JP2513053B2

JP2513053B2 - 磁気記録再生装置

Info

Publication number: JP2513053B2
Application number: JP2011499A
Authority: JP
Inventors: 康夫三橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-01-19
Filing date: 1990-01-19
Publication date: 1996-07-03
Anticipated expiration: 2011-07-03
Also published as: JPH03216087A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はVHS方式HiFiビデオテープレコーダ（以
下、「VTR」という）のような多層記録を行うVTRに関す
る。

〔従来の技術〕

第７図は、HiFi音声信号を磁気テープの深層部に記録
してその表層部にビデオ信号を記録し、可動ヘッドによ
ってビデオ信号を標準速度と異なる速度で再生するVTR
の回転ドラムの各磁気ヘッドの配置と、磁気テープの走
行径路を示す平面図である。図において、（１）は回転
ドラム、（2a），（2b）は深層記録・再生用のアジマス
角の異なる音声ヘッド、（3a），（3b）は表層記録・再
生用のアジマス角の異なるビデオヘッド、（4a），（4
b）は可動ヘッドで、各ヘッドは回転ドラム（１）に60
°の割り出し角度で取り付けられている。

（５）は磁気テープで、回転ドラム（１）に190°巻
き付けられ、記録時には矢印Ａ方向に走行する。

第８図は音声ヘッド（２）とビデオヘッド（３）によ
る深層・表層記録動作を説明するための断面図で、大き
いギャップ幅g₀（例えば0.9μｍ）に形成された音声ヘ
ッド（２）に大電流の記録電流を流して、約４μｍ厚さ
の磁性体層（5b）の深層部まで音声信号を記録し、つぎ
に小さいギャップ幅g₁（例えば0.3μｍ）に形成された
ビデオヘッド（３）に記録電流を流して、記録された音
声信号の表層部にビデオ信号を記録する。このビデオヘ
ッド（３）の幅は、音声ヘッド（２）の幅（例えば26μ
ｍ）より広い幅（例えば48μｍ）に形成され、かつ所定
の段差（例えば16μｍ）でもって回転ドラム（１）に固
定されており、音声ヘッド（２）で記録されたトラック
上をビデオヘッド（３）で完全に覆うように走査して音
声信号が表層部に残らないようにして再生時のC/Nの低
下を防止している。

第９図はこのようにして記録されたトラックパターン
を示す図、第10図はその一部を抽出して示した図で、
A₁,A₂…は音声ヘッド（2a）およびビデオヘッド（3a）
で記録されたトラック、B₁,B₂…は音声ヘッド（2b）お
よびビデオヘッド（3b）で記録されたトラック、Ｃはコ
ントロールトラック、Ｖは磁気テープ（５）が回転ドラ
ム（１）に180°巻き付いている部分で、１フィールド
期間に相当し、x₀,x₁…，y₀,y₁…は再生時に、再生信号
が切り換えられるスイッチングポイント、Ｘはテープの
巻取側で回転ドラム（１）に180°以上巻き付いている
部分、Ｙは同じくテープの供給側で180°以上巻き付い
ている部分で、この例ではそれぞれ５°づつ重なるよう
にして、再生信号が連続信号となるようにしている。

第９図中の(L_4a),(L_4b)は可動ヘッド（4a），（4b）
を固定したままで５倍速再生を行なった場合の走査パタ
ーンを示しており、この場合は、図中に斜線を施した同
一アジマス角で記録されたトラックからのみ再生される
ので、再生画面にノイズバーが生じる。

第11図は可動ヘッド（４）の構成を示す断面図で、
（６）は固定ドラム、（７）はバイモルフ形圧電素子
で、一端が回転ドラム（１）に固着され、自由端部に再
生用のビデオヘッド（４）が固定されて、圧電素子
（７）に印加されるのこぎり歯状の駆動信号の電圧値に
応じて破線で示したように回転軸方向に変位するように
構成されており、５倍速再生時には、第９図中に破線の
矢印Ｂで示すように変位し、可動ヘッド（4a）はA₁,A₆
……トラックを、可動ヘッド（4b）はB₃,B₈……トラッ
クを、それぞれ順次走査するように構成されている。

第12図は、可動ヘッド（4a），（4b）の再生ビデオ信
号と、これらの再生信号から作成した連続再生ビデオ信
号のタイミング図で、スイッチングポイントx₀,x₁(y₀),
x₂,(y₁)…で切り換えることでノイズバーが生じない連
続再生ビデオ信号を得ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の二層記録VTRは、記録再生用の２つの音声ヘッ
ドおよび２つのビデオヘッドと、特殊再生用の２つの可
動ヘッド、合計６つのヘッドを回転ドラムに配設する必
要があるので、構造が複雑となり、低価格化の障害とな
っていた。

また、６つのヘッドが回転ドラムに配設されているの
で、磁気テープをヘッドでたたくことによって生じる微
振動によるジッタが多くなるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点の解消を目的としてな
されたもので、可動ヘッドによってビデオ信号の記録・
再生を行うようにしてヘッド数を削減したVTRを得るこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る磁気記録再生装置は、磁気テープを回
転ドラム上に180°以上巻き付け、回転ドラムに搭載さ
れた深層記録・再生用の固定ヘツドでを用いて音声信号
を１フィールド期間の始点および終点であるスイッチン
グポイントを超える長さのトラックに深層記録し、かつ
その再生を行うとともに、回転ドラムに搭載された可動
ヘツドを用いて映像信号を深層記録トラックの上に表層
記録し、かつこの可動ヘッドによって標準速度再生用お
よびスピードサーチまたはスローサーチ再生またはステ
ィル再生を行うように構成された磁気記録再生装置にお
いて、固定ヘッドによつて音声信号が深層記録されたトラッ
クの少なくとも一方の端部のスイッチングポイントに達
しない部分を除いて可動ヘツドによって映像信号を表層
記録とする手段と、この可動ヘッドによる表層記録の前
または後に当該可動ヘッドによって上記端部から再生さ
れた音声信号を抽出する手段と、この再生音声信号抽出
時ごとに当該可動ヘッドを所定量ずつトラック幅方向に
所定時間内に所定幅だけ走査させるように順次変位させ
る手段と、この走査期間内に抽出した再生音声信号のレ
ベル変化から当該深層記録トラックの中心位置を検出す
る手段と、この検出された深層記録トラックの中心位置
に適合するように可動ヘッドの表層記録時の位置決めを
行う手段とを備えたものである。

〔作用〕

固定ヘッドはスイッチングポイントを超える長さのト
ラックを形成して音声信号を深層記録し、可動ヘッド
は、この深層記録トラックの少なくとも一方の端部のス
イッチングポイントを超えない範囲を除いて当該深層記
録トラックの表層部に映像信号を表層記録する。再生音
声信号抽出手段は、可動ヘッドが上記端部から再生した
音声信号を抽出する。可動ヘッド走査手段は、可動ヘッ
ドが上記端部を走査するたびに順次トラック幅方向に所
定量ずつ変位させ、所定時間内に所定幅だけ走査させる
走査信号を可動ヘッドの位置を変位させるアクチュエー
タに出力する。深層記録トラックの中心位置検出手段
は、走査期間内の再生音声信号のレベル変化から深層記
録トラックの中心位置を検出する。可動ヘッド位置決め
手段は、検出された深層記録トラックの中心位置に適合
する位置決め信号を表層記録時にアクチュエータに送出
して可動ヘッドの位置決めを行う。

この結果、可動ヘッドによって固定ビデオヘッドと同
様の表層記録および標準速度での再生が行えるととも
に、特殊再生が行えるので、固定ビデオヘッドが不要と
なる。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の一実施例のブロック回路図で、い
ずれか一方の可動ヘッド（４）のビデオ信号記録系のみ
を示している。図において、（８）はボイスコイル形ア
クチュエータ（以下、「アクチュエータ」という）、
（９）は記録信号処理回路で、映像信号を磁気記録に適
した形成のビデオ信号ｂに変換する。（10）はビデオ信
号入力オン・オフ回路で、後述するビデオ信号オン・オ
フ信号ｇによって可動ヘッド（４）へのビデオ信号入力
をオン・オフする。（11）はロータリートランス、（1
2）は再生音声信号抽出回路、（13）はピーク検波・積
分回路、（14）は音声トラック中心位置検出手段で、積
分信号のレベル変化から音声トラックの中心位置を検出
する。（15）は可動ヘッド位置決め信号発生手段で、検
出された音声トラックの中心線に可動ヘッド（４）の位
置を一致させるための位置決め信号を発生してアクチュ
エータ（８）に出力する。（16）はタイミング信号発生
回路で、ヘッド切換信号にもとづいて、それぞれ所定の
タイミングで後述するタイミング信号ｇおよびｈを送出
する。（17）は走査信号発生回路で、タイミング信号ｈ
の期間ごとに順次可動ヘッド（４）を所定量ずつトラッ
ク幅方向に変位させて例えば１秒間に１回の走査を終ら
せるような走査信号を作成してアクチュエータ（８）に
送出する。

第２図はこの実施例の回転ドラムの磁気ヘッドの配置
および磁気テープの走行径路を示す平面図、第３図は第
２図III-III線矢視断面図で、音声ヘッド（2a），（2
b）および可動ヘッド（4a），（4b）は、90°の間隔で
配設されている。磁気テープ（５）は回転ドラム（１）
に190°巻き付けられており、音声信号は音声ヘッド（2
a），（2b）によって第９図と同じトラックパターンで
深層記録され、ビデオ信号は可動ヘッド（4a），（4b）
によって、音声信号が深層記録されているトラックの表
層部に記録される。

第４図はアクチュエータ（８）の縦断面図で、（8
1），（82）はジンバルばねで、シンバルばね（81）に
設けられたアームの一端に、可動ヘッド（４）が固着さ
れている。（83）はコイル（84）が巻回されたコイルボ
ビンで、ジンバルばね（81），（82）によって同軸に保
持されている。（85）は永久磁石、（86）はポールピー
ス、（87），（88）はヨークで、円形の磁気ギャップを
形成する磁気装置に組み立てられており、磁気ギャップ
内にコイルボビン（83）が同軸に挿入されてシンバルば
ね（81），（82）の外周縁がヨーク（87）に形成された
段部に固着されてコイルボビン（83）を軸方向に変位可
能に支持されており、コイル（84）に通電される電流量
に応じて可動ヘッド（４）が軸方向に変位されるように
構成されている。（89）はキャップ、（90）は接続端子
である。

つぎに、この実施例の記録時の動作を説明する。

音声ヘッド（2a），（2b）による深層記録動作は、従
来例と同様であるので、説明は省略する。

第５図は第１図の実施例のタイミング図で、タイミン
グ信号発生回路（16）は、ヘッド切換信号ｃ（第５図
（ｃ）参照）にもとづいてビデオ信号オン・オフ信号ｇ
（第５図（ｇ）参照）および再生信号抽出信号ｈ（第５
図（ｈ）参照）を発生する。

ビデオ信号の表層記録は、可動ヘッド（４）によって
行う。

第６図はこの実施例による一つのトラックパターンを
示す図で、（21）は音声ヘッド（２）で深層記録された
音声トラック、（41）は可動ヘッド（４）で表層記録さ
れたビデオトラックで、例えば音声トラック（21）の幅
は26μｍ、ビデオトラック（41）の幅は31μｍに形成さ
れ、音声トラック（21）のトラック長は、回転ドラム
（１）に巻き付けられている190°の長さに相当するt₁
〜t₄のトラック長であるのに対し、ビデオトラック（4
1）のトラック長は、例えば184°の巻き付け長さに相当
するt₂〜t₃のトラック長に形成され、トラックの両端
に、音声トラック（21）のみが形成されている部分Z₀,Z
₁が形成されている。このZ₀,Z₁の区間は、例えば、回転
ドラムの直径が62mmのVHS方式VTRでは、 62×π×3/360/0.370（1Hの間隔）≒4.4H となる。

このようなビデオ信号の記録制御は、タイミング信号
発生回路（16）からのビデオ信号オン・オフ信号ｇによ
るビデオ信号入力オン・オフ回路（10）の制御によって
行なわれる。

可動ヘッド（４）の位置制御は、可動ヘッド位置決め
信号発生手段（15）から送出される位置決め信号によっ
て行なわれ、まず、計算上必要とされる段差（例えば16
μｍ）となる位置に設定するための位置決め信号がアク
チュエータ（８）に送出されて区間t₂〜t₃の記録動作を
行うとともに、走査信号発生回路（17）からt₁〜t₂,t₃
〜t₄の区間内に順次送出され、例えば１秒間の間に可動
ヘッド（４）を所定の範囲内（例えば58μｍ）走査させ
る可動ヘッド走査信号ｉ（第５図（ｉ）参照）によって
区間Z₀およびZ₁内に音声信号を再生し、ロータリトラン
ス（11）を介して再生音声信号抽出回路（12）に入力す
る。再生音声信号抽出回路（12）は、再生信号抽出信号
ｈに制御されてこの再生音声信号を抽出し、ピーク検波
・積分回路（13）は、この抽出された再生音声信号をピ
ーク検波し、その検波信号の積分信号を送出する。この
積分信号のレベルは、音声トラック（21）に記録されて
いる音声信号はFM波であるので、可動ヘッド（４）が音
声トラック（21）を覆っている間は一定のレベルとな
り、可動ヘッド（４）が音声トラック（21）から外れる
量が増すほどレベルが低下する信号となる。音声トラッ
ク中心位置検出手段（14）は、可動ヘッド（４）の走査
幅（例えば58μｍ）の両側における積分信号のレベルの
低下位置から音声トラック（21）の中心位置を算出し、
この位置信号を可動ヘッド位置決め信号発生手段（15）
に出力し、可動ヘッド位置決め信号発生手段（15）は、
この入力された位置信号に対応する位置決め信号を、つ
ぎの１秒間アクチュエータ（８）に送出して可動ヘッド
（４）をその検出した音声トラック（21）の中心位置に
設定する。

以上のような音声トラック（21）の中心位置検出、可
動ヘッド（４）の位置制御動作を繰返すことによって、
第６図に示したトラックパターンで順次音声信号および
ビデオ信号の重ね書き記録を行なう。

なお、上記説明で、一方の音声ヘッド（２）および一
方の可動ヘッド（４）の動作を説明したが、一対の音声
ヘッド（2a），（2b）および一対の可動ヘッド（4a），
（4b）により、交互に記録されることはいうまでもな
い。

つぎに、標準速度での再生時には、音声ヘッド（2
a），（2b）によって音声トラック（21）から音声信号
を再生し、ヘッド切換信号ｃに同期して連続した再生音
声信号を得ることは従来例と同じであり、ビデオ信号の
再生は、記録時と同様に可動ヘッド（4a），（4b）によ
って区間Z₀,Z₁の音声信号を再生して可動ヘッド（4
a），（4b）の位置決めを行い、ビデオトラック（41）
から再生した再生ビデオ信号を従来例と同様に、ヘッド
切換信号ｃに同期して切り換えて連続再生ビデオ信号を
得るように構成すればよい。

さらに、スピードサーチ、スローサーチ等の特殊再生
時には、従来例と同様に可動ヘッド（4a），（4b）を移
動させることによりノイズバーの生じない再生ビデオ信
号を得ることができる。

なお、上記実施例では、ボイスコイル形のアクチュエ
ータ（８）で可動ヘッド（4a），（4b）を変位させる構
成としたので、磁気テープ（５）の面と可動ヘッド（4
a），（4b）の面とを平行に保ったままで、かつ数百μ
ｍにわたって応答性良く変位させることができるので、
５倍速以上の高速再生を行うことができる。

なお、上記実施例では、標準速度でのビデオ信号の再
生時の可動ヘッドの位置制御を、記録時の位置制御と同
じ制御手段によって行ったが、特開平1-282769号に示さ
れているように、可動ヘッドによる再生ビデオ信号のエ
ンベローブ検波信号が常に最大レベルとなるように制御
してもよい。

また、上記実施例では、区間Z₀,Z₁の両方から可動ヘ
ッドによる音声トラックからの再生音声信号の抽出を行
ったが、いずれか一方の区間からだけ抽出するようにし
てもよい。

さらに、上記実施例では、FM音声信号を深層記録し、
ビデオ信号を表層記録したが、記録される信号はこの例
に限られるものではなく、PCM信号または文字信号など
のディジタル信号であってもよく、振幅が一定なFM信号
であればよい。

（発明の効果）以上のように、この発明によれば、音声信号を回転ド
ラムに搭載された固定ヘッドでヘッド切換ポイントを越
える部分まで深層記録するとともに映像信号を上記回転
ドラムに搭載された可動ヘッドで上記深層記録トラック
よりは短いトラック長に同一トラックパターンで表層記
録し、この表層記録時に上記深層記録トラックの表層記
録がされない部分から上記可動ヘッドによって再生され
た音声再生信号を抽出するとともにこの可動ヘッドを上
記音声信号抽出時に所定量ずつ変位させて所定時間内に
所定量だけトラック幅方向に走査させ、この可動ヘッド
で抽出された再生音声信号のレベル変化から当該深層記
録トラックの中心位置を検出して、この検出した深層記
録トラックの中心線上に、上記可動ヘッドを位置決めし
て表層記録を行なわせるようにしたことを特徴とするVT
Rであるから、可動ヘッドのみでビデオ信号の記録、標
準速度での再生および異なる速度での特殊再生が行える
ので、従来、必要であった固定記録再生用のビデオヘッ
ドが不要で、回転ドラムに搭載するヘッド数が少なく、
かつ、トラッキングンのためのパイロット信号をことさ
ら記録する必要のない磁気記録再生装置が得られる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における記録時の一方の可
動ヘッドによる記録信号系および可動ヘッド位置制御系
のブロック回路図、第２図はこの実施例における可動ヘ
ッドのヘッド配置および磁気テープの走行経路を示す平
面図、第３図は第２図のIII-III線矢視断面図、第４図
はこの実施例におけるボイスコイル形アクチュエータの
縦断面図、第５図は第１図の実施例のタイミング図、第
６図はこの実施例による１つのトラックパターンを示す
図、第７図は従来の二層記録・再生用の固定ヘッドおよ
び特殊再生用の可動ヘッドを備えたVTRの回転ドラムの
ヘッド配置および磁気テープの走行経路を示す平面図、
第８図は二層記録を説明するための断面図、第９図は磁
気テープに記録されるトラックパターン図、第10図はト
ラックの記録パターンを説明するための図、第11図はバ
イモルフ形可動ヘッドの構成を示す断面図、第12図は再
生信号のタイミング図である。（１）……回転ドラム、（２），（2a），（2b）……記
録・再生用音声ヘッド、（４），（4a），（4b）……可
動ヘッド、（８）……ボイスコイル形アクチュエータ、
（９）……記録信号処理回路、（10）……ビデオ信号入
力オン・オフ回路、（12）……再生音声信号抽出回路、
（13）……ピーク検波・積分回路、（14）……音声トラ
ック中心位置検出手段、（15）……可動ヘッド位置決め
信号発生手段、（16）……タイミング信号発生回路、
（17）……走査信号発生回路、（21）……深層記録音声
トラック、（41）……表層記録ビデオトラック。なお、各図中、同一符号はそれぞれ同一、または相当部
分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気テープを回転ドラムに180°以上巻き
付け、上記回転ドラムに搭載された深層記録・再生用の
固定ヘツドでを用いて音声信号を１フィールド期間の始
点および終点であるスイッチングポイントを超える長さ
のトラックに深層記録し、かつその再生を行うととも
に、上記回転ドラムに搭載された可動ヘツドを用いて映
像信号を深層記録トラックの上に表層記録し、かつこの
可動ヘッドによって標準速度再生用およびスピードサー
チまたはスローサーチ再生またはスティル再生を行うよ
うに構成された磁気記録再生装置において、上記固定ヘッドによつて音声信号が深層記録されたトラ
ックの少なくとも一方の端部の上記スイッチングポイン
トに達しない部分を除いて上記可動ヘツドによって映像
信号を表層記録する手段と、この可動ヘッドによる表層記録の前または後に当該可動
ヘッドによって上記端部から再生された音声信号を抽出
する手段と、この再生音声信号抽出時ごとに当該可動ヘッドを所定量
ずつトラック幅方向に所定時間内に所定幅だけ走査させ
るように順次変位させる手段と、この走査期間内に抽出した再生音声信号のレベル変化か
ら当該深層記録トラックの中心位置を検出する手段と、この検出された深層記録トラックの中心位置に適合する
ように上記可動ヘッドの表層記録時の位置決めを行う手
段とを備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。