JPH0884313A - 磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多セグメント記録を行う磁気記録再生装置に
関し、簡易な構成によりフレーム同期およびトラッキン
グ制御が可能な磁気記録再生装置を提供することを目的
とする。 【構成】 １フィールドの映像信号を複数のセグメント
に分割して磁気テープに記録し、再生時に磁気ヘッドの
出力レベルを検出して自動的にトラッキングが最良とな
るように制御するトラッキング制御手段を有する磁気記
録再生装置であって、記録時にセグメント番号を表す情
報を各記録トラックに書き込み、再生時にセグメント情
報からセグメント位相を検出し、再生トラックが誤った
ポイントの場合はトラッキング制御手段によって正しい
トラック位置に位相同期させることでセグメント位相を
フレーム同期信号と位相同期させるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多セグメント記録を行
う磁気記録再生装置に関し、特に再生時に外部同期再生
が必要な場合に、有効にフレーム同期をとることが可能
であり、かつパイロット信号を使用したトラッキング制
御を行うことが可能な磁気記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハイビジョンＶＴＲ等のような高密度記
録が必要な磁気記録再生装置では、１フレーム分の映像
信号を磁気テープの複数のトラックに分割して記録する
多セグメント記録方式が採用されている。この記録方式
の場合、記録時にフレームの切り替わり後、最初に書き
込まれるセグメントを０セグメントとすると、再生時に
おいてもフレームの切り替わり後、この０セグメントが
読み出されないと、再生画像の１フレーム内に、前後の
フレームのデータが混入して正常な再生を行うことがで
きないといった不都合が生ずる。そこで、多セグメント
記録方式では、フレームの切り替わりに対して常に０セ
グメントのトラックから再生させるためのフレーム同期
が必要となる。

【０００３】ここで、従来から知られている多セグメン
ト記録のフレーム同期方式のいくつかについて説明す
る。第１に、ＵＮＩＨＩ−ＶＴＲにおけるＣＴＬ信号方
式がある。この方式は、テープパターン上の映像信号を
記録する以外の部分にコントロールトラックを設け、再
生時にコントロールトラック上に書き込まれているＣＴ
Ｌ信号を検出してフレーム同期をとる方式である。

【０００４】第２に、１フレームの映像信号をｎ分割記
録したとすると、ｎ種類のパイロット信号を映像信号に
重畳記録し、ＡＴＦ（Automatic Track Fainding）方式
のトラッキング制御を行いつつフレーム同期をとる方式
がある（特開平３−２３８６４８号参照）。

【０００５】第３に、キャプスタンサーボに固定ＤＣバ
イアスを加算する方式がある。図６は、この方式のブロ
ック図で、磁気テープ４１に記録されているデータを一
対の回転磁気ヘッドの一方の磁気ヘッド４２で読み出
し、増幅器４３で増幅し、ＡＴＦエラー発生回路４４お
よびセグメント検出回路４５に供給する。なお、他方の
磁気ヘッドは制御システムに使用しないため省略してあ
る。

【０００６】ＡＴＦエラー発生回路４４は、図７に示す
ように、増幅器４３で増幅されたデータをバッファ５１
により波形整形し、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５２で
パイロット信号帯域以上の周波数成分を除去し、増幅器
５３で増幅する。次いで、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）
５４ａおよび５４ｂでパイロット信号ｆ１およびｆ２の
各成分を抽出し、その各成分の振幅の大きさを振幅検出
回路５５ａおよび５５ｂで検出する。

【０００７】振幅検出回路５５ａ，５５ｂの出力は増幅
器５６ａ，５６ｂで増幅した後、スイッチ回路５７でス
イッチングする。スイッチ回路５７はＡヘッド４２が次
のトラックをトレースした場合にパイロット信号ｆ１，
ｆ２の左右トラックのクロストーク成分が入れ代わり、
次の減算器５８の極性が反転するのを防ぐためにスイッ
チングするもので、そのタイミングはセレクト信号ＳＥ
Ｌ１により各トラックごとに切り替わる。その切換動作
を表１に示す。

【表１】

【０００８】すなわち、セレクト信号ＳＥＬ１がＨレベ
ルのときは減算器５８の＋端子にパイロット信号ｆ１が
入力され、−端子にパイロット信号ｆ２が入力され、減
算器５８からはパイロット信号ｆ１，ｆ２成分が出力さ
れる。また、セレクト信号ＳＥＬ１がＬレベルのときは
減算器５８の＋端子にパイロット信号ｆ２が入力され、
−端子にパイロット信号ｆ１が入力され、減算器５８か
らはパイロット信号ｆ２，ｆ１成分が出力される。

【０００９】従って、Ａヘッド４２がトラックの中心を
トレースした場合、左右のパイロット信号ｆ１，ｆ２の
クロストーク成分は同レベルになり、減算器５８の出力
は±０（ゼロ）になる。また、その逆にトラックが左右
どちらかにずれた場合、パイロット信号ｆ１，ｆ２のい
ずれかが増え、減算器５８の出力はゼロにならず＋側ま
たは−側の信号が出力され、バッファ５９を通過してＡ
ＴＦエラーとしてシステム／サーボ・マイコン４６に出
力される。

【００１０】図６に戻り、セグメント検出回路４５は磁
気テープ４１に記録されているトラックのセグメント番
号を検出し、その結果、再生ポイントが誤りであればセ
グメントエラー信号としてＨレベルの信号を出力し、正
常であればＬレベルの信号を出力し、それぞれシステム
／サーボ・マイコン４６に出力する。

【００１１】このとき、正常な再生データはフレーム信
号の立ち上がり、つまりフレームの最初のデータが０セ
グメントのトラックでなければならない。図８に示すタ
イミングチャートでは、再生データ１が正常ポイントで
あり、再生データ２〜５の４種類は異常ポイントであ
り、その確率は４／５になる。なお、図８において、図
ａはフレーム信号、図ｂはセレクト信号ＳＥＬ１、図ｃ
は再生データ１、図ｄは再生データ２、図ｅは再生デー
タ３、図ｆは再生データ４、図ｇは再生データ５であ
る。

【００１２】システム／サーボ・マイコン４６はセグメ
ントエラー信号として異常を表すＨレベルの信号が入力
されると、モータードライバー４７およびキャプスタン
モーター４８を含むキャプスタンサーボの位相ループ
に、ある決まった値の固定ＤＣバイアスを外乱として加
算する。その結果、キャプスタンモーター４８の位相が
次のポイントのロック位置に強制的に移動し結果的にロ
ックする。次に、もう一度同一動作を行い移動したその
ポイントの位相情報を検出し、セグメントエラー信号Ｈ
／Ｌを出力しマイコン４６に入力する。この動作を繰り
返し、正しい位相のポイント（０セグメント）まで位相
をシフトさせる。

【００１３】第４に、仮フレーム信号選択方式がある。
図９は、この方式のブロック図である。この方式の構成
は、前述した図６に示すＤＣバイアス方式のブロック図
において、セグメント検出回路４５の出力側にフレーム
同期回路４９を設け、セグメント検出回路４５からのフ
レームセレクト信号に基づいてフレーム信号および仮フ
レーム信号を出力する。

【００１４】図１０に示すように、フレーム信号と記録
トラックとの位相同期ポイントがｎ種類あるとすると、
フレーム信号を基準として位相の異なる仮フレーム信号
をｎ−１種類用意しておく。この例ではロックポイント
が５種類であるので、４（＝５−１）種類の仮フレーム
信号を用意する。なお、図１０において、図ａはフレー
ム信号、図ｂは再生データ１、図ｃは仮フレーム信号
１、図ｄは再生データ２、図ｅは仮フレーム信号２、図
ｆは再生データ３、図ｇは仮フレーム信号３、図ｈは再
生データ４、図ｉは仮フレーム信号４、図ｊは再生デー
タ５である。

【００１５】誤ったポイントで位相同期したと判定され
れば、そのポイントに応じて４種類の仮フレーム信号の
中から１つを選択するフレームセレクト信号がセグメン
ト検出回路４５から出力される。例えば、図１０に示す
再生データ２のポイントに位相がロックした場合、仮フ
レーム信号１が選択される。従って、結果的に選択され
た仮フレーム信号と記録トラックは、正しい位相ポイン
トになり、０セグメント位相と仮フレーム信号とが同期
したかたちになる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来の各トラッキング
方式は次のような不都合を有する。まず、第１のＣＴＬ
信号方式は、映像信号等を記録するトラックのほかに別
のトラックを設けてフレーム同期信号（ＣＴＬ信号）を
書き込んでいるため、専用の固定ヘッドが必要となりメ
カニズムが複雑になる。また、専用のトラックを有する
ため高密度記録を行う場合に不利となる。

【００１７】第２の方式（特開平３−２３８６４８号）
は、例えば１フレームを６セグメントで記録する場合、
６種類の異なった周波数のパイロット信号が必要とな
り、フレームあたりのセグメント数が増加するにつれて
パイロット信号の周波数の種類が増えて行くため、サー
ボ回路の回路規模の増大が考えられる。

【００１８】第３の固定ＤＣバイアス加算方式は、一度
通常の位相同期を行った後、誤りであれば固定バイアス
を位相サーボに加算し、位相ポイントを移動させ、また
そのポイントで位相データを判別する。この方式は、ポ
イントが誤った場合、最低でも２回、多い場合は５回
（１フレーム１０セグメントの場合）位相データを検出
し、正誤を判断する必要がある。

【００１９】また、ロックしたポイントの位相情報（セ
グメント番号）を検出する場合は、そのロックポイント
に一度停止し、安定した再生エンベロープ（再生変調デ
ータ）が必要であるため、正しいロックポイントに移動
させるために、位相ロック→位相情報検出（誤ポイン
ト）→固定バイアス加算→位相移動→位相ロック→位相
情報検出（正ポイント）→フレーム同期完了、といった
手順が必要であるため時間がかかる。

【００２０】従って、フレーム同期方式としては非常に
効率が悪く最初にロックしたトラックにより再生画像が
出る時間がバラバラである。また、ＤＣバイアスの値に
よりトラックが移動する距離がバラバラで、特にＶＴＲ
機能の特殊再生を行ったときや磁気テープの位置（巻始
め、巻終わり）などに顕著に現れる。

【００２１】第４の仮フレーム選択方式は、第３の方式
を改善した方式である。結果的にはフレーム同期の時間
は１回の位相ロックで完了させることができるが、あく
までもＶＴＲ内のシステムで仮に作られたフレーム同期
信号であるため、例えば再生側の復調回路、およびデシ
ャフリング回路とシステム／サーボ回路は同期しておら
ず、外部との接続を行う方式、例えばアフレコ、画像イ
ンサートなどに対してこの方式は適さない。また、当然
何らかのシステムでこのＶＴＲが外部から同期をさせる
システムとした場合にも同様のことがいえる。

【００２２】本発明の目的は、簡易な構成によりフレー
ム同期およびトラッキング制御が可能な磁気記録再生装
置を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、１フィールド
の映像信号を複数のセグメントに分割して磁気テープに
記録し、再生時に磁気ヘッドの出力レベルを検出して自
動的にトラッキングが最良となるように制御するトラッ
キング制御手段を有する磁気記録再生装置であって、記
録時にセグメント番号を表す情報を各記録トラックに書
き込み、再生時にセグメント情報からセグメント位相を
検出し、再生トラックが誤ったポイントの場合はトラッ
キング制御手段によって正しいトラック位置に位相同期
させることでセグメント位相をフレーム同期信号と位相
同期させるように構成する。

【００２４】

【作用】本発明は、１フレーム分の映像信号を複数のセ
グメントに分割して磁気テープに記録するいわゆる多セ
グメント記録方式である。その際、記録トラックのセグ
メント番号を示すセグメント情報が映像信号と共に変調
回路により変調され、回転ヘッドにより磁気テープに記
録される。

【００２５】再生時においては、記録された磁気テープ
から再生データが再生され、記録信号は復調回路で復調
される。復調されたセグメント番号から制御手段は再生
されたセグメント番号に応じてエラーセレクト信号をト
ラッキング制御手段に対して出力する。

【００２６】トラッキング制御手段は、そのトラックが
誤りであるという判断になると通常安定トラッキング状
態からトラックシフトに移行するように働き、正しいポ
イントに移動するまでその状態を保持する。従って、基
準のフレーム同期信号と位相ロックし、その後、通常の
トラッキング状態に戻り動作は完了する。従って、この
システムは通常のトラッキング動作と同期信号とのフレ
ーミング動作を兼ねることでシステムの簡略化および高
効率化を図ることが可能である。

【００２７】

【実施例】図１は、本発明による磁気記録再生装置の一
実施例を示すブロック図である。本実施例は、磁気テー
プ１に記録されているデータを磁気ヘッド２によって読
み出し、増幅器３で増幅し、ＡＴＦエラー発生回路４お
よびセグメント検出回路５に供給する。磁気テープ１に
は、１フレーム分の映像信号が複数のセグメントに分割
されて記録されており、記録トラックのセグメント番号
を示すセグメント情報が映像信号と共に変調回路により
変調され、回転ヘッドによって磁気テープに記録されて
いる。

【００２８】セグメント検出回路５は磁気テープ１に記
録されているトラックのセグメント番号を検出し、シス
テム／サーボ・マイコン６に入力する。システム／サー
ボ・マイコン６は入力されたセグメント番号によりセレ
クト信号ＳＥＬ１，ＳＥＬ２をＡＴＦエラー発生回路４
に出力する。

【００２９】また、システム／サーボ・マイコン６はセ
グメント番号に応じたセレクト信号ＳＥＬ１，ＳＥＬ２
を出力することで得られたＡＴＦエラーによりキャプス
タンサーボの位相制御を行い、詳細な方法は後に述べる
フレーム同期、トラッキング動作を行うことでセグメン
ト番号０までポイントをシフトさせる。

【００３０】ＡＴＦエラー発生回路４は、図２に示すよ
うに、増幅器３で増幅された再生データをバッファ１１
で波形整形し、ＬＰＦ１２でパイロット信号帯域以上の
周波数成分を除去し、増幅器１３で増幅する。次いで、
ＢＰＦ１４ａおよび１４ｂでパイロット信号ｆ１および
ｆ２の各成分を抽出し、その各成分の振幅の大きさを振
幅検出回路１５ａおよび１５ｂで検出する。その後、増
幅器１６ａ，１６ｂで増幅した後、スイッチ回路１７で
スイッチングし、減算器１８に出力する。

【００３１】スイッチ回路１７はセレクト信号ＳＥＬ１
によって駆動される４つの接点１７ａ，１７ｂ，１７
ｃ，１７ｄと、セレクト信号ＳＥＬ２によって駆動され
る２つの接点１７ｅ，１７ｆとを備え、表２に示すよう
に動作する。

【表２】

【００３２】すなわち、２つのセレクト信号ＳＥＬ１，
ＳＥＬ２が共にＨレベルのときは減算器１８の＋端子に
パイロット信号ｆ２が入力され、−端子はＧＮＤとな
り、減算器１８からはパイロット信号ｆ２が出力される
ように接続される。

【００３３】また、セレクト信号ＳＥＬ１がＬレベル、
ＳＥＬ２がＨレベルのときは減算器１８の＋端子はＧＮ
Ｄとなり、−端子にパイロット信号ｆ１が入力され、減
算器１８からはパイロット信号ｆ１が出力されるように
接続される。

【００３４】また、セレクト信号ＳＥＬ１がＨレベル、
ＳＥＬ２がＬレベルのときは減算器１８の＋端子にパイ
ロット信号ｆ２が入力され、−端子にパイロット信号ｆ
１が入力され、減算器１８からはパイロット信号ｆ１，
ｆ２成分が出力されるように接続される。

【００３５】さらに、２つのセレクト信号ＳＥＬ１，Ｓ
ＥＬ２が共にＬレベルのときは減算器１８の＋端子にパ
イロット信号ｆ１が入力され、−端子にパイロット信号
ｆ２が入力され、減算器１８からはパイロット信号ｆ
１，ｆ２成分が出力されるように接続される。

【００３６】こうして得られた減算器１８の出力信号は
バッファ１９を通過してＡＴＦエラーとしてシステム／
サーボ・マイコン６に入力される。また、増幅器１６
ａ，１６ｂの出力はコンパレータ２０ａ，２０ｂを通過
してＯＲ回路２１からｆ１，ｆ２検波信号としてシステ
ム／サーボ・マイコン６に入力される。コンパレータ２
０ａ，２０ｂは所定のレベルを基準にして入力信号のレ
ベルがその基準レベル以上ではＨレベル、未満ではＬレ
ベルの信号を出力する。

【００３７】この構成において、フレーミング動作を行
うためには、最初に現在トレースしているトラックを検
出することが必要であるため、いったん適当な場所にロ
ックさせ、セグメント検出回路５でセグメント番号を検
出する。従来例で述べたように、１フレーム１０セグメ
ントの場合、位相ロックするのはセグメント番号０，
２，４，６，８の５ポイントである。セグメント番号
１，３，５，７，９はパイロット信号ｆ１，ｆ２の極性
が反対になるためロックしない。

【００３８】図３〜図５は、フレーミング動作を表した
タイミングチャートである。各図において、図ａはフレ
ーム信号、図ｂはセレクト信号ＳＥＬ１、図ｃはセレク
ト信号ＳＥＬ２、図ｄは移動ベクトル、図ｅは再生デー
タ、図ｆはパイロット信号ｆ１の周波数成分、図ｇはパ
イロット信号ｆ２の周波数成分、図ｈはｆ１＋ｆ２成
分、図ｉはｆ１成分検波信号、図ｊはｆ２成分検波信号
である。

【００３９】図３に示すタイミングチャートはＡＴＦ安
定動作状態を示している。安定状態とは、左右のパイロ
ット信号ｆ１，ｆ２のクロストーク成分が釣り合った状
態をいう。位相ロックを、坂を転がるボール（図中に黒
丸で表す）に例えると、その状態は左右の山の谷間に位
置する。従って、磁気ヘッド２は左右の山に挟まれた状
態になり、重力に反して坂を登ることはない。つまり、
トラックの中心をトレースすることになる。

【００４０】それと比較して図４に示すタイミングチャ
ートは、セグメント番号４に位相ロックした場合であ
り、フレームの最初にセグメント番号４が位置してい
る。従ってフレーム移動が必要であり、セグメント番号
０に移動するためには、図に示すように、左に２ポイン
トシフト（４トラックシフト）するのが最短である。そ
のために、システム／サーボ・マイコン６ではセレクト
信号ＳＥＬ１をＨレベル、セレクト信号ＳＥＬ２をＬレ
ベルに切り替え、ヘッド２に対して左側のパイロット信
号ｆ２をスイッチ回路１７でＧＮＤに落とす。

【００４１】結果的には減算器１８はパイロット信号ｆ
１成分のみを出力し、左側の山を失ったボールは左に移
動し始める。移動し始めると次の山（この場合ｆ１成
分）があり、トラックシフトはストップしてしまうが、
最初にロックしていたポイントの極性のままにしてある
ためｆ１成分の山を越えて次のセグメント番号０に移動
する。また、ｆ１，ｆ２成分をコンパレータ２０ａ，２
０ｂで検波した信号によりセグメント番号１のｆ１を越
えたことをシステム／サーボ・マイコン６が検出した時
点から通常安定状態になり、フレーミング動作が完了す
る。

【００４２】図５に示すように、セグメント番号８にロ
ックした場合は、右に１ポイント（２トラック）分シフ
トすればセグメント番号０に移動することになる。この
場合は、右のｆ１成分をカットすれば磁気ヘッド２は右
側にシフトし始め、セグメント番号０に移動しても移動
完了となるトリガー信号（ｆ１、ｆ２成分検波信号）が
無いため動作が終了しない。

【００４３】従って、セグメント検出回路５のスイッチ
が切り替わらずｆ１成分は検出できないことになってし
まう。そこで、セレクト信号ＳＥＬ１を図示した点線の
ようなタイミングで出力させることでｆ２の山を登って
ｆ２成分がコンパレートできるレベルまで移動させ、ｆ
２成分検波信号が出た瞬間にセレクト信号ＳＥＬ１，Ｓ
ＥＬ２を通常安定状態に戻すことで再びセグメント番号
０に移動し動作が完了する。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、再生時に通常のトラッ
キング動作と同期信号とのフレーミング動作を兼ねるこ
とで、システムの簡略化および高効率化を図ることが可
能となり、システム自体外部同期が必要な場合に有効で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１におけるＡＴＦエラー発生回路のブロック
図である。

【図３】（ａ）〜（ｊ）は安定動作状態を説明するタイ
ミングチャートである。

【図４】（ａ）〜（ｊ）はフレーミング動作を説明する
タイミングチャートである。

【図５】（ａ）〜（ｊ）はフレーミング動作を説明する
タイミングチャートである。

【図６】従来のＤＣバイアス方式のブロック図である。

【図７】図６に示すＡＴＦエラー発生回路のブロック図
である。

【図８】（ａ）〜（ｇ）は従来例の動作を説明するタイ
ミングチャートである。

【図９】従来の仮フレーム信号選択方式のブロック図で
ある。

【図１０】（ａ）〜（ｊ）は従来例の動作を説明するタ
イミングチャートである。

【符号の説明】

１ 磁気テープ ２ 磁気ヘッド ３ 増幅器 ４ ＡＴＦエラー発生回路 ５ セグメント検出回路 ６ システム／サーボ・マイコン ７ モータードライバー ８ キャプスタンモーター １１ バッファ １２ ＬＰＦ（低域通過フィルタ） １３ 増幅器 １４ａ，１４ｂ ＢＰＦ（帯域通過フィルタ） １５ａ，１５ｂ 振幅検出回路 １６ａ，１６ｂ 増幅器 １７ スイッチ回路 １８ 減算器 １９ バッファ ２０ａ，２０ｂ コンパレータ ２１ ＯＲ回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １フィールドの映像信号を複数のセグメ
   ントに分割して磁気テープに記録し、再生時に磁気ヘッ
   ドの出力レベルを検出して自動的にトラッキングが最良
   となるように制御するトラッキング制御手段を有する磁
   気記録再生装置において、 記録時にセグメント番号を表す情報を各記録トラックに
   書き込み、再生時に前記セグメント情報からセグメント
   位相を検出し、その再生トラックが誤ったポイントの場
   合は前記トラッキング制御手段によって正しいトラック
   位置に位相同期させることでセグメント位相をフレーム
   同期信号と位相同期させることを特徴とする磁気記録再
   生装置。