JPH0462122B2 - - Google Patents

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H_c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H_Cの大き
いものが考えられる。この保磁力H_C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M_S）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H_C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B_S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B_Sの小さいものとして、フエラ
イトのヘツド、飽和磁化B_S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B_Sは約4000〜5000、センダストの飽
和磁化B_Sは約10000程度である。本実施例では、
この飽和磁化B_S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B_S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。

【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H_c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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 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に夫々異なるアジ
   マス角度をもつて記録するようにしたことを特徴
   とするデイジタル信号の記録方法。