(57)【要約】【課題】  ノントラッキング方式の再生装置では、トラック曲がりとテープ走行速度差を吸収するためには膨大なメモリを搭載する必要があり、メモリ量が不十分であるとデータの破綻をきたす。【解決手段】  サーボ装置１６はドラムモータ１８の回転数を、記録時の２倍の回転数に制御すると共に、ＣＴＬヘッド１７により再生されたコントロールパルスと基準信号とに基づき、磁気テープのテープ走行速度を記録時と同じ速度で、回転ヘッドＨ１及びＨ２が磁気テープ上の記録トラックに対して任意位相で回転するようにキャプスタンモータ１９の回転を制御する。これにより、回転ドラム１２の２回転で２本の記録トラックの記録データを再生できる。このため、メモリ１４の必要なメモリ容量は、従来のノントラッキング方式のそれよりも少ない２トラック分のデータ量を蓄積できる容量でよい。【選択図】            図１
2005285187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラムモータにより回転される回転ドラムに所定角度範囲に亘って巻回された状態で、キャプスタンモータの回転に同期して一定方向に走行されると共に、前記回転ドラムに設けられた回転ヘッドにより、ディジタル信号の記録トラックが順次に記録形成され、かつ、固定のコントロールヘッドによりコントロールパルスが前記回転ドラムの回転に同期してコントロールトラックに記録されたテープ状記録媒体から前記ディジタル信号を再生するディジタル信号再生装置において、
前記テープ状記録媒体のコントロールトラックから前記コントロールヘッドにより再生された前記コントロールパルスと所定の基準信号とを任意の位相でロックさせ、前記テープ状記録媒体の走行速度を記録時のＳ倍（Ｓは正の整数）とするように前記キャプスタンモータの回転を制御するテープ走行速度制御手段と、
前記回転ドラムの回転数を、記録時の２×Ｓ倍とするように前記ドラムモータの回転を制御するドラムモータ回転数制御手段と
を有することを特徴するディジタル信号再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディジタル信号再生装置に係り、特に回転ヘッドによりディジタル信号が記録され、かつ、固定ヘッドによりコントロールパルスが記録された磁気テープから、記録ディジタル信号を再生するヘリカルスキャン方式のディジタル信号再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転ヘッドによりディジタル信号を磁気テープに傾斜トラックを順次形成して記録するヘリカルスキャン方式のディジタル信号記録再生装置では、記録波長を短くする高密度磁気記録と、記録トラックの幅を狭くする高密度磁気記録にと技術は進展している。
【０００３】
このうち、狭トラック化による記録の高密度化にあっては、従来のアナログＶＴＲなどで用いられてきたトラッキングを流用するには限界が生じてきた。すなわち、回転ヘッドが記録トラックと同一の軌跡をトレースしながら、記録トラックのディジタル信号を再生するためには、従来よりもトラック曲がりが少なく、機械的精度が正確である必要があるにも拘らず、トラックが狭くなると従来と同じ機構を用いる限りでは、トラッキング制御をしても正確なトラックトレースをすることができないという問題がある。
【０００４】
一方、磁気テープの長手方向に対して傾斜して順次形成されたディジタル信号記録トラックから、トラッキング制御することなく、回転ヘッドにより再生ディジタル信号を良好に得る、所謂ノントラッキング方式のディジタル信号再生装置が従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この特許文献１には、１トラックの信号が複数のブロックに分割されて記録されると共に、各ブロック毎にトラックアドレス及びブロックアドレスが記録された磁気テープ上の各記録トラックを回転ヘッドでもって記録時の２倍の密度で走査するノントラッキング方式の再生装置において、上記磁気テープの走行速度を通常時の２倍とするとき、上記回転ヘッドの回転速度を通常時の２倍にし、この回転ヘッドからの再生信号を上記トラックアドレス及びブロックアドレスに基づいて、並べ替えて上記各トラックの信号を得る構成のディジタル信号再生装置が開示されている。
【０００６】
このノントラッキング方式のディジタル信号再生装置では、従来のコントロールパルスによるトラックトレースとは異なった方式で信号を再生して、コントロールパルスを用いずにテープ走行速度のみを制御することでデータを抽出することに成功している。
【０００７】
また、簡単な構成でバッファメモリのデータ残量を制御するノントラッキング方式のディジタル信号再生装置も従来より知られている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２には、回転ヘッドがトラックを走査する期間内に再生されるトラックアドレスをサンプリング回路でサンプリングし、このサンプリングされたトラックアドレスを使用して所定の演算を行い、その演算結果に応じてバッファメモリに蓄積されている再生データのデータ量が変動許容範囲内に収まるように磁気テープを走行させるキャプスタンモータの駆動を制御する構成のノントラッキング方式のディジタル信号再生装置が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２３６５０５号公報
【特許文献２】特開平５−１９８０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかるに、上記のノントラッキング方式のディジタル信号再生装置では、互換再生あるいは、記録時と再生時の間でテープスピード差が発生すると、再生データを一時的に記憶する大きなメモリが必要となるのが一般的であるが、トラック曲がりとテープ走行速度差を吸収するためには膨大なメモリを搭載する必要があるという問題があり、また、メモリ量が不十分であるとデータの破綻をきたすという問題がある。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、コントロールパルスを用いてトラッキング制御を行う既存の機構を用い、かつ、必要最低限の容量のメモリで狭トラックトレースを行い得るディジタル信号再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明は、ドラムモータにより回転される回転ドラムに所定角度範囲に亘って巻回された状態で、キャプスタンモータの回転に同期して一定方向に走行されると共に、回転ドラムに設けられた回転ヘッドにより、ディジタル信号の記録トラックが順次に記録形成され、かつ、固定のコントロールヘッドによりコントロールパルスが回転ドラムの回転に同期してコントロールトラックに記録されたテープ状記録媒体からディジタル信号を再生するディジタル信号再生装置において、テープ状記録媒体のコントロールトラックからコントロールヘッドにより再生されたコントロールパルスと所定の基準信号とを任意の位相でロックさせ、テープ状記録媒体の走行速度を記録時のＳ倍（Ｓは正の整数）とするようにキャプスタンモータの回転を制御するテープ走行速度制御手段と、回転ドラムの回転数を、記録時の２×Ｓ倍とするようにドラムモータの回転を制御するドラムモータ回転数制御手段とを有することを特徴する。
【００１２】
この発明では、再生されたコントロールパルスと所定の基準信号とを任意の位相でロックさせて再生時のテープ状記録媒体の走行速度を記録時のＳ倍とし、かつ、回転ドラムの回転数を記録時の２×Ｓ倍とするようにしたため、ノントラッキング方式に比し、トラック曲がりによる影響少なく、一つの回転ヘッドが回転ドラムの２回転で１本の記録トラックの前半と後半とを走査してその記録トラックの記録ディジタル信号を再生することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、再生時のテープ走行速度を任意位相同期によって常に記録時のＳ倍としたため、トラックトレースの制御を行うことなく、記録トラックの記録ディジタル信号を再生することができ、これにより、従来の広トラック記録装置を用いて狭トラック記録を行うことができ、経済的である。
【００１４】
また、本発明によれば、再生されたコントロールパルスと所定の基準信号とを任意の位相でロックさせて再生時のテープ状記録媒体の走行速度を記録時のＳ倍とし、かつ、回転ドラムの回転数を記録時の２×Ｓ倍とすることにより、ノントラッキング方式に比し、トラック曲がりによる影響少なく、一つの回転ヘッドが回転ドラムの２回転で１本の記録トラックの前半と後半とを走査してその記録トラックの記録ディジタル信号を再生することができるようにしたため、再生データを蓄積するメモリのバッファ制御を特別に行う必要が無く、従来のノントラッキング方式と比較して少ない容量のメモリを用いて装置を実現することができる。
【００１５】
更に、本発明によれば、記録時よりも速いテープ速度あるいは、遅いテープ速度で再生を行っても、回転ドラムの回転数をテープ走行速度に比例して変化させることにより、同様のデータ抽出を行うことができ、様々なアプリケーションへの応用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施の形態について、図面と共に説明する。図１は本発明になるディジタル信号再生装置の一実施の形態のブロック図を示す。同図において、ドラムモータ１８の回転に同期して回転する回転ドラム１２の外側部には、互いに１８０度対向して互いに異なるアジマス角度の回転ヘッドＨ１及びＨ２が固定されており、磁気テープ（図示せず）が回転ドラム１２の外側部に、かつ、回転ドラム１２の軸方向に対して傾斜して１８０度よりやや大きな角度分巻回されつつ、キャプスタンモータ１９の回転に同期して回転するキャプスタンとピンチローラ（いずれも図示せず）に狭持されて一定方向に一定速度で走行される。
【００１７】
この本実施の形態の記録再生機構は、周知のＶＨＳ（登録商標）方式の既存のアナログのヘリカルスキャン方式ＶＴＲのトラックピッチ９.６μｍの記録再生機構である。これはディジタル信号を記録し再生するトラックピッチ２９μｍのＤ−ＶＨＳ（登録商標）方式の機構に比べ、３倍の狭トラック録再機構である。
【００１８】
図１に示す実施の形態は、再生機能だけでなく、記録機能も併せ有する記録再生装置である。そこで、まず記録時について説明するに、端子１５を介して入力される記録モード信号に基づき、サーボ装置１６がドラムモータ１８及び回転ドラム１２の回転数を１８００ｒｐｍに制御すると共に、図示しない磁気テープのテープ走行速度を５.５６ｍｍ／ｓとするように、キャプスタンモータ１９の回転を制御する。
【００１９】
記録されるディジタル信号は記録回路１１によって１９.１４Ｍｂｐｓのデータにフォーマットされ、フォーマットされたデータに応じて回転ヘッドＨ１及びＨ２に記録電流を供給して、回転ヘッドＨ１及びＨ２により交互に磁気テープに、磁気テープの長手方向に対して傾斜した長手方向を持つトラックを順次形成して磁気記録がなされる。
【００２０】
このディジタル信号の記録と同時に、固定のコントロール（ＣＴＬ）ヘッド１７には、図示しないコントロールパルス発生器により発生された３０Ｈｚの矩形波が供給され、磁気テープの長手方向に沿って、上記の傾斜トラック記録位置とは異なる位置にコントロールトラックを形成してサーボ用のコントロール（ＣＴＬ）パルスが記録される。このＣＴＬパルスはドラムモータ１８及び回転ドラム１２の１回転当り１周期のパルスである。これらは従来のヘリカルスキャン方式ＶＴＲの記録方法と変わるものではない。
【００２１】
次に、再生時の動作について説明する。端子１５を介して再生モード信号がサーボ装置１６に入力されると、サーボ装置１６はドラムモータ１８の回転数をドラムモータ１８の回転検出信号と基準信号とに基づき、記録時の２倍の３６００ｒｐｍに制御すると共に、コントロールトラックからＣＴＬヘッド１７により再生されたコントロールパルスと基準信号とに基づき、図示しない磁気テープのテープ走行速度を記録時と同じ５.５６ｍｍ／ｓとするように、かつ、回転ヘッドＨ１及びＨ２が磁気テープ上の記録トラックに対して任意位相で回転するようにキャプスタンモータ１９の回転を制御する。
【００２２】
これにより、磁気テープを交互に回転ヘッドＨ１及びＨ２が走査して、磁気テープに記録されている傾斜トラックからデータが再生され、その再生データが再生回路１３に供給され、ここで２値信号に変換された後、メモリ１４に供給されて一時記憶される。
【００２３】
この場合、メモリ１４に記憶される再生データのアドレスは、再生データのＩＤ領域に記されている。ＩＤ領域には、記録データのシーケンスが判別できるように、シーケンス番号、トラック番号、ＳＹＮＣブロック番号などが記されており、改めて説明するまでもなく従来と同じ方式である。
【００２４】
磁気テープはＣＴＬヘッド１７によりコントロールトラックから再生されたＣＴＬパルスとサーボの基準信号となる３０Ｈｚが任意の位相でロックするように、その走行が制御される。このサーボ技術はアナログのＶＴＲで用いられてきた周知技術であり、それは本発明の要旨でもないので、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
本実施の形態では、再生時の回転ドラム１２の回転数が記録時の２倍となるのに対し、磁気テープの走行速度は記録時と再生時とで同一のため、データの再生レートは略２倍となる。そのため、再生回路１３は１９.１４Ｍｂｐｓの記録信号に対応して３８.２８Ｍｂｐｓの再生信号を抽出できるように設計されている。
【００２６】
図２は本実施の形態の再生時のヘッド走査軌跡の一例を模式的に示す。同図において、磁気テープ上にはテープ長手方向に対して傾斜した記録トラックＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４及び図示しない多数の記録トラックが順次に形成されており、再生時は回転ドラム１２の回転数が記録時の２倍であるため、回転ヘッドＨ１及びＨ２のうち一方の回転ヘッドＨ１（又はＨ２）が回転ドラム１２の１回転で、記録トラックの長手方向とは異なる方向のヘッド軌跡Ｉ、IIを順次に描く。
【００２７】
図３（ａ）は回転ヘッドＨ１（又はＨ２）の再生信号波形であり、同図（ｂ）は再生回路１３により再生された再生データを示す。更に、図３（ｃ）はドラムモータ１８の回転位相を公知の手段により検出して得られた回転パルスであり、そのローレベル期間とハイレベル期間とで、磁気テープを走査中の回転ヘッドがＨ１かＨ２かを識別できる。
【００２８】
ここでは、図３（ｃ）に示す回転パルスのローレベル期間Ａで回転ヘッドＨ１（又はＨ２）が図２の軌跡Iを描いて記録トラックＴ２の記録信号を再生し、次の回転パルスのローレベル期間Ｂで同じ回転ヘッドＨ１（又はＨ２）が図２の軌跡IIを描いて記録トラックＴ２の記録信号を再生する。
【００２９】
上記のローレベル期間ＡとＢに注目すると、再生時は回転ドラム１２が記録時の２倍の回転数で回転しており、かつ、磁気テープのテープ走行速度は記録時と同一であるため、図３（ｃ）に示す隣接するローレベル期間ＡとＢでは、同一の回転ヘッドＨ１（又はＨ２）が同一のトラックＴ２を再生しているものと考えてよい。
【００３０】
ただし、図２に示すように、上記のローレベル期間Ａでは、回転ヘッドＨ１（又はＨ２）は記録トラックＴ２の前半しか再生できていないのに対し、上記のローレベル期間Ｂでは、回転ヘッドＨ１（又はＨ２）は記録トラックＴ２の後半しか再生できていない。然るに、これらは同一トラックＴ２であるから、期間Ａ、Ｂの各走査時のヘッド再生出力信号を合成することで、１本の記録トラックＴ２の再生データが抽出できるのである。ローチャネルの回転ヘッドＨ１（又はＨ２）により再生されたデータは、メモリ１４に格納された後、ローレベル期間Ｂの走査終了と同時にメモリ１４から読み出しが可能となる。
【００３１】
ここで、記録トラックが曲がっている場合を簡単に考える。図２に示す記録トラックＴ２が右側に曲がりを有していたとしても、１回目の回転ヘッドＨ１（又はＨ２）の記録トラックＴ２の走査では、記録トラックＴ２の前半を走査するため、再生データがトラック曲がりが無いときよりもとれなくなるが、２回目の回転ヘッドＨ１（又はＨ２）の記録トラックＴ２の走査では、記録トラックＴ２の後半を走査するため、再生データが多くとれるため、結局全てのデータをリカバーできる。
【００３２】
上記とは逆に、記録トラックＴ２が左側に曲がっていたとしても、１回目の回転ヘッドＨ１（又はＨ２）の記録トラックＴ２の走査では、再生データがトラック曲がりが無いときよりも多くとれるため、２回目の回転ヘッドＨ１（又はＨ２）の記録トラックＴ２の走査では、記録トラックＴ２の後半の一部から再生データをとれれば、全体として記録トラックＴ２の再生データの全てをリカバーできる。
【００３３】
上記再生の検証は、図３（ｂ）に示すデータ・グッド・フラグを調査することによって行うことが可能である。多くの場合、ローレベル期間Ａとローレベル期間Ｂで、全く同じデータが抽出されることが常である。
【００３４】
図４（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ上記の記録トラックが曲がっているときの、回転ヘッドの再生信号波形、データ・グッド・フラグ及び回転パルス波形を示す。図４では同図（ｃ）に示す回転パルスのローレベル期間Ａ、Ｂの始まり付近でトラック曲がりが発生したが、期間Ｂの欠落部分は、期間Ａで既に抽出されていることが分かる。
【００３５】
次に、本実施の形態ではテープコントロールパルスと、サーボリファレンスとの位相同期において、その位相角を一意に選ばずともデータの抽出に影響を与えない、という特徴について説明する。
【００３６】
図２において、同期時の位相角が変化すると、再生のトラックトレースヘッド軌跡が、図２に示す軌跡IとIIに対して平行移動されるだけで、回転ヘッドの再生信号のエンベロープの形状は図３（ａ）の状態を保持し、データ・グッド・フラグの集合はその幅を変えない。
【００３７】
すなわち、同期位相角が異なることにより、例えば、図５（ｃ）に示す回転パルスのローレベル期間Ａで回転ヘッドの再生信号出力が得られなくなった場合、回転ヘッドの再生信号のエンベロープの形状は同図（ａ）に示す如くになり、回転パルスのハイレベル期間Ｂでほぼ全部の再生データが抽出でき、データ・グッド・フラグの集合は同図（ｂ）に示す如くになり、図３（ｂ）に示したデータ・グッド・フラグの集合と同じ幅となる。
【００３８】
このように、本実施の形態では、トラック曲がりの影響を受けることはなく、また、同期位相角に対する非依存性をも有する。
【００３９】
次に、図１に示すメモリ１４の容量について説明する。一般に、ノントラッキング方式の場合は、前述した特許文献２記載の従来のディジタル信号再生装置に示されるように、メモリのオーバフロー・アンダフローがおきないように、２トラックのデータ量よりも多いデータ量を蓄積できる容量のメモリ（バッファメモリ）を搭載する必要がある。
【００４０】
これに対し、本実施の形態では、前述したように、回転ドラム１２の２回転で１個の回転ヘッドＨ１が隣接する一方の記録トラックの記録データを再生し、もう１個の回転ヘッドＨ２が隣接する他方の記録トラックの記録データを再生するから、回転ドラム１２の２回転で２本の記録トラックの記録データを再生できる。このため、メモリ１４の必要なメモリ容量は２トラック分のデータ量を蓄積できる容量でよい。これは、記録時と等しいテープ速度で再生が行われているため、余分なバッファメモリを必要としないのである。
【００４１】
ただし、本実施の形態の場合でも、トラック曲がりが非常に大きい場合を想定すると、１回のスキャンで回転ヘッドが走査する（横切る）トラックの本数分のデータ量だけメモリ容量は必要となる。その場合であっても、再生時に任意位相でのテープＣＴＬ同期を行わない従来のノントラッキング方式では、トラックの本数より多くのトラック分のデータ量を蓄積する容量のメモリが必要となることを考え合わせると、再生時に任意位相でのテープＣＴＬ同期を行う本実施の形態の方が必要搭載メモリ量は少なくて済むといえる。
【００４２】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。上記の実施の形態では、再生時のテープ走行速度を記録時の１倍とし、回転ドラム１２の回転数を記録時の２倍とした。しかし、例えば、再生時に、テープ走行速度を記録時の１／２倍とし、回転ドラム１２の回転数を１倍としても、上記の実施の形態と同じ走査が可能となる。
【００４３】
一般に、再生時のテープ走行速度を記録時のＳ倍、回転ドラム１２の回転数を記録時の２×Ｓ倍とし、サーボリファレンスに対してテープコントロールを任意の位相角で位相同期サーボすることで、上記の実施の形態と同様のトラック走査が可能となる。ここで、Ｓ＜１の場合は、再生時間が記録時間よりも長くなるが、再生のデータレートが下がるため、高周波信号再生技術を必要としないという特長がある。また、Ｓ＞１の場合は、記録時のＳ倍の帯域の再生信号を扱う必要があるが、記録時間よりも短い時間で再生ができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施の形態のブロック図である。
【図２】図１の実施の形態の再生時のヘッド走査軌跡の一例を模式的に示す図である。
【図３】図２のヘッド走査時におけるヘッド再生信号、データ・グッド・フラグ、回転パルス波形を示す図である。
【図４】トラック曲がりが発生した場合におけるヘッド再生信号、データ・グッド・フラグ、回転パルス波形を示す図である。
【図５】同期位相角が異なる場合におけるヘッド再生信号、データ・グッド・フラグ、回転パルス波形を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１１  記録回路
１２  回転ドラム
１３  再生回路
１４  メモリ
１５  記録／再生モード信号入力端子
１６  サーボ装置
１７  コントロール（ＣＴＬ）ヘッド
１８  ドラムモータ
１９  キャプスタンモータ
Ｈ１、Ｈ２  回転ヘッド
Ｔ１〜Ｔ４  記録トラック
【図１】
2005285187.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005285187.tif 000006
【図５】
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