磁気テープ再生装置
【課題】斜め記録された磁気テープをリニア方式で再生する。
【解決手段】長さＬｇ、幅Ｗｇの複数の磁気ヘッドＨｒをテープ幅方向にピッチＰｇで配置してなり、テープ長さ方向と平行に磁気ヘッドＨｒを走行させる磁気テープ再生装置であって、磁気ヘッドＨｒがデータトラックＴｒ上を再生距離Ｌｒ走行、再生すると、補正距離Ｌｃ移行した位置から後続の磁気ヘッドＨｒが再生して、各磁気ヘッドＨｒから検出された再生信号を接続して再生信号の再構成を行い、Ｗｇ，Ｐｇ，Ｌｒ，Ｌｃは、磁気テープＭＴのデータトラック幅Ｗｔ、データトラック傾斜角度θｔ、アジマス角度θａ、最短ビット長Ｌｂ、および磁気ヘッド長Ｌｇにより規定されることを特徴とする。
【解決手段】長さＬｇ、幅Ｗｇの複数の磁気ヘッドＨｒをテープ幅方向にピッチＰｇで配置してなり、テープ長さ方向と平行に磁気ヘッドＨｒを走行させる磁気テープ再生装置であって、磁気ヘッドＨｒがデータトラックＴｒ上を再生距離Ｌｒ走行、再生すると、補正距離Ｌｃ移行した位置から後続の磁気ヘッドＨｒが再生して、各磁気ヘッドＨｒから検出された再生信号を接続して再生信号の再構成を行い、Ｗｇ，Ｐｇ，Ｌｒ，Ｌｃは、磁気テープＭＴのデータトラック幅Ｗｔ、データトラック傾斜角度θｔ、アジマス角度θａ、最短ビット長Ｌｂ、および磁気ヘッド長Ｌｇにより規定されることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気テープに斜め記録されたデータを高速で読み取ることを可能とする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、映像記録用の媒体は磁気テープであったが、近年は光ディスク等の大容量、長寿命の媒体に移行しつつある。それに伴い、磁気テープを媒体とするテープ式映像記録装置（ＶＴＲ：Ｖｉｄｅｏ Ｔａｐｅ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）は、将来的には製造されなくなり、その保守サービスもなくなるため、磁気テープで保存された映像データを新しい映像記録用の媒体へコピー（ダビング）する必要がある。
【０００３】
そのため、磁気テープに保有されている膨大な量の映像データのコピー作業の効率化のための、高速のデータ読み取り技術が必要とされる。
【０００４】
磁気テープの再生速度の高速化の方法としては、磁気テープに対する磁気ヘッドの走行速度を速くすることが挙げられる。ここで、ＶＴＲは、磁気テープに、テープ送り方向（テープ長さ方向）に対して所定の角度で傾斜したデータトラックを記録するヘリカルスキャン方式を採用している。図１０に示すように、ヘリカルスキャン方式の記録／再生装置において、磁気テープＭＴは、磁気ヘッドＨｄを搭載した回転ドラム（シリンダ）Ｂ１に斜めに巻き付けられ、磁気テープＭＴの送り方向に対して、回転ドラムＢ１の回転軸が傾斜している。これにより、磁気ヘッドＨｄの軌跡すなわちデータトラックＴｒはテープ長さ方向に対して傾斜して記録される（図１参照）。そして、同じ構成により、磁気ヘッドＨｄがデータトラックＴｒ上を走行して再生される。なお、図１０において磁気ヘッドＨｄは１つのみ図示されるが、実際は２種類のアジマスヘッドが搭載され、さらに記録用、再生用等にそれぞれ搭載されている装置が多い。
【０００５】
このヘリカルスキャン方式において、上記のように磁気テープに対する磁気ヘッドの走行速度を速くする方法として、テープ送り速度と回転ドラムの回転速度とをそれぞれ記録時の速度に対して同じ倍率で変化させることで、磁気ヘッドをデータトラックに沿って高速走行させることが考えられる。しかしながら、ヘリカルスキャン方式の記録／再生装置は、通常（１倍速）状態で、テープ送り速度は数１０ｍｍ／ｓ、回転ドラムの回転速度は数１０ｒｐｓと、テープ送り速度に対して回転ドラムの回転速度が高く、例えば２倍速再生であっても、回転ドラムの高速回転に伴う振動や、磁気ヘッドと磁気テープとの接触状態を良好に維持できないこと等により、画質や音質が悪化する等の問題を生じ、技術的な課題が多く困難である。
【０００６】
一方、サーバのバックアップ等に適用される、テープ送り方向に対して平行なデータトラックに記録されるリニア方式の磁気テープ記録／再生装置は、図１１に示すように、磁気ヘッドＨｄをテープ送り方向に対して固定した状態で磁気テープＭＴを送ることにより走行させるという単純な機構系であるため、そのテープ送り速度は数ｍ／ｓとヘリカルスキャン方式と比較して高速である。また、リニア方式では、磁気ヘッドＨｄを搭載したヘッド部Ｂ２をテープ幅方向に移動させてテープ送りを繰り返すことにより、全ての記録領域を走行させているが、近年は、磁気ヘッドの狭ピッチ化および多ヘッド搭載によりテープ送り回数を減らすことが可能となっている。例えば特許文献１には、狭ピッチのデータトラックに複数の磁気ヘッドで再生する技術が開示されている。
【０００７】
ヘリカルスキャン方式における高速再生としては、回転ドラムに磁気ヘッドを多数搭載し、複数本のデータトラックを同時に走行させる技術や、一方の速度（テープ送り速度）をより高速化してデータトラックと非平行に磁気ヘッドを走行させる技術が開示されている。例えば特許文献２には、回転ドラムの回転速度は１倍のまま、Ｎ倍のテープ送り速度で、Ｎ倍数の磁気ヘッドがそれぞれ異なるデータトラックを跨いでデータを読み取り、読み取ったデータを合成することにより１／Ｎの時間で再生する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１３２５０４号公報（段落００２１〜００２８）
【特許文献２】特許第３６６９０３１号公報（段落００３７〜００４３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、機構系が複雑なヘリカルスキャン方式では、テープ送り速度に限界があり、さらなる高速化は困難である。また、既にヘリカルスキャン方式で磁気テープに蓄積されたデータに対して、現行のリニア方式の磁気テープ再生装置を適用することは不可能である。
【０００９】
本発明は前記問題点に鑑み創案されたもので、磁気テープにヘリカルスキャン方式で記録された映像データを高速で読み取ることが可能なリニア方式の磁気テープ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】
【００１０】
前記目的を達成するため、請求項１に係る磁気テープ再生装置は、テープ送り方向に対してデータトラックが傾斜してデータが記録されている磁気テープを、前記テープ送り方向に平行に磁気ヘッドを走行させて前記データを読み出す磁気テープ再生装置であって、前記磁気ヘッドは、テープ送り方向長さを長さＬｇ、テープ幅方向長さを幅Ｗｇとし、前記磁気テープにおいて、前記テープ送り方向に対するデータトラック傾斜角度をθｔ、アジマス角度をθａ、最短ビット長をＬｂとするとき、前記磁気ヘッドの長さＬｇおよび幅Ｗｇが以下の式（１）および式（２）を満足することを特徴とする。
【００１１】
【数３】
【００１２】
かかる構成により、リニア方式の単純な機構系で磁気テープを再生することができる。また、磁気ヘッドの大きさを制御することにより、磁気ヘッドが隣接する記録領域へはみ出すことなく再生することが可能である。
【００１３】
また、請求項２に係る磁気テープ再生装置は、請求項１に記載の磁気テープ再生装置において、前記磁気テープ再生装置は、長さＬｇ、幅Ｗｇの前記磁気ヘッドをテープ幅方向にピッチＰｇで配置して備え、前記磁気テープ再生装置は、前記磁気ヘッドの前記磁気テープに対する走行距離Ｌｒ毎に再生信号を検出する前記磁気ヘッドを切り換え、前記磁気ヘッドにより検出された再生信号に、前記磁気ヘッドを切り換えた位置に対して補正距離Ｌｃ移行した位置から前記磁気ヘッドの隣の磁気ヘッドにより検出された再生信号を接続して再構成を行い、前記磁気テープにおいて、データトラック幅をＷｔ、前記テープ送り方向に対するデータトラック傾斜角度をθｔ、アジマス角度をθａ、最短ビット長をＬｂとするとき、前記磁気ヘッドの長さＬｇおよび幅Ｗｇが以下の式（３）および式（４）を満足し、前記ピッチＰｇが以下の式（５）を満足し、前記走行距離Ｌｒが以下の式（６）を満足し、前記補正距離Ｌｃが以下の式（７）を満足することを特徴とする。
【００１４】
【数４】
【００１５】
このように、磁気ヘッドのピッチを制限して配置することにより、すべての記録領域に１つ以上の磁気ヘッドの全体が対面する。また、規定した走行距離毎に磁気ヘッドを切り換え、さらに補正距離を加算することにより、複数の磁気ヘッドで１本のデータトラックからデータを漏れなく読み取ることが可能である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る磁気テープ再生装置によれば、磁気テープの記録方向と異なる走行方向の磁気ヘッドでデータを再生することが可能となって、ヘリカルスキャン方式で記録された磁気テープを高速でテープ送りして再生することが可能となり、コピー作業が効率化される。また、１つの磁気ヘッドで異なるアジマス角度のデータトラックを読み取ることが可能となり、さらに、磁気テープ上の小さい記録領域のデータも正確に読み取ることが可能となる。
【００１７】
請求項２に係る磁気テープ再生装置によれば、すべての記録領域のデータも正確に読み取ることが可能となる。また、隣り合う複数のデータトラックを同時に読み取ることが可能となり、コピー作業が効率化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る磁気テープ再生装置を実現するための最良の形態について、図を参照して説明する。図１は、本発明に係る磁気テープ再生装置で再生される磁気テープを示す平面図であり、図２は図１の部分拡大図である。なお、後述の図５〜９も含め、左右方向をテープ長さ方向（＝テープ送り方向）、上下方向をテープ幅方向とする。
【００１９】
本発明に係る磁気テープ再生装置で再生する磁気テープにおいては、図１に示すように、磁気テープＭＴの長さ方向に対して傾斜した複数のデータトラックＴｒが記録される。これは、テープ送り方向はテープ長さ方向に沿っているが、磁気テープＭＴと摺動する磁気ヘッド（記録ヘッド）が、このテープ送り方向に対して傾斜した軸で回転するドラムの周面に備えられているからである（図１０参照）。
【００２０】
データトラックＴｒのテープ送り方向に対する傾斜角度をデータトラック角度θｔ（０°＜θｔ＜９０°）とする。このデータトラック角度θｔは、磁気テープの記録方式によって規格が異なるが、例えばＤ−５方式で、θｔ＝４．９３８４°である。
【００２１】
データトラックＴｒの幅（データトラックＴｒの長さ方向に垂直な距離）をデータトラック幅Ｗｔとする。このデータトラック幅Ｗｔは、近年のデータの高密度化に伴ってより狭くなっているが、例えばＤ−５方式で、Ｗｔ＝２０μｍである。なお、本発明においては、データトラックＴｒのピッチはデータトラック幅Ｗｔと同値とする。
【００２２】
図２に示すように、隣接するデータトラックＴｒ，Ｔｒは互いにデータの向きが異なって記録されている。これは、記録ヘッドの走行方向に対して異なる角度のギャップを有する記録ヘッドにより記録されたからであり、再生時にデータトラックＴｒ，Ｔｒ間のクロストークを抑えるためのものである。データの向きはデータトラックＴｒに対してそれぞれθａ０，θａ１の角度で傾斜しており、これらθａ０，θａ１をアジマス角度という（−９０°＜θａ０＜０°，０°＜θａ１＜９０°）。アジマス角度θａ０，θａ１は、磁気テープの記録方式によって規格が異なるが、例えばＤ−５方式では、θａ０＝−２０．０３８°、θａ１＝１９．９６２°である。そして、｜θａ０｜と｜θａ１｜は同値または近似値であるため、本明細書においては、θａ０，θａ１を総称してアジマス角度θａ（０°＜｜θａ｜＜９０）とする。また、本明細書においては、データトラック傾斜方向と同方向にデータが傾斜しているデータトラックＴｒを＋アジマストラック、データトラック傾斜方向と逆方向にデータが傾斜しているデータトラックＴｒを−アジマストラックと称する。
【００２３】
データトラックＴｒ上に記録された領域で、最も短い領域（最小記録領域）の、データトラック長さ方向における距離（記録長）を最短ビット長Ｌｂとする。この最短ビット長Ｌｂは、記録周波数１周期あたりの記録ヘッドの走行距離である最短記録波長の１／２であり、データの高密度化に伴って短くなっているが、例えばＤ−５方式で、Ｌｂ＝０．３２μｍである。
【００２４】
次に、本発明に係る磁気テープ再生装置の磁気ヘッドについて説明する。図３は本発明に係る磁気テープ再生装置の模式図で、（ａ）は外観図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図で磁気ヘッドの構成の一例を示す図、図４はマルチチャンネルヘッドのテープ送り方向に垂直な面による断面模式図である。
【００２５】
図３（ａ）に示すように、本発明に係る磁気ヘッド（再生ヘッド）Ｈｒは、固定されたマルチチャンネルヘッド１０に、テープ幅方向に所定の間隔で複数個搭載されている。再生ヘッドＨｒは、狭ピッチ搭載の可能な、例えば磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）で構成され、そして、磁気テープＭＴに対する再生ヘッドＨｒの走行方向は、テープ送り方向の逆向きすなわち平行であり、テープ長さ方向でもある。なお、本図では、再生ヘッドＨｒは、マルチチャンネルヘッド１０に数個しか記載されていないが、実際には、１個あたりの大きさはずっと小さくピッチも狭いので、もっと多く搭載されることが可能である。
【００２６】
図３（ｂ）および図４に示すように、マルチチャンネルヘッド１０は、複数のＭＲ素子と、各ＭＲ素子に接続された一対の電極と、これらのＭＲ素子を両側から挟むシールドと、ＭＲ素子（再生ヘッドＨｒ）から検出した再生信号を増幅する増幅器とを備える。また、図３（ｂ）に示すように、ＭＲ素子の幅（テープ幅方向長）が再生ヘッドＨｒのテープ幅方向長さで再生ヘッド幅Ｗｇ、ＭＲ素子を挟んだシールド−シールド間隔（ギャップ長）が再生ヘッドＨｒのテープ送り方向長さで再生ヘッド長Ｌｇとなる。
【００２７】
次に、本発明に係る再生ヘッドの大きさについて説明する。図５は、本発明に係る磁気テープ再生装置で再生される磁気テープを示す拡大平面図である。
【００２８】
再生ヘッドＨｒはテープ幅方向に沿った向きであるため、個々の記録領域は再生ヘッドＨｒに対して（θｔ＋θａ）傾斜している。また、＋アジマストラックの記録領域は（θｔ＋θａ）、−アジマストラックの記録領域は（θｔ−｜θａ｜）と、異なる角度で傾斜している。なお、一般的にθｔ＜｜θａ｜であるため、−アジマストラックの記録領域は＋アジマストラックとは逆方向に（｜θａ｜−θｔ）傾斜していることになる。
【００２９】
再生ヘッドＨｒは、正確に再生信号を検出するために、再生ヘッドＨｒの全体が１つの記録領域に収まる必要がある。上記の通り、再生ヘッドＨｒはアジマス記録された記録領域とは非平行であるため、記録ヘッドのようなデータトラック幅に相当する幅の磁気ヘッドでは、小さい記録領域に収まらない。
【００３０】
再生ヘッドＨｒは、その全体が１つの記録領域に収まるように、その大きさを規制する必要がある。すなわち、再生ヘッドＨｒの長さＬｇおよび幅Ｗｇを、最小記録領域に収まるように規制する。そこで、傾斜の異なる＋アジマストラック、−アジマストラックそれぞれの最小記録領域ｄｂ１，ｄｂ０に収まる大きさの再生ヘッドＨｒを比較して、小さい方を採用する。ここで、再生ヘッド長Ｌｇは、ＭＲ素子の製造技術等により収束し、現在は約０．１μｍ以下となる磁気ヘッドが製造可能である。そこで、再生ヘッド長Ｌｇに合わせて、＋アジマストラック、−アジマストラックそれぞれの最小記録領域ｄｂ１，ｄｂ０に収まる再生ヘッド幅Ｗｇを設計する。
図５より、＋アジマストラックの最小記録領域（＋アジマス最小記録領域）ｄｂ１のテープ送り方向長さＬｂ１’は次式（８）となる。
【００３１】
【数５】
【００３２】
＋アジマス最小記録領域ｄｂ１に内接し、テープ送り方向長さＬｇの長方形の、テープ幅方向長さが、再生ヘッドＨｒの最大幅Ｗｇ１ｍａｘとなるので、図５より、次式（９）が成立する。
【００３３】
【数６】
【００３４】
式（８）、（９）より次式（１０）が成立する。
【００３５】
【数７】
【００３６】
同様に、−アジマストラックの最小記録領域（−アジマス最小記録領域）ｄｂ０に収まる再生ヘッドＨｒの最大幅Ｗｇ０ｍａｘを設計する。図５より、−アジマス最小記録領域ｄｂ０のテープ送り方向長さＬｂ０’は次式（１１）となる。
【００３７】
【数８】
【００３８】
＋アジマストラックと同様に、−アジマストラックにおける再生ヘッドＨｒの最大幅Ｗｇ０ｍａｘは次式（１２）となる。
【００３９】
【数９】
【００４０】
式（１１）、（１２）より次式（１３）が成立する。
【００４１】
【数１０】
【００４２】
図５に示すように、データトラック長さ方向における距離が同じである記録領域のテープ幅方向長さは、より傾斜の大きい＋アジマストラックの方が小さい。したがって、原則として、Ｗｇ１ｍａｘ＜Ｗｇ０ｍａｘとなって、再生ヘッド幅Ｗｇは＋アジマス最小記録領域ｄｂ１に収束する。一方、同記録領域のテープ送り方向長さは、傾斜の小さい−アジマストラックの方が小さく、Ｌｂ０’＜Ｌｂ１’が成立する。なお、理論上、再生ヘッド長Ｌｇは、最小記録領域のテープ送り方向の長さより小さければ再生が可能である。すなわち、Ｌｇ＜Ｌｂ０’である。ここで、Ｌｇ＝Ｌｂ０’と仮定したとき、−アジマストラックにおいて、式（１２）よりＷｇ０ｍａｘ＝０となる。一方、Ｌｇ＜Ｌｂ１’であるので、＋アジマストラックにおいては、式（９）よりＷｇ１ｍａｘ＞０となる。したがって、Ｌｇ＝Ｌｂ０’のとき、Ｗｇ１ｍａｘ＞Ｗｇ０ｍａｘとなる。
【００４３】
このように、再生ヘッド長Ｌｇが大きくなって−アジマス最小記録領域ｄｂ０のテープ送り方向長さＬｂ０’に近付くと、Ｗｇ１ｍａｘ＞Ｗｇ０ｍａｘとなって、再生ヘッド幅Ｗｇは−アジマス最小記録領域ｄｂ０に収束するようになる。ただし、式（９）および式（１２）より、再生ヘッド長Ｌｇが大きくなるほど再生ヘッド最大幅Ｗｇ０ｍａｘ，Ｗｇ１ｍａｘは小さくなって、再生ヘッド幅Ｗｇを小さくしなくてはならなくなる。そのため、再生ヘッド長ＬｇはＬｂ０’に対して、すなわち最短ビット長Ｌｂに対してある程度小さいことが好ましい。そこで、再生ヘッド長Ｌｇの上限を設けて、Ｗｇ１ｍａｘ≦Ｗｇ０ｍａｘが成立するようにする。式（１０）と式（１３）の差より、次式（１４）が得られる。
【００４４】
【数１１】
【００４５】
式（１４）を変換すると式（１）となる。この式（１）を満足するとき、Ｗｇ１ｍａｘ≦Ｗｇ０ｍａｘであるので、再生ヘッド幅Ｗｇの最大値はＷｇ１ｍａｘとなる。すなわち、Ｗｇ≦Ｗｇ１ｍａｘであるから、式（１０）より式（２）が成立する。
【００４６】
再生ヘッドＨｒの長さＬｇおよび幅Ｗｇを以上のように設定すれば、＋アジマス最小記録領域ｄｂ１、−アジマス最小記録領域ｄｂ０それぞれに再生ヘッドＨｒの全体が収まって、再生ヘッドＨｒが隣接する記録領域の再生信号を同時に検出することがないので、正確に再生することが可能である。
【００４７】
次に、本発明に係る磁気テープ再生装置における磁気ヘッドの配置を説明する。図６は、磁気ヘッドを配置した磁気テープの拡大平面図および磁気ヘッドで検出された再生信号の波形のエンベロープを示す図である。
【００４８】
上述したように、本発明に係る磁気テープ再生装置において、再生ヘッドＨｒ（Ｈｒ０，Ｈｒ１，Ｈｒ２）はその走行方向の垂直方向（テープ幅方向）に所定の間隔で配置される（図３（ａ）参照）。そして、図６に示すように、再生ヘッドＨｒの走行方向はデータトラックＴｒに対して所定の角度で傾斜している。したがって、１つの再生ヘッドＨｒが複数のデータトラックＴｒ０，Ｔｒ１，…を順に跨いで走行する。また、１本のデータトラックＴｒから見れば、その上を複数の再生ヘッドＨｒ０，Ｈｒ１，Ｈｒ２が順繰りに走行し、そして、１本のデータトラックＴｒにおいて、その幅方向に対する再生ヘッドＨｒの位置は変化する。すなわち、個々の記録領域において、再生ヘッドＨｒが対面するデータトラック幅方向の位置はそれぞれ異なることになる。
【００４９】
全データを漏らさず再生するためには、すべての記録領域上を少なくとも１つの再生ヘッドＨｒの全体が走行する必要がある。したがって、２つの再生ヘッドＨｒ，Ｈｒの全体が、テープ幅方向長さの小さい、すなわち傾斜の大きい＋アジマストラックにおける１つの記録領域に対面するように再生ヘッドＨｒ，Ｈｒの間隔を設定すればよい。このようにすれば、データトラックＴｒに対する再生ヘッドＨｒの相対位置が変化しても、すべての記録領域を少なくとも１つの再生ヘッドＨｒの全体が走行することとなる。
【００５０】
以下に、そのための再生ヘッドＨｒの配置の設定方法を図６、図７および図８を参照して説明する。図７および図８は、磁気ヘッドを配置した磁気テープの拡大平面図である。長さＬｇ、幅Ｗｇの再生ヘッドＨｒのピッチをＰｇとする。データトラック角度θｔで傾斜した、幅ＷｔのデータトラックＴｒにさらにアジマス角度θａで傾斜した、＋アジマストラックの記録領域に、２つの再生ヘッドＨｒ，Ｈｒの全体をテープ幅方向に配置するので、ピッチＰｇで配置された再生ヘッドＨｒ，Ｈｒ２つ分のテープ幅方向長さ（Ｗｇ＋Ｐｇ）を求めればよい。まず、記録長を無視した（０とした）ときの、＋アジマストラックの記録領域のテープ幅方向長さＷｔ１’を次式（１５）により求める。
【００５１】
【数１２】
【００５２】
長さＷｔ１’上に２つの再生ヘッドＨｒ，Ｈｒの全体を配置するので、再生ヘッドＨｒの最大ピッチＰｇｍａｘは次式（１６）にしたがう。
【００５３】
【数１３】
【００５４】
式（１６）は、再生ヘッド長Ｌｇを無視（Ｌｇ＝０）しているので、最小記録領域において式（１６）が成立する再生ヘッド長Ｌｇを求める。図７に示すように、式（１６）が成立する再生ヘッド長Ｌｇは、＋アジマス最小記録領域ｄｂ１のテープ送り方向長さＬｂ１’（式（８）参照）の１／２以下であるので、次式（１７）が条件となる。
【００５５】
【数１４】
【００５６】
式（８）、（１７）より式（３）が成立する。また、Ｐｇ≦Ｐｇｍａｘであるから、式（１５）、（１６）より式（５）が成立する。したがって、再生ヘッドＨｒの長さＬｇが式（３）を満足するとき、再生ヘッドＨｒのピッチＰｇを以上のように設定すれば、再生ヘッドＨｒの走行方向に対して傾斜した記録領域を、少なくとも１つの再生ヘッドＨｒの全体が対面して走行するので、全ての記録領域が、いずれか１つ以上の再生ヘッドＨｒにより正確に再生される。なお、図６においては、再生ヘッドＨｒの配置を説明するために、ピッチＰｇを最大値Ｐｇｍａｘとして示している。
【００５７】
前記の通り、再生ヘッド長Ｌｇは、−アジマス最小記録領域ｄｂ０のテープ送り方向長さＬｂ０’（図５参照）より小さければ、理論上再生が可能である。そこで、式（３）の条件を満たさない場合、すなわち、再生ヘッド長Ｌｇが＋アジマス最小記録領域ｄｂ１のテープ送り方向長さＬｂ１’の１／２を超える場合のピッチＰｇ１を求める。再生ヘッドＨｒ，Ｈｒ２つ分のテープ幅方向最大長さ（Ｗｇ＋Ｐｇｍａｘ）は、＋アジマス最小記録領域ｄｂ１の内で、テープ送り方向長さが再生ヘッド長Ｌｇ以上である領域である。したがって、（Ｗｇ＋Ｐｇｍａｘ）が最小となるのは、再生ヘッド長Ｌｇが最大である場合である。前記の通り、再生ヘッド長Ｌｇの最大値（極限値）はＬｂ０’であるが、Ｌｂ１’＞Ｌｂ０’であるので、Ｌｇ＝Ｌｂ１’と仮定する。このような再生ヘッドＨｒｌｉｍ，Ｈｒｌｉｍの全体が収まる領域は、＋アジマス最小記録領域ｄｂ１の内でテープ送り方向長さが再生ヘッド長と同じＬｂ１’である領域である。この領域のテープ幅方向長さをＷｂ１とすると、図７より、Ｗｂ１は次式（１８）により求められる。また、最大ピッチＰｇ１ｍａｘは次式（１９）にしたがう。
【００５８】
【数１５】
【００５９】
Ｐｇ１≦Ｐｇ１ｍａｘであるから、式（１５）、（１８）、（１９）より次式（２０）が成立する。
【００６０】
【数１６】
【００６１】
以上のように設定すれば、再生ヘッド長Ｌｇを最短ビット長Ｌｂに対して十分小さく製造できない場合も、全ての記録領域をいずれか１つ以上の再生ヘッドＨｒにより正確に再生することが可能である。
【００６２】
次に、図６における再生ヘッドＨｒ１の走行軌跡に注目して説明する。
再生ヘッドＨｒ１の全体が、データトラックＴｒ１上に進入した位置を基点Ｔ０とする。そして、再生ヘッドＨｒ１がデータトラックＴｒ１を走行、再生し続けると、その一部がデータトラックＴｒ１をはみ出して隣のデータトラックＴｒ２に跨るようになる。この、はみ出し始める位置をＴ１とする。さらに、再生ヘッドＨｒ１が走行すると、その全体がデータトラックＴｒ２上に到達する。この位置をＴ２とする。
【００６３】
このＴ０−Ｔ２間における再生ヘッドＨｒ１が検出した再生信号は、以下の通りである。データトラックＴｒ１の再生信号Ｓ１１の波形は、基点Ｔ０で最大出力となり、Ｔ１まで継続して検出される。そして、Ｔ１から出力が漸減する。同時に、データトラックＴｒ２の再生信号Ｓ１２の検出が開始され、その出力が漸増する。そして、Ｔ２で、再生信号Ｓ１１は出力が０となり、一方、再生信号Ｓ１２は最大出力となる。図６では、再生信号Ｓ１１，Ｓ１２の波形を分けて示しているが、実際には、再生ヘッドＨｒ１が、データトラックＴｒ１，Ｔｒ２に跨っているＴ１−Ｔ２間で検出する信号は、２つの再生信号Ｓ１１，Ｓ１２が混信（クロストーク）したものであり、データトラックＴｒ１，Ｔｒ２それぞれの再生信号とすることは困難である。したがって、再生ヘッドＨｒ１の一部がこれまで再生していたデータトラックＴｒ１を外れるＴ１より前に、隣に配置されている再生ヘッドＨｒ２によりデータトラックＴｒ１の再生信号を検出する必要がある。
【００６４】
図６に、再生ヘッドＨｒが１本のデータトラックＴｒを連続再生可能なＴ０−Ｔ１間距離を、最長再生距離Ｌｒｍａｘとし、Ｔ１−Ｔ２間距離をオーバーラップ距離Ｌｏｖとして示す。
【００６５】
一方、再生ヘッドＨｒ２はその全体が、先行する再生ヘッドＨｒ１に遅れて、位置Ｔ３でデータトラックＴｒ１上に到達する。そして、このとき再生ヘッドＨｒ２が検出したデータトラックＴｒ１の再生信号Ｓ２１の波形は最大出力となる。このＴ０−Ｔ３間距離を再生ピッチＰｒとする。再生ピッチＰｒは再生ヘッドＨｒのピッチＰｇに比例し、次式（２１）にしたがう。
【００６６】
【数１７】
【００６７】
ここで、磁気テープＭＴの記録領域の傾斜について考察する。上述したように、個々の記録領域はテープ送り方向すなわち再生ヘッドＨｒの走行方向に対して（θｔ＋θａ）傾斜している。特に＋アジマストラック上の記録領域の傾斜は、再生ヘッドＨｒの走行方向と同じ向きに傾斜している。したがって、図６に示すように、再生ヘッドＨｒ１がデータトラックＴｒ１をはみ出し始める位置Ｔ１において、再生ヘッドＨｒ２は、データトラックＴｒ１に進入しているが、この位置における小さい記録領域ｄ２を通過してその一部がはみ出している。すなわち、位置Ｔ１でデータトラックＴｒ１を再生する再生ヘッドＨｒを切り換えると、記録領域ｄ２は再生ヘッドＨｒ１，Ｈｒ２のいずれによっても正確に検出されないことになる。
【００６８】
再生ヘッドＨｒの切り換え時に全データを漏らさず再生するためには、後続の再生ヘッドＨｒによる再生信号の検出開始位置を記録領域の傾斜に合わせる必要がある。この合わせ込み用の距離を補正距離Ｌｃとし、その距離は次式（７）にしたがう。
【００６９】
【数１８】
【００７０】
すなわち、図６において、先行する再生ヘッドＨｒ１と、その位置より補正距離Ｌｃ移行した位置にある再生ヘッドＨｒ２とが、データトラックＴｒ１から見て同じ位置にあるといえる。ここで、−アジマストラックにおける補正距離をＬｃ０、＋アジマストラックにおける補正距離をＬｃ１とすると、補正距離Ｌｃ０，Ｌｃ１はそれぞれ次式（２２）、（２３）に置き換えられる。
【００７１】
【数１９】
【００７２】
なお、＋アジマストラックにおいて、Ｌｃ１＜０であるので、Ｌｃ１移行したということは、｜Ｌｃ１｜後退させたことになる。
【００７３】
ここで、再生ヘッド長Ｌｇが大きいと、＋アジマストラックにおいて、補正距離Ｌｃ（Ｌｃ１）移行した位置にある後続の再生ヘッドＨｒの全体が記録領域（データトラックＴｒ）に収まりきらない場合が生じる。最大ピッチＰｇｍａｘにおいて、このような状態となる再生ヘッド長Ｌｇは、図８より、次式（２４）の範囲を超えて大きい場合である。
【００７４】
【数２０】
【００７５】
すなわち、式（４）の条件を満たす必要がある。そこで、再生ヘッド幅Ｗｇおよび再生ヘッド長Ｌｇが式（４）を満たさない場合のピッチＰｇ２を求める。上記の最大ピッチＰｇｍａｘにおいてＬｃ移行させた配置から、データトラックＴｒからはみ出した再生ヘッドＨｒを記録領域の傾斜（θｔ＋｜θａ｜）に沿ってデータトラックＴｒ内に収まる位置までシフトさせればよい。そこで、再生ヘッドＨｒがデータトラックＴｒから最も多くはみ出す場合を仮定する。これは、再生ヘッド長Ｌｇが最大かつ再生ヘッド幅Ｗｇが最小である場合である。すなわち、Ｌｇ＝Ｌｂ１’かつＷｇ＝０と仮定する。このような再生ヘッドＨｒｌｉｍ，Ｈｒｌｉｍを最大ピッチＰｇｍａｘで、Ｌｃ移行させて配置した場合、そのはみ出し幅Ｐｇｏｖは、図８より次式（２５）にしたがう。
【００７６】
【数２１】
【００７７】
はみ出し幅Ｐｇｏｖ分をシフトさせると、ピッチＰｇ２の最大値は（Ｐｇｍａｘ−Ｐｇｏｖ）となるので式（１８）よりＷｂ１となり、さらに、Ｗｇ＝０の場合であることから、ピッチＰｇ２は式（２０）のＰｇ１と一致する。以上より、再生ヘッド長Ｌｇおよび再生ヘッド幅Ｗｇが式（４）を満たさない場合は、再生ヘッドＨｒのピッチはＰｇ１となる。
【００７８】
以上のようにピッチを設定すれば、再生ヘッド幅Ｗｇを再生ヘッド長Ｌｇに対して十分大きく設計できない場合、例えば再生ヘッド長Ｌｇを最短ビット長Ｌｂに対して十分小さく製造できない場合も、再生ヘッドＨｒの切り換え時に全データを漏らさず再生することが可能である。また、前記の通り、式（３）を満たさない場合の再生ヘッドＨｒのピッチもＰｇ１である。したがって、再生ヘッドＨｒの長さＬｇおよび幅Ｗｇが式（３）および式（４）を満足する場合は、再生ヘッドＨｒのピッチはＰｇ（式（５））となり、それ以外の場合すなわち式（３）、式（４）の少なくとも一方を満たさない場合は、再生ヘッドＨｒのピッチはＰｇ１（式（２０））となる。
【００７９】
ここで、式（３）を満足する再生ヘッド長Ｌｇの最大値、すなわち再生ヘッド長Ｌｇが＋アジマス最小記録領域ｄｂ１のテープ送り方向長さＬｂ１’の１／２となるときの最短ビット長Ｌｂ（次式（２６））を式（２）に代入すると、再生ヘッド幅Ｗｇは次式（２７）となる。
【００８０】
【数２２】
【００８１】
式（２７）において式（４）を満足するためには、再生ヘッド幅Ｗｇは最大幅Ｗｇ１ｍａｘで固定される。このことから、再生ヘッド長Ｌｇが式（３）を満たさない場合、すなわち＋アジマス最小記録領域ｄｂ１のテープ送り方向長さＬｂ１’の１／２を超える場合は、必然的に式（４）も満たさないことになる。
【００８２】
図６に戻って、１つの再生ヘッドＨｒによる再生について説明する。再生ヘッドＨｒの全体がデータトラックＴｒに到達した位置を基準とすると、前記の補正距離Ｌｃ加算した位置が、図６における位置Ｔ３となる。すなわち、１つの再生ヘッドＨｒが１本のデータトラックＴｒを連続再生する必要距離Ｔ０−Ｔ４間を再生距離Ｌｒとすると、次式（２８）が成立する。
【００８３】
【数２３】
【００８４】
式（２８）に式（２１）、（７）を代入すると式（６）となる。
【００８５】
図６に示すように、再生ヘッドＨｒ１，Ｈｒ２それぞれによるデータトラックＴｒ１の再生信号Ｓ１１，Ｓ２１における記録領域ｄ１の信号位置は、補正距離Ｌｃずれて検出されている。このことからも、再生信号Ｓ１１に、その検出終点から補正距離Ｌｃ移行した位置を再生信号Ｓ２１の検出始点として継ぎ合わせることによって、データトラックＴｒ１の再生信号が完成することがわかる。
【００８６】
ここで、−アジマストラックの場合、（θｔ＋θａ）＝（θｔ−｜θａ｜）であり、上述したように、θｔ＜｜θａ｜である場合、（θｔ＋θａ）＜０となり、すなわち、Ｌｃ＞０となる。したがって、−アジマストラックを再生する場合、先行する再生ヘッドＨｒが再生距離Ｌｒ走行した位置から補正距離Ｌｃ進めた位置において、後続の再生ヘッドＨｒが検出を開始する。なお、１本のデータトラックＴｒにおける各再生ヘッドＨｒによる検出開始位置間隔すなわち再生ピッチＰｒは＋アジマストラックと−アジマストラックで同値である。
【００８７】
図９を参照して、本発明に係る磁気テープ再生装置における１本のデータトラックについての再生方法を説明する。図９は、磁気ヘッドを配置した磁気テープの拡大平面図で、図６の範囲を広げた図である。図９は、図６と同様に、磁気テープＭＴには傾斜したデータトラックＴｒ０，Ｔｒ１，…が記録され、同図の左端に再生ヘッドＨｒ０，Ｈｒ１，Ｈｒ２，…がテープ幅方向に並んで配置されている。そして、再生ヘッドＨｒ０，Ｈｒ１，Ｈｒ２，…は、それぞれテープ送り方向と反対方向に走行する。また、データトラックＴｒ０は−アジマストラック、データトラックＴｒ１は＋アジマストラックである。
【００８８】
データトラックＴｒ１について見ると、まず、再生ヘッドＨｒ１が走行し、再生を行う（区間Ｌ１１）。再生ヘッドＨｒ１が再生ピッチＰｒ走行した位置で、再生ヘッドＨｒ２がデータトラックＴｒ１に到達し、再生を開始する（区間Ｌ１２）。この時点では、再生ヘッドＨｒ１による再生も並行して行われる。そして、再生ヘッドＨｒ１が距離Ｌｒ１走行したら、再生ヘッドＨｒ１によるデータトラックＴｒ１再生は完了する。一方、再生ヘッドＨｒ２が再生ピッチＰｒ走行した位置で、再生ヘッドＨｒ３がデータトラックＴｒ１に到達し、再生を開始する（区間Ｌ１３）。以下、同様にデータトラックＴｒ１上を再生ヘッドＨｒ３，Ｈｒ４，…が一部区間で重なりながら交替で再生する。そして、再生ヘッドＨｒ１，Ｈｒ２，…により検出された再生信号は、それぞれ先行する再生ヘッドＨｒにより検出された再生信号の末端に継ぎ合わされて、データトラックＴｒ１の再生信号に再構成される。なお、距離Ｌｒ１は＋アジマストラックにおける再生距離Ｌｒである。
【００８９】
同様に、データトラックＴｒ０について見ると、まず、再生ヘッドＨｒ３が走行し、再生を行う（区間Ｌ０３）。そして、再生ヘッドＨｒ３が距離Ｌｒ０走行したら、再生ヘッドＨｒ３によるデータトラックＴｒ０再生は完了する。一方、再生ヘッドＨｒ３による再生開始位置から再生ピッチＰｒ移行した位置で、再生ヘッドＨｒ４がデータトラックＴｒ０に到達し、再生を開始する（区間Ｌ０４）。以下、同様に再生ヘッドＨｒ５に交替して再生される（区間Ｌ０５）。−アジマストラックの場合、Ｌｒ０＜Ｐｒなので、距離（Ｐｒ−Ｌｒ０）すなわちＬｃ０において、再生ヘッドＨｒ３，Ｈｒ４，Ｈｒ５いずれによっても検出されない空白区間が発生する。そして、再生ヘッドＨｒ３，Ｈｒ４，…により検出された再生信号は、それぞれ先行する再生ヘッドＨｒにより検出された再生信号の末端に継ぎ合わされて、データトラックＴｒ０の再生信号に再構成される。なお、距離Ｌｒ０は−アジマストラックにおける再生距離Ｌｒである。
【００９０】
以上の方法で、（ヘリカルスキャン方式で）斜め記録された磁気テープをリニア方式で再生することが可能となる。
【００９１】
なお、各再生ヘッドＨｒ１，Ｈｒ２，…から検出された再生信号を一時記憶するメモリ、再構成を行う処理手段（ＣＰＵ）、および再構成されたデータを格納する記憶手段（ＨＤＤ）は、磁気テープ再生装置に内蔵してもよいし、外部装置であってもよい。また、記憶手段を設けず、再構成されたデータを直接コピー先の媒体に書き込む記録装置を内蔵あるいは接続してもよい。
【実施例】
【００９２】
以上、本発明を実施するための最良の形態について述べてきたが、以下に、本発明の実施例を具体的に説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００９３】
Ｄ−５方式で記録された磁気テープを再生するための本発明に係る磁気テープ再生装置を設計する。Ｄ−５方式において、データトラック角度θｔ＝４．９３８４°、データトラック幅Ｗｔ＝２０μｍ、最短ビット長Ｌｂ＝０．３２μｍ、そしてアジマス角度は、θａ０＝−２０．０３８°、θａ１＝１９．９６２°のうち傾斜の大きいθａ０の絶対値にさらに公差の最大値として＋０．０１５°とし、θａ＝２０．１８８°とする。また、再生ヘッドＨｒのヘッド長はＬｇ＝０．１μｍとする。
【００９４】
まず、再生ヘッドＨｒの長さＬｇが式（１）、（３）を満足するかを確認する。
【００９５】
【数２４】
【００９６】
Ｌｇ＝０．１μｍなので、式（２９）、（３０）より、ヘッド長Ｌｇは式（１）、（３）を共に満足する。ヘッド長Ｌｇが、式（１）を満足することから式（２）を、式（３）を満足することから式（４）、（５）をそれぞれ適用できる。そして、再生ヘッドＨｒの幅Ｗｇを設計する。式（２）、（４）より幅Ｗｇの範囲を求める。
【００９７】
【数２５】
【００９８】
式（３１）、（３２）より、再生ヘッドＨｒの幅Ｗｇを０．４９μｍとする。次に、式（５）よりピッチＰｇの範囲を求める。
【００９９】
【数２６】
【０１００】
式（３３）より、再生ヘッドＨｒのピッチＰｇを１８．７５μｍとする。さらに、再生ピッチＰｒは、式（２１）にしたがう。
【０１０１】
【数２７】
【０１０２】
式（３４）より、走行距離２１７．０μｍ毎に、次の再生ヘッドＨｒによる検出を開始する。また、＋アジマストラックにおける補正距離Ｌｃ１、−アジマストラックにおける補正距離Ｌｃ０は、それぞれ式（２３）、（２２）にしたがう。
【０１０３】
【数２８】
【０１０４】
式（３５）より、＋アジマストラックにおいては補正距離８．７９４μｍ手前から、次の再生ヘッドＨｒにより検出を開始する。一方、式（３６）より、−アジマストラックにおいては補正距離５．１１２μｍ通過してから、次の再生ヘッドＨｒにより検出を開始する。そして、１本のデータトラックＴｒにおける１つの再生ヘッドＨｒによる再生距離Ｌｒについて、＋アジマストラックにおける再生距離Ｌｒ１、−アジマストラックにおける再生距離Ｌｒ０は、それぞれ式（２８）にしたがう。
【０１０５】
【数２９】
【０１０６】
式（３７）より、＋アジマストラックにおいては２２５．７９４μｍ、式（３８）より、−アジマストラックにおいては２１１．８８８μｍが、１本のデータトラックＴｒにおける再生距離である。そして、それぞれの再生ヘッドＨｒにより検出された再生信号を接続することで、データトラックＴｒ毎の再生信号が得られる。また、Ｄ−５方式で記録された磁気テープＭＴのデータトラックＴｒのある領域は、テープ幅方向において、音声トラックの下縁位置が１１．９５ｍｍ、映像トラックの下縁位置が１．６２９ｍｍであるので、両者の差とみなすことができる。この全域に再生ヘッドＨｒを配置すると、その個数は次式（３９）となる。
【０１０７】
【数３０】
【０１０８】
式（３９）より、マルチチャンネルヘッド１０に再生ヘッドＨｒを５５１個搭載すれば、１回のテープ送りで磁気テープＭＴの全てのデータトラックＴｒを再生可能な磁気テープ再生装置となる。また、この磁気テープ再生装置のテープ送り速度を３．０ｍ／ｓとしたとき、Ｄ−５方式におけるテープ送り速度は１６７．２２８ｍｍ／ｓであるので、約１８倍速再生となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明に係る磁気テープ再生装置で再生される磁気テープを示す平面図である。
【図２】図１の磁気テープの部分拡大図である。
【図３】本発明に係る磁気テープ再生装置を説明する模式図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図で磁気ヘッドの構成の一例を示す図である。
【図４】本発明に係る磁気テープ再生装置のマルチチャンネルヘッドの断面模式図である。
【図５】本発明に係る磁気テープ再生装置における磁気ヘッドの長さおよび幅を説明する図であり、磁気テープの拡大平面図である。
【図６】本発明に係る磁気テープ再生装置における磁気ヘッドの配置を説明する図であり、磁気ヘッドを配置した磁気テープの拡大平面図、および、磁気ヘッドで検出された再生信号の波形のエンベロープを示す図である。
【図７】本発明に係る磁気テープ再生装置の磁気ヘッドの長さとピッチの関係を説明する図であり、磁気ヘッドを配置した磁気テープの拡大平面図である。
【図８】本発明に係る磁気テープ再生装置の磁気ヘッドの長さおよび幅とピッチとの関係を説明する図であり、磁気ヘッドを配置した磁気テープの拡大平面図である。
【図９】本発明に係る磁気テープ再生装置の磁気ヘッドを配置した磁気テープの拡大平面図である。
【図１０】ヘリカルスキャン方式の磁気テープ記録／再生装置を説明する模式図である。
【図１１】リニア方式の磁気テープ記録／再生装置を説明する模式図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０ マルチチャンネルヘッド
ＭＴ 磁気テープ
Ｈｒ 再生ヘッド（磁気ヘッド）
Ｔｒ データトラック
Ｗｔ データトラック幅
θｔ データトラック角度
θａ，θａ０，θａ１ アジマス角度
Ｌｂ 最短ビット長
Ｌｇ 再生ヘッド長
Ｗｇ 再生ヘッド幅
Ｐｇ 再生ヘッドピッチ
Ｌｒ，Ｌｒ０，Ｌｒ１ １本のデータトラックにおける再生ヘッドの再生距離
Ｌｃ，Ｌｃ０，Ｌｃ１ 補正距離
Ｐｒ 再生ピッチ
Ｈｒ０〜Ｈｒ６ 再生ヘッド
Ｔｒ０，Ｔｒ１，Ｔｒ２ データトラック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気テープに斜め記録されたデータを高速で読み取ることを可能とする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、映像記録用の媒体は磁気テープであったが、近年は光ディスク等の大容量、長寿命の媒体に移行しつつある。それに伴い、磁気テープを媒体とするテープ式映像記録装置（ＶＴＲ：Ｖｉｄｅｏ Ｔａｐｅ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）は、将来的には製造されなくなり、その保守サービスもなくなるため、磁気テープで保存された映像データを新しい映像記録用の媒体へコピー（ダビング）する必要がある。
【０００３】
そのため、磁気テープに保有されている膨大な量の映像データのコピー作業の効率化のための、高速のデータ読み取り技術が必要とされる。
【０００４】
磁気テープの再生速度の高速化の方法としては、磁気テープに対する磁気ヘッドの走行速度を速くすることが挙げられる。ここで、ＶＴＲは、磁気テープに、テープ送り方向（テープ長さ方向）に対して所定の角度で傾斜したデータトラックを記録するヘリカルスキャン方式を採用している。図１０に示すように、ヘリカルスキャン方式の記録／再生装置において、磁気テープＭＴは、磁気ヘッドＨｄを搭載した回転ドラム（シリンダ）Ｂ１に斜めに巻き付けられ、磁気テープＭＴの送り方向に対して、回転ドラムＢ１の回転軸が傾斜している。これにより、磁気ヘッドＨｄの軌跡すなわちデータトラックＴｒはテープ長さ方向に対して傾斜して記録される（図１参照）。そして、同じ構成により、磁気ヘッドＨｄがデータトラックＴｒ上を走行して再生される。なお、図１０において磁気ヘッドＨｄは１つのみ図示されるが、実際は２種類のアジマスヘッドが搭載され、さらに記録用、再生用等にそれぞれ搭載されている装置が多い。
【０００５】
このヘリカルスキャン方式において、上記のように磁気テープに対する磁気ヘッドの走行速度を速くする方法として、テープ送り速度と回転ドラムの回転速度とをそれぞれ記録時の速度に対して同じ倍率で変化させることで、磁気ヘッドをデータトラックに沿って高速走行させることが考えられる。しかしながら、ヘリカルスキャン方式の記録／再生装置は、通常（１倍速）状態で、テープ送り速度は数１０ｍｍ／ｓ、回転ドラムの回転速度は数１０ｒｐｓと、テープ送り速度に対して回転ドラムの回転速度が高く、例えば２倍速再生であっても、回転ドラムの高速回転に伴う振動や、磁気ヘッドと磁気テープとの接触状態を良好に維持できないこと等により、画質や音質が悪化する等の問題を生じ、技術的な課題が多く困難である。
【０００６】
一方、サーバのバックアップ等に適用される、テープ送り方向に対して平行なデータトラックに記録されるリニア方式の磁気テープ記録／再生装置は、図１１に示すように、磁気ヘッドＨｄをテープ送り方向に対して固定した状態で磁気テープＭＴを送ることにより走行させるという単純な機構系であるため、そのテープ送り速度は数ｍ／ｓとヘリカルスキャン方式と比較して高速である。また、リニア方式では、磁気ヘッドＨｄを搭載したヘッド部Ｂ２をテープ幅方向に移動させてテープ送りを繰り返すことにより、全ての記録領域を走行させているが、近年は、磁気ヘッドの狭ピッチ化および多ヘッド搭載によりテープ送り回数を減らすことが可能となっている。例えば特許文献１には、狭ピッチのデータトラックに複数の磁気ヘッドで再生する技術が開示されている。
【０００７】
ヘリカルスキャン方式における高速再生としては、回転ドラムに磁気ヘッドを多数搭載し、複数本のデータトラックを同時に走行させる技術や、一方の速度（テープ送り速度）をより高速化してデータトラックと非平行に磁気ヘッドを走行させる技術が開示されている。例えば特許文献２には、回転ドラムの回転速度は１倍のまま、Ｎ倍のテープ送り速度で、Ｎ倍数の磁気ヘッドがそれぞれ異なるデータトラックを跨いでデータを読み取り、読み取ったデータを合成することにより１／Ｎの時間で再生する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１３２５０４号公報（段落００２１〜００２８）
【特許文献２】特許第３６６９０３１号公報（段落００３７〜００４３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、機構系が複雑なヘリカルスキャン方式では、テープ送り速度に限界があり、さらなる高速化は困難である。また、既にヘリカルスキャン方式で磁気テープに蓄積されたデータに対して、現行のリニア方式の磁気テープ再生装置を適用することは不可能である。
【０００９】
本発明は前記問題点に鑑み創案されたもので、磁気テープにヘリカルスキャン方式で記録された映像データを高速で読み取ることが可能なリニア方式の磁気テープ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】
【００１０】
前記目的を達成するため、請求項１に係る磁気テープ再生装置は、テープ送り方向に対してデータトラックが傾斜してデータが記録されている磁気テープを、前記テープ送り方向に平行に磁気ヘッドを走行させて前記データを読み出す磁気テープ再生装置であって、前記磁気ヘッドは、テープ送り方向長さを長さＬｇ、テープ幅方向長さを幅Ｗｇとし、前記磁気テープにおいて、前記テープ送り方向に対するデータトラック傾斜角度をθｔ、アジマス角度をθａ、最短ビット長をＬｂとするとき、前記磁気ヘッドの長さＬｇおよび幅Ｗｇが以下の式（１）および式（２）を満足することを特徴とする。
【００１１】
【数３】
【００１２】
かかる構成により、リニア方式の単純な機構系で磁気テープを再生することができる。また、磁気ヘッドの大きさを制御することにより、磁気ヘッドが隣接する記録領域へはみ出すことなく再生することが可能である。
【００１３】
また、請求項２に係る磁気テープ再生装置は、請求項１に記載の磁気テープ再生装置において、前記磁気テープ再生装置は、長さＬｇ、幅Ｗｇの前記磁気ヘッドをテープ幅方向にピッチＰｇで配置して備え、前記磁気テープ再生装置は、前記磁気ヘッドの前記磁気テープに対する走行距離Ｌｒ毎に再生信号を検出する前記磁気ヘッドを切り換え、前記磁気ヘッドにより検出された再生信号に、前記磁気ヘッドを切り換えた位置に対して補正距離Ｌｃ移行した位置から前記磁気ヘッドの隣の磁気ヘッドにより検出された再生信号を接続して再構成を行い、前記磁気テープにおいて、データトラック幅をＷｔ、前記テープ送り方向に対するデータトラック傾斜角度をθｔ、アジマス角度をθａ、最短ビット長をＬｂとするとき、前記磁気ヘッドの長さＬｇおよび幅Ｗｇが以下の式（３）および式（４）を満足し、前記ピッチＰｇが以下の式（５）を満足し、前記走行距離Ｌｒが以下の式（６）を満足し、前記補正距離Ｌｃが以下の式（７）を満足することを特徴とする。
【００１４】
【数４】
【００１５】
このように、磁気ヘッドのピッチを制限して配置することにより、すべての記録領域に１つ以上の磁気ヘッドの全体が対面する。また、規定した走行距離毎に磁気ヘッドを切り換え、さらに補正距離を加算することにより、複数の磁気ヘッドで１本のデータトラックからデータを漏れなく読み取ることが可能である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る磁気テープ再生装置によれば、磁気テープの記録方向と異なる走行方向の磁気ヘッドでデータを再生することが可能となって、ヘリカルスキャン方式で記録された磁気テープを高速でテープ送りして再生することが可能となり、コピー作業が効率化される。また、１つの磁気ヘッドで異なるアジマス角度のデータトラックを読み取ることが可能となり、さらに、磁気テープ上の小さい記録領域のデータも正確に読み取ることが可能となる。
【００１７】
請求項２に係る磁気テープ再生装置によれば、すべての記録領域のデータも正確に読み取ることが可能となる。また、隣り合う複数のデータトラックを同時に読み取ることが可能となり、コピー作業が効率化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る磁気テープ再生装置を実現するための最良の形態について、図を参照して説明する。図１は、本発明に係る磁気テープ再生装置で再生される磁気テープを示す平面図であり、図２は図１の部分拡大図である。なお、後述の図５〜９も含め、左右方向をテープ長さ方向（＝テープ送り方向）、上下方向をテープ幅方向とする。
【００１９】
本発明に係る磁気テープ再生装置で再生する磁気テープにおいては、図１に示すように、磁気テープＭＴの長さ方向に対して傾斜した複数のデータトラックＴｒが記録される。これは、テープ送り方向はテープ長さ方向に沿っているが、磁気テープＭＴと摺動する磁気ヘッド（記録ヘッド）が、このテープ送り方向に対して傾斜した軸で回転するドラムの周面に備えられているからである（図１０参照）。
【００２０】
データトラックＴｒのテープ送り方向に対する傾斜角度をデータトラック角度θｔ（０°＜θｔ＜９０°）とする。このデータトラック角度θｔは、磁気テープの記録方式によって規格が異なるが、例えばＤ−５方式で、θｔ＝４．９３８４°である。
【００２１】
データトラックＴｒの幅（データトラックＴｒの長さ方向に垂直な距離）をデータトラック幅Ｗｔとする。このデータトラック幅Ｗｔは、近年のデータの高密度化に伴ってより狭くなっているが、例えばＤ−５方式で、Ｗｔ＝２０μｍである。なお、本発明においては、データトラックＴｒのピッチはデータトラック幅Ｗｔと同値とする。
【００２２】
図２に示すように、隣接するデータトラックＴｒ，Ｔｒは互いにデータの向きが異なって記録されている。これは、記録ヘッドの走行方向に対して異なる角度のギャップを有する記録ヘッドにより記録されたからであり、再生時にデータトラックＴｒ，Ｔｒ間のクロストークを抑えるためのものである。データの向きはデータトラックＴｒに対してそれぞれθａ０，θａ１の角度で傾斜しており、これらθａ０，θａ１をアジマス角度という（−９０°＜θａ０＜０°，０°＜θａ１＜９０°）。アジマス角度θａ０，θａ１は、磁気テープの記録方式によって規格が異なるが、例えばＤ−５方式では、θａ０＝−２０．０３８°、θａ１＝１９．９６２°である。そして、｜θａ０｜と｜θａ１｜は同値または近似値であるため、本明細書においては、θａ０，θａ１を総称してアジマス角度θａ（０°＜｜θａ｜＜９０）とする。また、本明細書においては、データトラック傾斜方向と同方向にデータが傾斜しているデータトラックＴｒを＋アジマストラック、データトラック傾斜方向と逆方向にデータが傾斜しているデータトラックＴｒを−アジマストラックと称する。
【００２３】
データトラックＴｒ上に記録された領域で、最も短い領域（最小記録領域）の、データトラック長さ方向における距離（記録長）を最短ビット長Ｌｂとする。この最短ビット長Ｌｂは、記録周波数１周期あたりの記録ヘッドの走行距離である最短記録波長の１／２であり、データの高密度化に伴って短くなっているが、例えばＤ−５方式で、Ｌｂ＝０．３２μｍである。
【００２４】
次に、本発明に係る磁気テープ再生装置の磁気ヘッドについて説明する。図３は本発明に係る磁気テープ再生装置の模式図で、（ａ）は外観図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図で磁気ヘッドの構成の一例を示す図、図４はマルチチャンネルヘッドのテープ送り方向に垂直な面による断面模式図である。
【００２５】
図３（ａ）に示すように、本発明に係る磁気ヘッド（再生ヘッド）Ｈｒは、固定されたマルチチャンネルヘッド１０に、テープ幅方向に所定の間隔で複数個搭載されている。再生ヘッドＨｒは、狭ピッチ搭載の可能な、例えば磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）で構成され、そして、磁気テープＭＴに対する再生ヘッドＨｒの走行方向は、テープ送り方向の逆向きすなわち平行であり、テープ長さ方向でもある。なお、本図では、再生ヘッドＨｒは、マルチチャンネルヘッド１０に数個しか記載されていないが、実際には、１個あたりの大きさはずっと小さくピッチも狭いので、もっと多く搭載されることが可能である。
【００２６】
図３（ｂ）および図４に示すように、マルチチャンネルヘッド１０は、複数のＭＲ素子と、各ＭＲ素子に接続された一対の電極と、これらのＭＲ素子を両側から挟むシールドと、ＭＲ素子（再生ヘッドＨｒ）から検出した再生信号を増幅する増幅器とを備える。また、図３（ｂ）に示すように、ＭＲ素子の幅（テープ幅方向長）が再生ヘッドＨｒのテープ幅方向長さで再生ヘッド幅Ｗｇ、ＭＲ素子を挟んだシールド−シールド間隔（ギャップ長）が再生ヘッドＨｒのテープ送り方向長さで再生ヘッド長Ｌｇとなる。
【００２７】
次に、本発明に係る再生ヘッドの大きさについて説明する。図５は、本発明に係る磁気テープ再生装置で再生される磁気テープを示す拡大平面図である。
【００２８】
再生ヘッドＨｒはテープ幅方向に沿った向きであるため、個々の記録領域は再生ヘッドＨｒに対して（θｔ＋θａ）傾斜している。また、＋アジマストラックの記録領域は（θｔ＋θａ）、−アジマストラックの記録領域は（θｔ−｜θａ｜）と、異なる角度で傾斜している。なお、一般的にθｔ＜｜θａ｜であるため、−アジマストラックの記録領域は＋アジマストラックとは逆方向に（｜θａ｜−θｔ）傾斜していることになる。
【００２９】
再生ヘッドＨｒは、正確に再生信号を検出するために、再生ヘッドＨｒの全体が１つの記録領域に収まる必要がある。上記の通り、再生ヘッドＨｒはアジマス記録された記録領域とは非平行であるため、記録ヘッドのようなデータトラック幅に相当する幅の磁気ヘッドでは、小さい記録領域に収まらない。
【００３０】
再生ヘッドＨｒは、その全体が１つの記録領域に収まるように、その大きさを規制する必要がある。すなわち、再生ヘッドＨｒの長さＬｇおよび幅Ｗｇを、最小記録領域に収まるように規制する。そこで、傾斜の異なる＋アジマストラック、−アジマストラックそれぞれの最小記録領域ｄｂ１，ｄｂ０に収まる大きさの再生ヘッドＨｒを比較して、小さい方を採用する。ここで、再生ヘッド長Ｌｇは、ＭＲ素子の製造技術等により収束し、現在は約０．１μｍ以下となる磁気ヘッドが製造可能である。そこで、再生ヘッド長Ｌｇに合わせて、＋アジマストラック、−アジマストラックそれぞれの最小記録領域ｄｂ１，ｄｂ０に収まる再生ヘッド幅Ｗｇを設計する。
図５より、＋アジマストラックの最小記録領域（＋アジマス最小記録領域）ｄｂ１のテープ送り方向長さＬｂ１’は次式（８）となる。
【００３１】
【数５】
【００３２】
＋アジマス最小記録領域ｄｂ１に内接し、テープ送り方向長さＬｇの長方形の、テープ幅方向長さが、再生ヘッドＨｒの最大幅Ｗｇ１ｍａｘとなるので、図５より、次式（９）が成立する。
【００３３】
【数６】
【００３４】
式（８）、（９）より次式（１０）が成立する。
【００３５】
【数７】
【００３６】
同様に、−アジマストラックの最小記録領域（−アジマス最小記録領域）ｄｂ０に収まる再生ヘッドＨｒの最大幅Ｗｇ０ｍａｘを設計する。図５より、−アジマス最小記録領域ｄｂ０のテープ送り方向長さＬｂ０’は次式（１１）となる。
【００３７】
【数８】
【００３８】
＋アジマストラックと同様に、−アジマストラックにおける再生ヘッドＨｒの最大幅Ｗｇ０ｍａｘは次式（１２）となる。
【００３９】
【数９】
【００４０】
式（１１）、（１２）より次式（１３）が成立する。
【００４１】
【数１０】
【００４２】
図５に示すように、データトラック長さ方向における距離が同じである記録領域のテープ幅方向長さは、より傾斜の大きい＋アジマストラックの方が小さい。したがって、原則として、Ｗｇ１ｍａｘ＜Ｗｇ０ｍａｘとなって、再生ヘッド幅Ｗｇは＋アジマス最小記録領域ｄｂ１に収束する。一方、同記録領域のテープ送り方向長さは、傾斜の小さい−アジマストラックの方が小さく、Ｌｂ０’＜Ｌｂ１’が成立する。なお、理論上、再生ヘッド長Ｌｇは、最小記録領域のテープ送り方向の長さより小さければ再生が可能である。すなわち、Ｌｇ＜Ｌｂ０’である。ここで、Ｌｇ＝Ｌｂ０’と仮定したとき、−アジマストラックにおいて、式（１２）よりＷｇ０ｍａｘ＝０となる。一方、Ｌｇ＜Ｌｂ１’であるので、＋アジマストラックにおいては、式（９）よりＷｇ１ｍａｘ＞０となる。したがって、Ｌｇ＝Ｌｂ０’のとき、Ｗｇ１ｍａｘ＞Ｗｇ０ｍａｘとなる。
【００４３】
このように、再生ヘッド長Ｌｇが大きくなって−アジマス最小記録領域ｄｂ０のテープ送り方向長さＬｂ０’に近付くと、Ｗｇ１ｍａｘ＞Ｗｇ０ｍａｘとなって、再生ヘッド幅Ｗｇは−アジマス最小記録領域ｄｂ０に収束するようになる。ただし、式（９）および式（１２）より、再生ヘッド長Ｌｇが大きくなるほど再生ヘッド最大幅Ｗｇ０ｍａｘ，Ｗｇ１ｍａｘは小さくなって、再生ヘッド幅Ｗｇを小さくしなくてはならなくなる。そのため、再生ヘッド長ＬｇはＬｂ０’に対して、すなわち最短ビット長Ｌｂに対してある程度小さいことが好ましい。そこで、再生ヘッド長Ｌｇの上限を設けて、Ｗｇ１ｍａｘ≦Ｗｇ０ｍａｘが成立するようにする。式（１０）と式（１３）の差より、次式（１４）が得られる。
【００４４】
【数１１】
【００４５】
式（１４）を変換すると式（１）となる。この式（１）を満足するとき、Ｗｇ１ｍａｘ≦Ｗｇ０ｍａｘであるので、再生ヘッド幅Ｗｇの最大値はＷｇ１ｍａｘとなる。すなわち、Ｗｇ≦Ｗｇ１ｍａｘであるから、式（１０）より式（２）が成立する。
【００４６】
再生ヘッドＨｒの長さＬｇおよび幅Ｗｇを以上のように設定すれば、＋アジマス最小記録領域ｄｂ１、−アジマス最小記録領域ｄｂ０それぞれに再生ヘッドＨｒの全体が収まって、再生ヘッドＨｒが隣接する記録領域の再生信号を同時に検出することがないので、正確に再生することが可能である。
【００４７】
次に、本発明に係る磁気テープ再生装置における磁気ヘッドの配置を説明する。図６は、磁気ヘッドを配置した磁気テープの拡大平面図および磁気ヘッドで検出された再生信号の波形のエンベロープを示す図である。
【００４８】
上述したように、本発明に係る磁気テープ再生装置において、再生ヘッドＨｒ（Ｈｒ０，Ｈｒ１，Ｈｒ２）はその走行方向の垂直方向（テープ幅方向）に所定の間隔で配置される（図３（ａ）参照）。そして、図６に示すように、再生ヘッドＨｒの走行方向はデータトラックＴｒに対して所定の角度で傾斜している。したがって、１つの再生ヘッドＨｒが複数のデータトラックＴｒ０，Ｔｒ１，…を順に跨いで走行する。また、１本のデータトラックＴｒから見れば、その上を複数の再生ヘッドＨｒ０，Ｈｒ１，Ｈｒ２が順繰りに走行し、そして、１本のデータトラックＴｒにおいて、その幅方向に対する再生ヘッドＨｒの位置は変化する。すなわち、個々の記録領域において、再生ヘッドＨｒが対面するデータトラック幅方向の位置はそれぞれ異なることになる。
【００４９】
全データを漏らさず再生するためには、すべての記録領域上を少なくとも１つの再生ヘッドＨｒの全体が走行する必要がある。したがって、２つの再生ヘッドＨｒ，Ｈｒの全体が、テープ幅方向長さの小さい、すなわち傾斜の大きい＋アジマストラックにおける１つの記録領域に対面するように再生ヘッドＨｒ，Ｈｒの間隔を設定すればよい。このようにすれば、データトラックＴｒに対する再生ヘッドＨｒの相対位置が変化しても、すべての記録領域を少なくとも１つの再生ヘッドＨｒの全体が走行することとなる。
【００５０】
以下に、そのための再生ヘッドＨｒの配置の設定方法を図６、図７および図８を参照して説明する。図７および図８は、磁気ヘッドを配置した磁気テープの拡大平面図である。長さＬｇ、幅Ｗｇの再生ヘッドＨｒのピッチをＰｇとする。データトラック角度θｔで傾斜した、幅ＷｔのデータトラックＴｒにさらにアジマス角度θａで傾斜した、＋アジマストラックの記録領域に、２つの再生ヘッドＨｒ，Ｈｒの全体をテープ幅方向に配置するので、ピッチＰｇで配置された再生ヘッドＨｒ，Ｈｒ２つ分のテープ幅方向長さ（Ｗｇ＋Ｐｇ）を求めればよい。まず、記録長を無視した（０とした）ときの、＋アジマストラックの記録領域のテープ幅方向長さＷｔ１’を次式（１５）により求める。
【００５１】
【数１２】
【００５２】
長さＷｔ１’上に２つの再生ヘッドＨｒ，Ｈｒの全体を配置するので、再生ヘッドＨｒの最大ピッチＰｇｍａｘは次式（１６）にしたがう。
【００５３】
【数１３】
【００５４】
式（１６）は、再生ヘッド長Ｌｇを無視（Ｌｇ＝０）しているので、最小記録領域において式（１６）が成立する再生ヘッド長Ｌｇを求める。図７に示すように、式（１６）が成立する再生ヘッド長Ｌｇは、＋アジマス最小記録領域ｄｂ１のテープ送り方向長さＬｂ１’（式（８）参照）の１／２以下であるので、次式（１７）が条件となる。
【００５５】
【数１４】
【００５６】
式（８）、（１７）より式（３）が成立する。また、Ｐｇ≦Ｐｇｍａｘであるから、式（１５）、（１６）より式（５）が成立する。したがって、再生ヘッドＨｒの長さＬｇが式（３）を満足するとき、再生ヘッドＨｒのピッチＰｇを以上のように設定すれば、再生ヘッドＨｒの走行方向に対して傾斜した記録領域を、少なくとも１つの再生ヘッドＨｒの全体が対面して走行するので、全ての記録領域が、いずれか１つ以上の再生ヘッドＨｒにより正確に再生される。なお、図６においては、再生ヘッドＨｒの配置を説明するために、ピッチＰｇを最大値Ｐｇｍａｘとして示している。
【００５７】
前記の通り、再生ヘッド長Ｌｇは、−アジマス最小記録領域ｄｂ０のテープ送り方向長さＬｂ０’（図５参照）より小さければ、理論上再生が可能である。そこで、式（３）の条件を満たさない場合、すなわち、再生ヘッド長Ｌｇが＋アジマス最小記録領域ｄｂ１のテープ送り方向長さＬｂ１’の１／２を超える場合のピッチＰｇ１を求める。再生ヘッドＨｒ，Ｈｒ２つ分のテープ幅方向最大長さ（Ｗｇ＋Ｐｇｍａｘ）は、＋アジマス最小記録領域ｄｂ１の内で、テープ送り方向長さが再生ヘッド長Ｌｇ以上である領域である。したがって、（Ｗｇ＋Ｐｇｍａｘ）が最小となるのは、再生ヘッド長Ｌｇが最大である場合である。前記の通り、再生ヘッド長Ｌｇの最大値（極限値）はＬｂ０’であるが、Ｌｂ１’＞Ｌｂ０’であるので、Ｌｇ＝Ｌｂ１’と仮定する。このような再生ヘッドＨｒｌｉｍ，Ｈｒｌｉｍの全体が収まる領域は、＋アジマス最小記録領域ｄｂ１の内でテープ送り方向長さが再生ヘッド長と同じＬｂ１’である領域である。この領域のテープ幅方向長さをＷｂ１とすると、図７より、Ｗｂ１は次式（１８）により求められる。また、最大ピッチＰｇ１ｍａｘは次式（１９）にしたがう。
【００５８】
【数１５】
【００５９】
Ｐｇ１≦Ｐｇ１ｍａｘであるから、式（１５）、（１８）、（１９）より次式（２０）が成立する。
【００６０】
【数１６】
【００６１】
以上のように設定すれば、再生ヘッド長Ｌｇを最短ビット長Ｌｂに対して十分小さく製造できない場合も、全ての記録領域をいずれか１つ以上の再生ヘッドＨｒにより正確に再生することが可能である。
【００６２】
次に、図６における再生ヘッドＨｒ１の走行軌跡に注目して説明する。
再生ヘッドＨｒ１の全体が、データトラックＴｒ１上に進入した位置を基点Ｔ０とする。そして、再生ヘッドＨｒ１がデータトラックＴｒ１を走行、再生し続けると、その一部がデータトラックＴｒ１をはみ出して隣のデータトラックＴｒ２に跨るようになる。この、はみ出し始める位置をＴ１とする。さらに、再生ヘッドＨｒ１が走行すると、その全体がデータトラックＴｒ２上に到達する。この位置をＴ２とする。
【００６３】
このＴ０−Ｔ２間における再生ヘッドＨｒ１が検出した再生信号は、以下の通りである。データトラックＴｒ１の再生信号Ｓ１１の波形は、基点Ｔ０で最大出力となり、Ｔ１まで継続して検出される。そして、Ｔ１から出力が漸減する。同時に、データトラックＴｒ２の再生信号Ｓ１２の検出が開始され、その出力が漸増する。そして、Ｔ２で、再生信号Ｓ１１は出力が０となり、一方、再生信号Ｓ１２は最大出力となる。図６では、再生信号Ｓ１１，Ｓ１２の波形を分けて示しているが、実際には、再生ヘッドＨｒ１が、データトラックＴｒ１，Ｔｒ２に跨っているＴ１−Ｔ２間で検出する信号は、２つの再生信号Ｓ１１，Ｓ１２が混信（クロストーク）したものであり、データトラックＴｒ１，Ｔｒ２それぞれの再生信号とすることは困難である。したがって、再生ヘッドＨｒ１の一部がこれまで再生していたデータトラックＴｒ１を外れるＴ１より前に、隣に配置されている再生ヘッドＨｒ２によりデータトラックＴｒ１の再生信号を検出する必要がある。
【００６４】
図６に、再生ヘッドＨｒが１本のデータトラックＴｒを連続再生可能なＴ０−Ｔ１間距離を、最長再生距離Ｌｒｍａｘとし、Ｔ１−Ｔ２間距離をオーバーラップ距離Ｌｏｖとして示す。
【００６５】
一方、再生ヘッドＨｒ２はその全体が、先行する再生ヘッドＨｒ１に遅れて、位置Ｔ３でデータトラックＴｒ１上に到達する。そして、このとき再生ヘッドＨｒ２が検出したデータトラックＴｒ１の再生信号Ｓ２１の波形は最大出力となる。このＴ０−Ｔ３間距離を再生ピッチＰｒとする。再生ピッチＰｒは再生ヘッドＨｒのピッチＰｇに比例し、次式（２１）にしたがう。
【００６６】
【数１７】
【００６７】
ここで、磁気テープＭＴの記録領域の傾斜について考察する。上述したように、個々の記録領域はテープ送り方向すなわち再生ヘッドＨｒの走行方向に対して（θｔ＋θａ）傾斜している。特に＋アジマストラック上の記録領域の傾斜は、再生ヘッドＨｒの走行方向と同じ向きに傾斜している。したがって、図６に示すように、再生ヘッドＨｒ１がデータトラックＴｒ１をはみ出し始める位置Ｔ１において、再生ヘッドＨｒ２は、データトラックＴｒ１に進入しているが、この位置における小さい記録領域ｄ２を通過してその一部がはみ出している。すなわち、位置Ｔ１でデータトラックＴｒ１を再生する再生ヘッドＨｒを切り換えると、記録領域ｄ２は再生ヘッドＨｒ１，Ｈｒ２のいずれによっても正確に検出されないことになる。
【００６８】
再生ヘッドＨｒの切り換え時に全データを漏らさず再生するためには、後続の再生ヘッドＨｒによる再生信号の検出開始位置を記録領域の傾斜に合わせる必要がある。この合わせ込み用の距離を補正距離Ｌｃとし、その距離は次式（７）にしたがう。
【００６９】
【数１８】
【００７０】
すなわち、図６において、先行する再生ヘッドＨｒ１と、その位置より補正距離Ｌｃ移行した位置にある再生ヘッドＨｒ２とが、データトラックＴｒ１から見て同じ位置にあるといえる。ここで、−アジマストラックにおける補正距離をＬｃ０、＋アジマストラックにおける補正距離をＬｃ１とすると、補正距離Ｌｃ０，Ｌｃ１はそれぞれ次式（２２）、（２３）に置き換えられる。
【００７１】
【数１９】
【００７２】
なお、＋アジマストラックにおいて、Ｌｃ１＜０であるので、Ｌｃ１移行したということは、｜Ｌｃ１｜後退させたことになる。
【００７３】
ここで、再生ヘッド長Ｌｇが大きいと、＋アジマストラックにおいて、補正距離Ｌｃ（Ｌｃ１）移行した位置にある後続の再生ヘッドＨｒの全体が記録領域（データトラックＴｒ）に収まりきらない場合が生じる。最大ピッチＰｇｍａｘにおいて、このような状態となる再生ヘッド長Ｌｇは、図８より、次式（２４）の範囲を超えて大きい場合である。
【００７４】
【数２０】
【００７５】
すなわち、式（４）の条件を満たす必要がある。そこで、再生ヘッド幅Ｗｇおよび再生ヘッド長Ｌｇが式（４）を満たさない場合のピッチＰｇ２を求める。上記の最大ピッチＰｇｍａｘにおいてＬｃ移行させた配置から、データトラックＴｒからはみ出した再生ヘッドＨｒを記録領域の傾斜（θｔ＋｜θａ｜）に沿ってデータトラックＴｒ内に収まる位置までシフトさせればよい。そこで、再生ヘッドＨｒがデータトラックＴｒから最も多くはみ出す場合を仮定する。これは、再生ヘッド長Ｌｇが最大かつ再生ヘッド幅Ｗｇが最小である場合である。すなわち、Ｌｇ＝Ｌｂ１’かつＷｇ＝０と仮定する。このような再生ヘッドＨｒｌｉｍ，Ｈｒｌｉｍを最大ピッチＰｇｍａｘで、Ｌｃ移行させて配置した場合、そのはみ出し幅Ｐｇｏｖは、図８より次式（２５）にしたがう。
【００７６】
【数２１】
【００７７】
はみ出し幅Ｐｇｏｖ分をシフトさせると、ピッチＰｇ２の最大値は（Ｐｇｍａｘ−Ｐｇｏｖ）となるので式（１８）よりＷｂ１となり、さらに、Ｗｇ＝０の場合であることから、ピッチＰｇ２は式（２０）のＰｇ１と一致する。以上より、再生ヘッド長Ｌｇおよび再生ヘッド幅Ｗｇが式（４）を満たさない場合は、再生ヘッドＨｒのピッチはＰｇ１となる。
【００７８】
以上のようにピッチを設定すれば、再生ヘッド幅Ｗｇを再生ヘッド長Ｌｇに対して十分大きく設計できない場合、例えば再生ヘッド長Ｌｇを最短ビット長Ｌｂに対して十分小さく製造できない場合も、再生ヘッドＨｒの切り換え時に全データを漏らさず再生することが可能である。また、前記の通り、式（３）を満たさない場合の再生ヘッドＨｒのピッチもＰｇ１である。したがって、再生ヘッドＨｒの長さＬｇおよび幅Ｗｇが式（３）および式（４）を満足する場合は、再生ヘッドＨｒのピッチはＰｇ（式（５））となり、それ以外の場合すなわち式（３）、式（４）の少なくとも一方を満たさない場合は、再生ヘッドＨｒのピッチはＰｇ１（式（２０））となる。
【００７９】
ここで、式（３）を満足する再生ヘッド長Ｌｇの最大値、すなわち再生ヘッド長Ｌｇが＋アジマス最小記録領域ｄｂ１のテープ送り方向長さＬｂ１’の１／２となるときの最短ビット長Ｌｂ（次式（２６））を式（２）に代入すると、再生ヘッド幅Ｗｇは次式（２７）となる。
【００８０】
【数２２】
【００８１】
式（２７）において式（４）を満足するためには、再生ヘッド幅Ｗｇは最大幅Ｗｇ１ｍａｘで固定される。このことから、再生ヘッド長Ｌｇが式（３）を満たさない場合、すなわち＋アジマス最小記録領域ｄｂ１のテープ送り方向長さＬｂ１’の１／２を超える場合は、必然的に式（４）も満たさないことになる。
【００８２】
図６に戻って、１つの再生ヘッドＨｒによる再生について説明する。再生ヘッドＨｒの全体がデータトラックＴｒに到達した位置を基準とすると、前記の補正距離Ｌｃ加算した位置が、図６における位置Ｔ３となる。すなわち、１つの再生ヘッドＨｒが１本のデータトラックＴｒを連続再生する必要距離Ｔ０−Ｔ４間を再生距離Ｌｒとすると、次式（２８）が成立する。
【００８３】
【数２３】
【００８４】
式（２８）に式（２１）、（７）を代入すると式（６）となる。
【００８５】
図６に示すように、再生ヘッドＨｒ１，Ｈｒ２それぞれによるデータトラックＴｒ１の再生信号Ｓ１１，Ｓ２１における記録領域ｄ１の信号位置は、補正距離Ｌｃずれて検出されている。このことからも、再生信号Ｓ１１に、その検出終点から補正距離Ｌｃ移行した位置を再生信号Ｓ２１の検出始点として継ぎ合わせることによって、データトラックＴｒ１の再生信号が完成することがわかる。
【００８６】
ここで、−アジマストラックの場合、（θｔ＋θａ）＝（θｔ−｜θａ｜）であり、上述したように、θｔ＜｜θａ｜である場合、（θｔ＋θａ）＜０となり、すなわち、Ｌｃ＞０となる。したがって、−アジマストラックを再生する場合、先行する再生ヘッドＨｒが再生距離Ｌｒ走行した位置から補正距離Ｌｃ進めた位置において、後続の再生ヘッドＨｒが検出を開始する。なお、１本のデータトラックＴｒにおける各再生ヘッドＨｒによる検出開始位置間隔すなわち再生ピッチＰｒは＋アジマストラックと−アジマストラックで同値である。
【００８７】
図９を参照して、本発明に係る磁気テープ再生装置における１本のデータトラックについての再生方法を説明する。図９は、磁気ヘッドを配置した磁気テープの拡大平面図で、図６の範囲を広げた図である。図９は、図６と同様に、磁気テープＭＴには傾斜したデータトラックＴｒ０，Ｔｒ１，…が記録され、同図の左端に再生ヘッドＨｒ０，Ｈｒ１，Ｈｒ２，…がテープ幅方向に並んで配置されている。そして、再生ヘッドＨｒ０，Ｈｒ１，Ｈｒ２，…は、それぞれテープ送り方向と反対方向に走行する。また、データトラックＴｒ０は−アジマストラック、データトラックＴｒ１は＋アジマストラックである。
【００８８】
データトラックＴｒ１について見ると、まず、再生ヘッドＨｒ１が走行し、再生を行う（区間Ｌ１１）。再生ヘッドＨｒ１が再生ピッチＰｒ走行した位置で、再生ヘッドＨｒ２がデータトラックＴｒ１に到達し、再生を開始する（区間Ｌ１２）。この時点では、再生ヘッドＨｒ１による再生も並行して行われる。そして、再生ヘッドＨｒ１が距離Ｌｒ１走行したら、再生ヘッドＨｒ１によるデータトラックＴｒ１再生は完了する。一方、再生ヘッドＨｒ２が再生ピッチＰｒ走行した位置で、再生ヘッドＨｒ３がデータトラックＴｒ１に到達し、再生を開始する（区間Ｌ１３）。以下、同様にデータトラックＴｒ１上を再生ヘッドＨｒ３，Ｈｒ４，…が一部区間で重なりながら交替で再生する。そして、再生ヘッドＨｒ１，Ｈｒ２，…により検出された再生信号は、それぞれ先行する再生ヘッドＨｒにより検出された再生信号の末端に継ぎ合わされて、データトラックＴｒ１の再生信号に再構成される。なお、距離Ｌｒ１は＋アジマストラックにおける再生距離Ｌｒである。
【００８９】
同様に、データトラックＴｒ０について見ると、まず、再生ヘッドＨｒ３が走行し、再生を行う（区間Ｌ０３）。そして、再生ヘッドＨｒ３が距離Ｌｒ０走行したら、再生ヘッドＨｒ３によるデータトラックＴｒ０再生は完了する。一方、再生ヘッドＨｒ３による再生開始位置から再生ピッチＰｒ移行した位置で、再生ヘッドＨｒ４がデータトラックＴｒ０に到達し、再生を開始する（区間Ｌ０４）。以下、同様に再生ヘッドＨｒ５に交替して再生される（区間Ｌ０５）。−アジマストラックの場合、Ｌｒ０＜Ｐｒなので、距離（Ｐｒ−Ｌｒ０）すなわちＬｃ０において、再生ヘッドＨｒ３，Ｈｒ４，Ｈｒ５いずれによっても検出されない空白区間が発生する。そして、再生ヘッドＨｒ３，Ｈｒ４，…により検出された再生信号は、それぞれ先行する再生ヘッドＨｒにより検出された再生信号の末端に継ぎ合わされて、データトラックＴｒ０の再生信号に再構成される。なお、距離Ｌｒ０は−アジマストラックにおける再生距離Ｌｒである。
【００９０】
以上の方法で、（ヘリカルスキャン方式で）斜め記録された磁気テープをリニア方式で再生することが可能となる。
【００９１】
なお、各再生ヘッドＨｒ１，Ｈｒ２，…から検出された再生信号を一時記憶するメモリ、再構成を行う処理手段（ＣＰＵ）、および再構成されたデータを格納する記憶手段（ＨＤＤ）は、磁気テープ再生装置に内蔵してもよいし、外部装置であってもよい。また、記憶手段を設けず、再構成されたデータを直接コピー先の媒体に書き込む記録装置を内蔵あるいは接続してもよい。
【実施例】
【００９２】
以上、本発明を実施するための最良の形態について述べてきたが、以下に、本発明の実施例を具体的に説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００９３】
Ｄ−５方式で記録された磁気テープを再生するための本発明に係る磁気テープ再生装置を設計する。Ｄ−５方式において、データトラック角度θｔ＝４．９３８４°、データトラック幅Ｗｔ＝２０μｍ、最短ビット長Ｌｂ＝０．３２μｍ、そしてアジマス角度は、θａ０＝−２０．０３８°、θａ１＝１９．９６２°のうち傾斜の大きいθａ０の絶対値にさらに公差の最大値として＋０．０１５°とし、θａ＝２０．１８８°とする。また、再生ヘッドＨｒのヘッド長はＬｇ＝０．１μｍとする。
【００９４】
まず、再生ヘッドＨｒの長さＬｇが式（１）、（３）を満足するかを確認する。
【００９５】
【数２４】
【００９６】
Ｌｇ＝０．１μｍなので、式（２９）、（３０）より、ヘッド長Ｌｇは式（１）、（３）を共に満足する。ヘッド長Ｌｇが、式（１）を満足することから式（２）を、式（３）を満足することから式（４）、（５）をそれぞれ適用できる。そして、再生ヘッドＨｒの幅Ｗｇを設計する。式（２）、（４）より幅Ｗｇの範囲を求める。
【００９７】
【数２５】
【００９８】
式（３１）、（３２）より、再生ヘッドＨｒの幅Ｗｇを０．４９μｍとする。次に、式（５）よりピッチＰｇの範囲を求める。
【００９９】
【数２６】
【０１００】
式（３３）より、再生ヘッドＨｒのピッチＰｇを１８．７５μｍとする。さらに、再生ピッチＰｒは、式（２１）にしたがう。
【０１０１】
【数２７】
【０１０２】
式（３４）より、走行距離２１７．０μｍ毎に、次の再生ヘッドＨｒによる検出を開始する。また、＋アジマストラックにおける補正距離Ｌｃ１、−アジマストラックにおける補正距離Ｌｃ０は、それぞれ式（２３）、（２２）にしたがう。
【０１０３】
【数２８】
【０１０４】
式（３５）より、＋アジマストラックにおいては補正距離８．７９４μｍ手前から、次の再生ヘッドＨｒにより検出を開始する。一方、式（３６）より、−アジマストラックにおいては補正距離５．１１２μｍ通過してから、次の再生ヘッドＨｒにより検出を開始する。そして、１本のデータトラックＴｒにおける１つの再生ヘッドＨｒによる再生距離Ｌｒについて、＋アジマストラックにおける再生距離Ｌｒ１、−アジマストラックにおける再生距離Ｌｒ０は、それぞれ式（２８）にしたがう。
【０１０５】
【数２９】
【０１０６】
式（３７）より、＋アジマストラックにおいては２２５．７９４μｍ、式（３８）より、−アジマストラックにおいては２１１．８８８μｍが、１本のデータトラックＴｒにおける再生距離である。そして、それぞれの再生ヘッドＨｒにより検出された再生信号を接続することで、データトラックＴｒ毎の再生信号が得られる。また、Ｄ−５方式で記録された磁気テープＭＴのデータトラックＴｒのある領域は、テープ幅方向において、音声トラックの下縁位置が１１．９５ｍｍ、映像トラックの下縁位置が１．６２９ｍｍであるので、両者の差とみなすことができる。この全域に再生ヘッドＨｒを配置すると、その個数は次式（３９）となる。
【０１０７】
【数３０】
【０１０８】
式（３９）より、マルチチャンネルヘッド１０に再生ヘッドＨｒを５５１個搭載すれば、１回のテープ送りで磁気テープＭＴの全てのデータトラックＴｒを再生可能な磁気テープ再生装置となる。また、この磁気テープ再生装置のテープ送り速度を３．０ｍ／ｓとしたとき、Ｄ−５方式におけるテープ送り速度は１６７．２２８ｍｍ／ｓであるので、約１８倍速再生となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明に係る磁気テープ再生装置で再生される磁気テープを示す平面図である。
【図２】図１の磁気テープの部分拡大図である。
【図３】本発明に係る磁気テープ再生装置を説明する模式図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図で磁気ヘッドの構成の一例を示す図である。
【図４】本発明に係る磁気テープ再生装置のマルチチャンネルヘッドの断面模式図である。
【図５】本発明に係る磁気テープ再生装置における磁気ヘッドの長さおよび幅を説明する図であり、磁気テープの拡大平面図である。
【図６】本発明に係る磁気テープ再生装置における磁気ヘッドの配置を説明する図であり、磁気ヘッドを配置した磁気テープの拡大平面図、および、磁気ヘッドで検出された再生信号の波形のエンベロープを示す図である。
【図７】本発明に係る磁気テープ再生装置の磁気ヘッドの長さとピッチの関係を説明する図であり、磁気ヘッドを配置した磁気テープの拡大平面図である。
【図８】本発明に係る磁気テープ再生装置の磁気ヘッドの長さおよび幅とピッチとの関係を説明する図であり、磁気ヘッドを配置した磁気テープの拡大平面図である。
【図９】本発明に係る磁気テープ再生装置の磁気ヘッドを配置した磁気テープの拡大平面図である。
【図１０】ヘリカルスキャン方式の磁気テープ記録／再生装置を説明する模式図である。
【図１１】リニア方式の磁気テープ記録／再生装置を説明する模式図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０ マルチチャンネルヘッド
ＭＴ 磁気テープ
Ｈｒ 再生ヘッド（磁気ヘッド）
Ｔｒ データトラック
Ｗｔ データトラック幅
θｔ データトラック角度
θａ，θａ０，θａ１ アジマス角度
Ｌｂ 最短ビット長
Ｌｇ 再生ヘッド長
Ｗｇ 再生ヘッド幅
Ｐｇ 再生ヘッドピッチ
Ｌｒ，Ｌｒ０，Ｌｒ１ １本のデータトラックにおける再生ヘッドの再生距離
Ｌｃ，Ｌｃ０，Ｌｃ１ 補正距離
Ｐｒ 再生ピッチ
Ｈｒ０〜Ｈｒ６ 再生ヘッド
Ｔｒ０，Ｔｒ１，Ｔｒ２ データトラック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープ送り方向に対してデータトラックが傾斜してデータが記録されている磁気テープを、前記テープ送り方向に平行に磁気ヘッドを走行させて前記データを読み出す磁気テープ再生装置であって、
前記磁気ヘッドは、テープ送り方向長さを長さＬｇ、テープ幅方向長さを幅Ｗｇとし、
前記磁気テープにおいて、前記テープ送り方向に対するデータトラック傾斜角度をθｔ、アジマス角度をθａ、最短ビット長をＬｂとするとき、前記磁気ヘッドの長さＬｇおよび幅Ｗｇが以下の式（１）および式（２）を満足することを特徴とする磁気テープ再生装置。
【数１】
【請求項２】
前記磁気テープ再生装置は、長さＬｇ、幅Ｗｇの前記磁気ヘッドをテープ幅方向にピッチＰｇで配置して備え、
前記磁気テープ再生装置は、前記磁気ヘッドの前記磁気テープに対する走行距離Ｌｒ毎に再生信号を検出する前記磁気ヘッドを切り換え、
前記磁気ヘッドにより検出された再生信号に、前記磁気ヘッドを切り換えた位置に対して補正距離Ｌｃ移行した位置から前記磁気ヘッドの隣の磁気ヘッドにより検出された再生信号を接続して再構成を行い、
前記磁気テープにおいて、データトラック幅をＷｔ、前記テープ送り方向に対するデータトラック傾斜角度をθｔ、アジマス角度をθａ、最短ビット長をＬｂとするとき、前記磁気ヘッドの長さＬｇおよび幅Ｗｇが以下の式（３）および式（４）を満足し、前記ピッチＰｇが以下の式（５）を満足し、前記走行距離Ｌｒが以下の式（６）を満足し、前記補正距離Ｌｃが以下の式（７）を満足することを特徴とする請求項１に記載の磁気テープ再生装置。
【数２】
【請求項１】
テープ送り方向に対してデータトラックが傾斜してデータが記録されている磁気テープを、前記テープ送り方向に平行に磁気ヘッドを走行させて前記データを読み出す磁気テープ再生装置であって、
前記磁気ヘッドは、テープ送り方向長さを長さＬｇ、テープ幅方向長さを幅Ｗｇとし、
前記磁気テープにおいて、前記テープ送り方向に対するデータトラック傾斜角度をθｔ、アジマス角度をθａ、最短ビット長をＬｂとするとき、前記磁気ヘッドの長さＬｇおよび幅Ｗｇが以下の式（１）および式（２）を満足することを特徴とする磁気テープ再生装置。
【数１】
【請求項２】
前記磁気テープ再生装置は、長さＬｇ、幅Ｗｇの前記磁気ヘッドをテープ幅方向にピッチＰｇで配置して備え、
前記磁気テープ再生装置は、前記磁気ヘッドの前記磁気テープに対する走行距離Ｌｒ毎に再生信号を検出する前記磁気ヘッドを切り換え、
前記磁気ヘッドにより検出された再生信号に、前記磁気ヘッドを切り換えた位置に対して補正距離Ｌｃ移行した位置から前記磁気ヘッドの隣の磁気ヘッドにより検出された再生信号を接続して再構成を行い、
前記磁気テープにおいて、データトラック幅をＷｔ、前記テープ送り方向に対するデータトラック傾斜角度をθｔ、アジマス角度をθａ、最短ビット長をＬｂとするとき、前記磁気ヘッドの長さＬｇおよび幅Ｗｇが以下の式（３）および式（４）を満足し、前記ピッチＰｇが以下の式（５）を満足し、前記走行距離Ｌｒが以下の式（６）を満足し、前記補正距離Ｌｃが以下の式（７）を満足することを特徴とする請求項１に記載の磁気テープ再生装置。
【数２】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１５９９３（Ｐ２００９−１５９９３Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７８４３９（Ｐ２００７−１７８４３９）
【出願日】平成１９年７月６日（２００７．７．６）
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月６日（２００７．７．６）
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【Ｆターム（参考）】
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