used in combination. For example, in this embodiment, a ferrite head is used as a head with a small saturation magnetization B S , and a sendust head is used as a head with a high saturation magnetization B S. Here, the saturation magnetization B S of ferrite is about 4000 to 5000, and the saturation magnetization B S of sendust is about 10000. In this example,
This head with a large saturation magnetization B S , that is, the sendust head, records digital information with a long wavelength in a deeper part (lower layer) of the magnetic layer of the recording medium.
Short-wavelength digital information is written in the shallow part (upper layer) of the magnetic layer of the recording medium using a head with a small saturation magnetization B S , that is, a ferrite head. The third method is to change the modulation method of the digital information recorded in the upper layer of the magnetic layer of the recording medium and the digital signal written in the lower layer. That is, a modulation method in which the minimum wavelength λmm (minimum inversion interval Tmm) is as large as possible is used in the lower layer of the recording medium. For example, conversion methods such as MFM, ZMFM, 4-7 conversion, and 4-8 conversion are examples. In addition, the upper layer of the recording medium has a maximum wavelength λmax (maximum inversion interval Tmax).
Use a modulation method with as small a value as possible. for example,
Conversion methods such as Gabor, FM, and 2-5 conversion are examples. By changing the modulation method of the recording signal in this manner, it is possible to obtain a plurality of recording signals having different frequencies after modulation, even if the signal has the same frequency before modulation. Of course, signals having different frequencies may be used as signals before modulation. The following table summarizes these modulation methods.
【表】
なお、上記表においてTwは検出窓幅を表わ
し、また直流成分の○，×印は有利、不利を表わ
し、よつて記録装置が回転ヘツド方式の場合、上
層の変調方式はFM、下層の変調方式はZMFMを
用いるのが好ましい。
従つて、本実施例では、記録媒体の上層部に
は、なるべく短波長側の帯域にスペクトラムを持
つ変調方式を用い、下層部の記録情報を消さない
よう考慮するわけである。
その第４は、記録媒体の上層部と下層部に記録
される信号にアジマス角差をつけるようにする。
また、ガードバンドを形成しないで記録するとき
は隣接トラツク間でもアジマス角差をつけるよう
にする。
このようにして、上述の４つの点、特にその１
からその３までを考慮して記録すると、下層部に
記録された情報が、上層部に記録される情報によ
り消去される割合いは、極力少なくなる。
第１図は上述の点を考慮して記録した測定デー
タを示すもので、ここでは、記録媒体としての磁
気テープに保磁力Hcが約2000Oeのもの、下層部
を記録するのにセンダストヘツド、上層部を記録
するのにフエライトヘツドを夫々用いな場合で、
曲線ａは上層部に信号がない時、曲線ｂは上層部
に信号を記録したときの夫々各波長における下層
部の再生出力を示すもので、これより、同じ波長
のものを記録したときは約３〜4dB下層部の記録
情報が消去されているが、記録密度を考慮すれ
ば、充分下層部の信号も再生できることが分か
る。勿論、用途に応じて上層部と下層部の記録密
度を変えることも可能である。
第２図はこの発明を適用したデイジタル信号の
回転ヘツド方式記録再生装置の一例を示すもの
で、同図において(1)は記録媒体、例えば磁気テー
プであつて、この磁気テープ(1)に対して４個の回
転ヘツド２Ａ，２Ｂ及び３Ａ，３Ｂが設けられ
る。これらの磁気テープ(1)とヘツド２Ａ，２Ｂ及
び３Ａ，３Ｂの関係は例えば第３図に示すような
配列とされている。即ちドラム(4)の周辺部に等角
間隔で、つまり180度の各間隔を保つて一対のヘ
ツド２Ａ，２Ｂが設けられ、更にこれらと90度離
間して180度の等間隔で一対のヘツド３Ａ，３Ｂ
が設けられる。ヘツド２Ａと３Ａ及び２Ｂと３Ｂ
は夫々同一のトラツク上を走査するよう、互いに
段差をもつて取付けられている。この場合、ヘツ
ド２Ａ，２Ｂが磁気テープ(1)の下層部に信号を記
録する例えばセンダストヘツドを用いたヘツド、
また、ヘツド３Ａ，３Ｂが磁気テープ(1)の上層部
に信号を記録する、例えばフエライトヘツドを用
いたヘツドである。これらの各ヘツドに対して磁
気テープ(1)がドラム(4)の周辺のその180度角範囲
より狭い例えば90度の角範囲にわたつて巻回され
る。そしてヘツド２Ａ，２Ｂ及び３Ａ，３Ｂが１
秒間に30回転の割合いで矢印５Ｈの方向に回転さ
れると共に磁気テープ(1)が矢印５Ｔで示す方向に
所定の速度で走行されて、ヘツド２Ａと３Ａ及び
２Ｂと３Ｂにより磁気テープ(1)上に、第４図に示
すような斜めの１本ずつの磁気トラツク６Ａ，６
Ｂが形成される。
再度第２図において、ヘツド２Ａ，２Ｂ及び３
Ａ，３Ｂの出力側には録再切り換え用のスイツチ
回路７Ａ，７Ｂ及び８Ａ，８Ｂが設けられ、これ
等のスイツチ回路の接点Ｒ側はそれで記録増幅器
９Ａ，９Ｂ及び１０Ａ，１０Ｂの出力側に接続さ
れ、一方スイツチ回路７Ａ，７Ｂ及び８Ａ，８Ｂ
の接点Ｐ側は再生増幅器１１Ａ，１１Ｂ及び１２
Ａ，１２Ｂの入力側に接続される。そして記録増
幅器９Ａ及び９Ｂの入力側は夫々スイツチ回路１
３の接点ａ及びｂ側に接続され、記録増幅器１０
Ａ及び１０Ｂの入力側は夫々スチツチ回路１４の
接点ａ及びｂ側に接続される。また再生増幅器１
１Ａ及び１１Ｂの出力側は夫々スイツチ回路１５
の接点ａ及びｂ側に接続され、再生回路１２Ａ及
び１２Ｂの出力側は夫々スイツチ回路１６の接点
ａ及びｂ側に接続される。そしてこれ等のスイツ
チ回路１３〜１６はタイミイング信号発生回路１
７からの切換え信号によつて切り換えられる。こ
のタイミング信号発生回路１７には、図示せずも
パルス発生器からのヘツド２Ａ，２Ｂ又は３Ａ，
３Ｂの回転駆動用モータの回転に同期して得られ
るヘツド２Ａ，２Ｂ又は３Ａ，３Ｂの回転位相を
示す30HzのPGパルスが供給されるようになされ
ており、このパルスに同期してタイミング信号発
生回路１７からはヘツド２Ａ，２Ｂ及び３Ａ，３
Ｂの取付け位置の間隔に対応した位相差90°を有
する第５図Ａに示すような切換え信号S1，S2が記
録時にスイツチ回路１３及び１４へ、また第５図
Ｃに示すような切換え信号S1′，S2′再生時にスイ
ツチ回路１５及び１６へ夫々供給される。従つ
て、スイツチ回路１３及び１４は切換え信号S1，
S2のハイレベル期間（すなわちヘツド２Ａ及び３
Ａの半回転期間tA）では接点ａ側に接続されて
記録信号をヘツド２Ａ及び３Ａへ記録信号を通
し、一方切換え信号S1′，S2′のローレベル期間
（すなわちヘツド２Ｂ及び３Ｂの半回転期間tB）
では接点ｂ側に切換えられて記録信号をヘツド２
Ｂ及び３Ｂへ記録信号を通す。そしてヘツド２Ａ
と３Ａ及び２Ｂと３Ｂは夫々同一のトラツク上を
走査するように段差をもつて配列され、またヘツ
ド２Ａと２Ｂ及び３Ａと３Ｂは実質的に90°の位
相差を持つた切換え信号S1，S2により切換えられ
た記録信号が供給されるが、結局テープ(1)には先
ずヘツド２Ａで第５図Ｂに示すようにその当接期
間だけ１つのトラツクに信号が記録され、次にヘ
ツド３Ａで第５図Ｄに示すようにその当接期間が
けヘツド２Ａと同一のトラツクに別な周波数の信
号が記録され、次にヘツド２Ｂで第５図Ｂに示す
ようにその当接期間だけヘツド２Ａにより記録し
たトラツクの次のトラツクにヘツド２Ａと同一の
信号が記録され、最後にヘツド３Ｂで第５図Ｃに
示すようにその当接期間だけヘツド２Ｂと同一の
トラツクにヘツド３Ａと同一の信号が記録される
ことになる。
同様にスイツチ回路１５及び１６は切換え信号
S1′、S2′のハイレベル期間（すなわちヘツド２Ａ
及び３Ａの半回転期間tA）では接点ａ側に接続
されてヘツド２Ａ及び３Ａからの再生信号を取り
出し、一方切換え信号S1′，S2′ローレベル期間
（すなわちヘツド２Ｂ及び３Ｂの半回転期間tB）
では接点ｂ側に接続されヘツド２Ｂ及び３Ｂから
の再生信号を取り出す。そして、再生信号を取り
出す順序は、記録時と同様ヘツド２Ａ，３Ａ，２
Ｂ，３Ｂである。
また、本実施例では、ヘツド２Ａと２Ｂ及び３
Ａと３Ｂのギヤツ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。しかも同一のロラツク上を走査す
るヘツド２Ａと３Ａ及び２Ｂと３Ｂのアジマス角
差はなるべく大きくなるように設定することが好
ましい。例えば、ヘツド２Ａと２Ｂのアジマス角
を夫々＋20°、−20°とすると、ヘツド３Ａと３Ｂ
のアジマス角は−40°、＋40°とする如くである。
スイツチ回路１３及び１４の入力側には変調回
路１８が設けられ、この変調回路１８は記録媒体
に幾層にわたつて信号を記録するかに応じて少な
くとも対応する部分の変調方式の回路が設けられ
ており、例えばテープ１の上層と下層に信号を記
録する場合、上述した変調方式より選択された２
種類の変調方式の回路が設けられ、これらの回路
はタイミング信号発生回路１７からの切換え信号
により、ヘツド２Ａ及び２Ｂによる記録時には一
方の変調方式の回路へ、またヘツド３Ａ及び３Ｂ
による記録時には他方の変調方式の回路へ切り換
えられるようになされている。
更に変調回路１８の後段には、エンコーダ１
９、Ａ／Ｄ変換器２０、サンプルオールド回路２
１及びローパスフイルタ２２が設けられる。そし
て入力端子２３からのアナログ信号がローパスフ
イルタ２２を通してサンプルホールド回路２１に
供給され、ここでサンプルホールドされた後Ａ／
Ｄ変換器２０に供給され、ここでアナログ信号か
らデイジタル信号に変換されてエンコーダ１９に
供給される。そしてここで符号化され、誤り検出
訂正用のコードが付加される等の信号処理がなさ
れて変調回路１８に供給される。そしてこの変調
回路１８で入力信号が上述した変調方式に従つて
夫々変調され、スイツチ回路１３，１４でタイミ
ング信号発生回路１７からの切換え信号S1，S2で
切り換えられて記録増幅器９Ａ，９Ｂ及び１０
Ａ，１０Ｂで増幅された後、夫々スイツチ回路７
Ａ，７Ｂ及び８Ａ，８Ｂを介して各ヘツド２Ａ，
２Ｂ及び３Ａ、３Ｂに供給され、これによつてテ
ープ１の所定部にデイジタル信号が記録される。
すなわち、こゝではヘツド２Ａ及び２Ｂをテー
プ１の下層部記録用の例えばセンダストヘツドと
し、ヘツド３Ａ及び３Ｂをテープ１の上層部記録
用の例えばフエライトヘツドとしているので、ヘ
ツド２Ａ及び２Ｂによつて長波長のデイジタル信
号がテープ１の下層部に記録され、一方ヘツド３
Ａ及び３Ｂによつてテープ１の上層部に短波長の
デイジタル信号が記録される。
第６図はこのときの例えばヘツド２Ａと３Ａに
よりテープ１に記録されたトラツク上のアジマス
の関係を拡大して示すもので、また第７図はこの
ときのテープ１に記録された夫々ヘツド２Ａと３
Ａによる記録信号の厚み方向の分布を示してい
る。
またスイツチ１５及び１６の出力側には再生用
の復調回路２４が設けられる。この復調回路２４
も記録時の変調方式に対応して、復調方式の回路
を有し、タイミング信号発生回路１７からの切換
え信号により、ヘツド２Ａ及び２Ｂによる再生時
には一方の復調方式の回路へ、またヘツド３Ａ及
び３Ｂによる再生時には他方の復調方式の回路へ
切換えられる。更に、復調回路２４の後段には、
デコーダ２５，Ｄ／Ａ変換器２６、アパーチア回
路２７及びローパスフイルタ２８が設けられる。
そして、ヘツド２Ａ，２Ｂ及び３Ａ，３Ｂから再
生された信号は、夫々スイツチ回路７Ａ，７Ｂ及
び８Ａ，８Ｂの接点Ｐ側を介して再生増幅器１１
Ａ，１１Ｂ及び１２Ａ，１２Ｂに供給され、ここ
で増幅された後、スイツチ回路１５及び１６で順
次90度の位相差をもつて取り出され、復調回路２
４に供給される。そして、ここで復調された後デ
コーダ２５で復号化され、必要に応じて誤りの検
出訂正がされた後Ｄ／Ａ変換器２６に供給され、
ここでデイジタル信号よりアナログ信号に変換さ
れる。そしてこのアナログ信号はアパーチア回路
２７を通り、更にローパスフイルタ２８を通して
出力端子２９に元のアナログ信号として取り出さ
れる。
このようにして、テープ１の下層部に長波長の
デイジタル信号、上層部に短波長のデイジタル信
号を所定のアジマス角差をもつて記録し、これを
再生することができる。
尚、上述の実施例では４個の回転ヘツドを用
い、ガードバンドを形成しないで記録する場合で
あるが、これに限定されることなく、例えば２個
の固定ヘツドを用いて記録するようにしてもよ
い。また、上述の４個の回転ヘツド配置は90°の
間隔をもたせることなく、ヘツド２Ａと３Ａ、ヘ
ツド２Ｂと３Ｂを近接して設け、夫々が同一のト
ラツクを走査するようにしてもよい。更に、上述
の実施例では記録媒体の磁性層の上層または下層
の２層に亘つて記録する場合を例にとり説明した
が、これをそれ以上の複数の層に亘つて記録する
ようにしてもよい。
また、記録する信号も変調後に始めて異なる周
波数の信号となるものに限定されず、変調前で既
に異なる周波数の信号の複種類が存在してもよ
い。また、上述の実施例では、記録媒体の単一の
磁性層を複数層にわけて記録する場合であるが、
記録媒体の基部に塗布層及び蒸着層から成る２種
構造の記録媒体にも同様に適用可能である。この
場合塗布層としては保磁力Hcの大きいもの、蒸
着層としては保磁力Hcの小さいものが好ましい。
また、変調方式も記録する各層に対応して変え
るようにしたが、上述の２種構造の記録媒体の如
く保磁力Hcの異なる層を有する記録媒体の場合、
同一の変調方式で行つてもよい。更に上述の実施
例では、記録媒体の上層部と下層部に記録するデ
ータ量の割合いを１対１とした場合であるが、こ
の割合いを異ならしめ、例えば２対１とし、下層
部を低密度記録、上層部を高密度記録としてもよ
い。
発明の効果
上述のごとくこの発明によれば、デイジタル信
号を記録媒体に記録する際にその記録媒体に少な
くともその下層部に保磁力の欧きなものを用いる
と共にヘツドに飽和磁化の異なる複数個のものを
用い、更に上層部と下層部でその記録にアジマス
角差を付けるようにしたので、記録密度（線密
度、面密度）を飛躍的に向上することができ、こ
の記録密度の向上により、例えばPCMオーデイ
オテープレコーダ等では静止画等オーデイオ情報
以外の他の情報の付加も可能となる。[Table] In the above table, Tw represents the detection window width, and the ○ and × marks for the DC component represent advantageous and unfavorable conditions. Therefore, if the recording device is a rotating head type, the modulation method for the upper layer is FM, and the modulation method for the lower layer is FM. It is preferable to use ZMFM as the modulation method. Therefore, in this embodiment, a modulation method having a spectrum in a band as short as possible is used in the upper layer of the recording medium, so as not to erase recorded information in the lower layer. Fourth, a difference in azimuth angle is created between the signals recorded on the upper layer and the lower layer of the recording medium.
Furthermore, when recording without forming a guard band, a difference in azimuth angle is made between adjacent tracks. In this way, the four points mentioned above, especially point 1,
By taking into account the above three points, the rate at which information recorded in the lower layer is erased by information recorded in the upper layer is minimized. Figure 1 shows measurement data recorded with the above points in mind. Here, the magnetic tape used as the recording medium has a coercive force H c of approximately 2000 Oe, and a sendust head is used to record the lower layer. In cases where ferrite heads are used to record the upper layer,
Curve a shows the reproduction output of the lower layer at each wavelength when there is no signal in the upper layer, and curve b shows the reproduction output of the lower layer at each wavelength when a signal is recorded in the upper layer.From this, when recording the same wavelength, approximately Although the recorded information in the lower layer by 3 to 4 dB has been erased, it can be seen that the signal in the lower layer can be sufficiently reproduced if the recording density is considered. Of course, it is also possible to change the recording density of the upper layer and lower layer depending on the purpose. FIG. 2 shows an example of a rotary head type recording and reproducing apparatus for digital signals to which the present invention is applied. In the figure, (1) is a recording medium, such as a magnetic tape, and Four rotating heads 2A, 2B and 3A, 3B are provided. The relationship between these magnetic tapes (1) and the heads 2A, 2B and 3A, 3B is arranged as shown in FIG. 3, for example. That is, a pair of heads 2A and 2B are provided around the periphery of the drum (4) at equal angular intervals, that is, at intervals of 180 degrees, and a pair of heads 2A and 2B are further provided at equal intervals of 180 degrees and spaced apart by 90 degrees. 3A, 3B
will be provided. Heads 2A and 3A and 2B and 3B
are mounted with a step difference from each other so that they each scan on the same track. In this case, the heads 2A and 2B record signals on the lower layer of the magnetic tape (1), for example, heads using Sendust heads,
The heads 3A and 3B are heads using ferrite heads, for example, for recording signals on the upper layer of the magnetic tape (1). For each of these heads, the magnetic tape (1) is wound around the drum (4) over an angular range less than its 180° angular range, for example 90°. And heads 2A, 2B and 3A, 3B are 1
The magnetic tape (1) is rotated at a rate of 30 revolutions per second in the direction of arrow 5H and is run at a predetermined speed in the direction of arrow 5T, so that the magnetic tape (1) is rotated by heads 2A and 3A and 2B and 3B. Above, one diagonal magnetic track 6A, 6 as shown in FIG.
B is formed. Referring again to FIG. 2, heads 2A, 2B and 3
Switch circuits 7A, 7B and 8A, 8B for recording/reproducing switching are provided on the output sides of A and 3B, and the contacts R side of these switch circuits are connected to the output sides of recording amplifiers 9A, 9B, 10A, and 10B. connected, while switch circuits 7A, 7B and 8A, 8B
The contact P side of the regenerative amplifiers 11A, 11B and 12
Connected to the input side of A and 12B. The input sides of the recording amplifiers 9A and 9B are switch circuits 1 and 1, respectively.
3, the recording amplifier 10
The input sides of A and 10B are connected to the contacts a and b of the switch circuit 14, respectively. Also, regenerative amplifier 1
The output sides of 1A and 11B are switch circuits 15, respectively.
The output sides of the reproducing circuits 12A and 12B are connected to the contacts a and b of the switch circuit 16, respectively. These switch circuits 13 to 16 are the timing signal generation circuit 1.
It is switched by a switching signal from 7. This timing signal generation circuit 17 includes heads 2A, 2B or 3A, which are not shown, from a pulse generator.
A 30Hz PG pulse indicating the rotational phase of the heads 2A, 2B or 3A, 3B obtained in synchronization with the rotation of the rotational drive motor of 3B is supplied, and a timing signal is generated in synchronization with this pulse. From circuit 17 heads 2A, 2B and 3A, 3
During recording, the switching signals S 1 and S 2 with a phase difference of 90° corresponding to the spacing between the mounting positions of B as shown in FIG. 5A are sent to the switch circuits 13 and 14, and the switching signals as shown in FIG. When the signals S 1 ' and S 2 ' are reproduced, they are supplied to switch circuits 15 and 16, respectively. Therefore, the switch circuits 13 and 14 output switching signals S 1 ,
High level period of S 2 (i.e. heads 2A and 3
During the half-rotation period tA) of contact A, the recording signal is passed to the heads 2A and 3A. rotation period tB)
Then contact b is switched and the recording signal is sent to head 2.
Pass the recording signal to B and 3B. and head 2A
and 3A and 2B and 3B are arranged with steps so as to scan on the same track, respectively, and the switching signals S 1 and 3A and 3B and 3A and 3B have a phase difference of substantially 90°, respectively. The recording signal switched by S 2 is supplied, but in the end, the signal is first recorded on one track of the tape (1) during the contact period as shown in FIG. At 3A, a signal of a different frequency is recorded on the same track as head 2A for the duration of the contact period, as shown in FIG. The same signal as head 2A is recorded on the track next to the track recorded by head 2A, and finally the same signal as head 3A is recorded on the same track as head 2B for the contact period as shown in FIG. The signal will be recorded. Similarly, switch circuits 15 and 16 provide switching signals.
High level period of S 1 ′, S 2 ′ (i.e., head 2A
During the half-rotation period tA of heads 2A and 3A), it is connected to the contact a side to take out the reproduced signals from heads 2A and 3A, while during the low-level period of switching signals S1 ' and S2 ' (that is, during the half-rotation period of heads 2B and 3B). tB)
Then, it is connected to the contact b side to take out reproduction signals from heads 2B and 3B. The order in which the reproduced signals are taken out is the same as when recording, from heads 2A, 3A, 2.
B, 3B. In addition, in this embodiment, heads 2A, 2B, and 3
The width directions of the gaps A and 3B are set in different directions with respect to the direction orthogonal to the scanning direction. In other words, the so-called azimuth angles are made different. Moreover, it is preferable to set the azimuth angle difference between the heads 2A and 3A and between the heads 2B and 3B, which scan the same roller, to be as large as possible. For example, if the azimuth angles of heads 2A and 2B are +20° and -20°, then heads 3A and 3B
The azimuth angles are -40° and +40°. A modulation circuit 18 is provided on the input side of the switch circuits 13 and 14, and this modulation circuit 18 is provided with circuits for at least corresponding modulation methods depending on how many layers the signal is to be recorded on the recording medium. For example, when recording signals on the upper and lower layers of tape 1, two modulation methods selected from the above modulation methods are used.
Circuits for different modulation methods are provided, and these circuits are switched to the circuit for one modulation method when recording by heads 2A and 2B, and to the circuit for one modulation method when recording by heads 2A and 2B, and for heads 3A and 3B.
When recording using the modulation method, switching is made to the circuit of the other modulation method. Furthermore, an encoder 1 is provided after the modulation circuit 18.
9, A/D converter 20, sample old circuit 2
1 and a low pass filter 22 are provided. The analog signal from the input terminal 23 is then supplied to the sample and hold circuit 21 through the low pass filter 22, where it is sampled and held and then the A/
The signal is supplied to the D converter 20, where it is converted from an analog signal to a digital signal and supplied to the encoder 19. Here, the signal is encoded, subjected to signal processing such as adding a code for error detection and correction, and then supplied to the modulation circuit 18. The input signals are modulated by the modulation circuit 18 according to the modulation method described above, and switched by the switching signals S 1 and S 2 from the timing signal generation circuit 17 by the switch circuits 13 and 14 to the recording amplifiers 9A, 9B and 10
After being amplified by A and 10B, the switch circuits 7
A, 7B and 8A, 8B to each head 2A,
2B, 3A, and 3B, thereby recording a digital signal on a predetermined portion of the tape 1. That is, in this case, heads 2A and 2B are used as, for example, sendust heads for recording the lower layer of tape 1, and heads 3A and 3B are used as, for example, ferrite heads for recording on the upper layer of tape 1. A long wavelength digital signal is recorded on the lower layer of tape 1, while head 3
Short wavelength digital signals are recorded on the upper layer of the tape 1 by A and 3B. FIG. 6 shows an enlarged view of the relationship between the azimuths on the tracks recorded on tape 1 by heads 2A and 3A at this time, and FIG. and 3
It shows the distribution of recording signals in the thickness direction according to A. Further, a demodulation circuit 24 for reproduction is provided on the output side of the switches 15 and 16. This demodulation circuit 24
It also has a demodulation system circuit corresponding to the modulation system at the time of recording, and depending on the switching signal from the timing signal generation circuit 17, during playback by heads 2A and 2B, one demodulation system circuit is used, and heads 3A and 3B are switched to the circuit of one demodulation system. During reproduction, the circuit is switched to the other demodulation method. Furthermore, at the subsequent stage of the demodulation circuit 24,
A decoder 25, a D/A converter 26, an aperture circuit 27, and a low pass filter 28 are provided.
The signals regenerated from the heads 2A, 2B and 3A, 3B are transmitted to the regenerative amplifier 11 via the contact P side of the switch circuits 7A, 7B and 8A, 8B.
A, 11B and 12A, 12B, after being amplified there, it is sequentially taken out with a phase difference of 90 degrees by switch circuits 15 and 16, and then sent to demodulation circuit 2.
4. After being demodulated here, it is decoded by a decoder 25, and after error detection and correction is performed as necessary, it is supplied to a D/A converter 26,
Here, the digital signal is converted into an analog signal. Then, this analog signal passes through an aperture circuit 27, and further passes through a low-pass filter 28 and is outputted to an output terminal 29 as an original analog signal. In this way, a long wavelength digital signal can be recorded on the lower layer of the tape 1, and a short wavelength digital signal can be recorded on the upper layer with a predetermined azimuth angle difference, and these can be reproduced. Incidentally, in the above embodiment, recording is performed using four rotating heads without forming a guard band, but the invention is not limited to this, and recording may be performed using, for example, two fixed heads. Good too. Furthermore, the four rotary heads described above may not be spaced apart by 90 degrees, but may be arranged so that heads 2A and 3A and heads 2B and 3B are provided close to each other so that each scans the same track. Furthermore, in the above embodiment, the case where recording is performed over two layers, the upper layer or the lower layer of the magnetic layer of the recording medium, was explained as an example, but it is also possible to perform recording over multiple layers. . Furthermore, the signals to be recorded are not limited to those that become signals of different frequencies only after modulation, and there may be multiple types of signals that already have different frequencies before modulation. Furthermore, in the above-described embodiment, a single magnetic layer of a recording medium is divided into multiple layers for recording.
The present invention is also applicable to a recording medium having a two-layer structure consisting of a coated layer and a vapor deposited layer on the base of the recording medium. In this case, the coated layer preferably has a large coercive force Hc, and the vapor deposited layer preferably has a small coercive force Hc. In addition, the modulation method was changed depending on each layer to be recorded, but in the case of a recording medium having layers with different coercive forces Hc, such as the above-mentioned two-structure recording medium,
The same modulation method may be used. Furthermore, in the above embodiment, the ratio of the amount of data recorded on the upper layer and the lower layer of the recording medium is set to 1:1, but this ratio may be made different, for example, 2:1, and the lower layer is recorded on the lower layer. Low-density recording may be performed, and the upper layer may be high-density recording. Effects of the Invention As described above, according to the present invention, when a digital signal is recorded on a recording medium, at least the lower layer of the recording medium has a low coercive force, and the head has a plurality of magnets with different saturation magnetizations. Furthermore, by making recordings with different azimuth angles between the upper and lower layers, the recording density (linear density, areal density) can be dramatically improved. For example, in a PCM audio tape recorder, it is possible to add information other than audio information, such as still images.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図はこの発明の説明に供するための特性
図、第２図はこの発明を適用した装置の一実施例
を示すブロツク図、第３図は第２図におけるヘツ
ドと記録媒体の関係を示す線図、第４図〜第７図
は第２図の動作説明に供するための線図である。
１は磁気テープ、２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂは回
転ヘツド、７Ａ，７Ｂ，８Ａ，８Ｂ，１３〜１６
はスイツチ回路、９Ａ，９Ｂ，１０Ａ，１０Ｂは
記録増幅器、１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂは
再生増幅器、１７はタイミング信号発生回路、１
８は変調回路、１９はエンコーダ、２０はＡ／Ｄ
変換器、２１はサンプルホールド回路、２２，２
８はローパスフイルタ、２４は復調回路、２５は
デコーダ、２６はＤ／Ａ変換器、２７はアパーチ
ヤ回路である。
Fig. 1 is a characteristic diagram for explaining the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing an embodiment of a device to which this invention is applied, and Fig. 3 shows the relationship between the head and recording medium in Fig. 2. The diagrams in FIGS. 4 to 7 are diagrams for explaining the operation of FIG. 2. 1 is a magnetic tape, 2A, 2B, 3A, 3B are rotating heads, 7A, 7B, 8A, 8B, 13-16
1 is a switch circuit; 9A, 9B, 10A, and 10B are recording amplifiers; 11A, 11B, 12A, and 12B are reproduction amplifiers; 17 is a timing signal generation circuit;
8 is a modulation circuit, 19 is an encoder, 20 is an A/D
Converter, 21 is a sample and hold circuit, 22, 2
8 is a low-pass filter, 24 is a demodulation circuit, 25 is a decoder, 26 is a D/A converter, and 27 is an aperture circuit.