JP2529269B2 - 磁気記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はテープ状の磁気記録媒体を用いる磁気記録再
生装置に関する。

従来の技術 近年ビデオテープレコーダ（以下VTRと略記する）の
市場は大幅に拡大してきており、それに伴ない機器の高
性能化，小型化，低コスト化が特に強く要求されてきて
いる。その中でも音声信号の改善は強く要求されてい
る。以下従来の構成におけるVTRを図面にしたがって説
明する。

第７図（ａ）および第７図（ｂ）は従来例におけるVT
Rのブロック図である。図示のごとく、供給リール41に
巻回されたテープ１は回転ヘッド（図示せず）を載置し
たシリンダ30にヘリカル状に巻回されて、音声／コント
ロールヘッドユニット（以下ACヘッドｕと略記する）1
0,キャプスタン20,ピンチローラ29を介して巻き取りリ
ール40に巻き取られる。ここでキャプスタン20は一定の
圧着力により圧着されたピンチローラ29とで互いにテー
プ１を挾み、テープ１を一定速度で移送する。

ここで記録動作時においては、第７図（ａ）に示すよ
うに、ビデオ信号の垂直同期信号の周波数に一致した第
９図に示すコントロール信号100がコントロール信号生
成器13によって生成されて、記録アンプ11を介してACヘ
ッドu10に印加され、第７図（ｂ）に示すようにACヘッ
ドｕ上に載置されたコントロールヘッド10bによりテー
プ１上の所定のトラック（図示せず）に記録される。

またキャプスタンモータ21により前記キャプスタン20
は直接駆動される。このキャプスタンモータ21は回転周
波数検出部（以下FG部と略記する）22によりその回転周
波数を検出され、さらにこのFG部22による回転周波数の
情報はキャプスタン制御部23にフィードバックされて、
キャプスタン20の回転周波数が一定になるように制御さ
れる。こうすることによりキャプスタン20によるテープ
１の移送速度は一定になる。

ここでビデオ信号は回転ヘッドによってテープ１上の
ヘリカルトラック（図示せず）上に記録され、また音声
信号は第８図に示すようにACヘッドu10上に載置された
音声ヘッド10aによりテープ１の長手方向トラック（図
示せず）上に記録される。

一方、再生動作時においては、第７図（ｂ）に示すよ
うに、テープ１が移送されることによりACヘッドu10に
よって再生された第９図に示すコントロール信号101は
再生アンプ12を介して波形成形器14に入力されて、矩形
波102に成形されてシリンダーモータ制御部31、および
キャプスタンモータ制御部23とに印加される。なお、コ
ントロール信号の記録時，再生時および波形成形後の波
形を第９図に示す。

またキャプスタンモータ21の前記FG部22からは前記回
転周波数の情報がキャプスタンモータ制御部23に入力さ
れる。

キャプスタンモータ制御部23には波形成形されたコン
トロール信号102の他に前記FG部22からのキャプスタン
モータ21の回転周波数情報が印加される。さて記録動作
時においては、キャプスタンモータ21はFG部22における
回転周波数が一定になるように制御されたが、再生動作
時においては、さらに前記ACヘッドu10によって再生さ
れたコントロール信号102の周波数が放送方式によって
定められた垂直同期信号の周波数と同一の値になるよう
に制御される。

一方シリンダーモータ制御部31に入力された前記コン
トロール信号102によって、シリンダー30はコントロー
ル信号102の位相とビデオヘッドの回転位相が所定の相
対関係を保つように位相制御がなされる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら前記のごとく構成した場合次のような問
題が発生し得る。

オーディオ特性上、特に基本的性能を示すワウフラッ
ターは記憶時もしくは再生時におけくテープ１を移送す
るキャプスタンモータ21の回転速度のばらつきに比例す
ることになるが、このキャプスタンモータ21の回転速度
は様々な原因によって変動する。一例を挙げると、テー
プ１のスリップ、巻き取りリール40における巻き取りト
ルクの変動と、供給リール41におけるバックテンション
のむら等がある。このような要因はテープ１のテンショ
ン変動を発生し、それによりキャプスタンモータ21がテ
ンション１を移送するのに必要なトルクが変動するの
で、キャプスタンモータ21は回転速度変動を発生してし
まう。

ここで上記のごとき外乱要因に対するキャプスタンモ
ータ21の応答はFG部22における回転周波数信号の周波数
と、回転体の慣性モーメントにより決定されるが、外乱
に対する回転速度変動を小さくするには、回転周波数信
号の周波数をできるだけ高くし、かつ慣性モーメントを
できるだけ大きくとる必要がある。

またキャプスタンモータ21自身の回転速度を検出して
その回転速度に比例した周波数の信号を発生するFG部22
がそれ自身検出誤差を有していると、キャプスタンモー
タ21は回転速度むらを発生するので、キャプスタンモー
タ21の組立てにおいては非常に高い精度を要求されるこ
とになる。

しかしながら、実際の機器の制御回路構成や機械的寸
法等の制約上、上記改善方法にも限度がある。

したがってキャプスタンモータ21の回転速度のむらは
一定値以下にすることは困難であるので記録動作時もし
くは再生動作時においてワウフラッターを発生してしま
う。

なお音声信号のワウフラッターを低減するために音声
信号にFM変調を施して、シリンダー30に回転音声ヘッド
を設けて、記録再生を行なうという手段が公知である
が、この方法は変調回路を必要とし、かつヘッド切り換
え時におけるスイッチングノイズを低減するために高い
組立精度が要求される等の問題点がある。

したがって機器が大きく重くなりかつコストも増大す
るので、カメラと一体に構成されたVTRや、普及型のVTR
においてはこのような音声信号のFM変調記録方式が採用
されることは一般には少ない。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決する本発明の技術的手段は、テープ
状媒体の移送方向の上流側に配置され、フレーム周波数
の周期に一致した周期を有する第一の信号を記録する第
一のヘッドと、前記テープ状媒体の移送方向の下流側
で、かつ前記第一のヘッドによって記録したテープ状媒
体の長手方向トラック上に配置され、前記第一のヘッド
のアジマス角とは異なるアジマス角を有し、かつ前記第
一の信号の周波数より高い周波数を有する第二の信号を
記録する第二のヘッドとから構成された記録手段と、前
記テープ状媒体を移送する移送手段と、前記第一の信号
と前記第二の信号を再生する再生手段と、前記第二の信
号の再生時の周期が一定になるように前記移送手段を制
御する制御手段とを具備し、前記第二の信号の周波数
は、前記第一の信号の周波数の整数倍に設定し、かつ前
記第一のヘッドのギャップ長は、前記第二の信号の記録
波長の整数倍に略々等しく設定したことを特徴とする。

作用 この技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、上記のごとく記録動作時において．高い周
波数の信号をテープ上に記録して、再生時においてはこ
の高周波数信号の再生周波数が一定の値になるようにキ
ャプスタンモータの回転速度を制御するので、たとえキ
ャプスタンモータが記録時において回転速度変動を発生
してワウフラッターが生じていたとしても再生時はこの
ワウフラッター成分をキャンセルするので再生時におけ
るワウフラッターは発生しないことになる。したがって
上記構成によって機器の機械的組立精度が低減でき、コ
ストダウンが可能になるのである。また第一のヘッドに
おいては、フレーム周波数の周期に一致した周期を有す
る第一の信号を記録してあるので、本発明による磁気記
録再生装置によって記録されたテープ状媒体を、コント
ロール信号のみを再生する従来の磁気記録再生装置にて
再生しても、コントロール信号を得ることができるの
で、互換性を保つことができ、使用者が混乱することは
全くない。また、第一ヘッドのギャップ長をパイロット
信号の記録波長の整数倍に設定しているので、ギャップ
損失効果によりパイロット信号のクロストーク成分を抑
圧することができ、その結果垂直同期信号の揺らぎはほ
とんど発生せず、放送用機器などにおいてもフレームご
との正確な編集を行うことが可能となる。

実施例 以下本発明の一実施例について図面に基いて説明す
る。

第１図は本発明の一実施例における磁気記録再生装置
の制御回路のブロック図であり、この内第１図（ａ）は
記録動作時、第１図（ｂ）は再生動作時を示す。また第
２図（ａ）はコントロール信号およびパイロット信号の
記録再生時の波形を示す。

図示のごとく、供給リール41に巻回されたテープ１は
回転ヘッド（図示せず）を載置したシリンダ30にヘリカ
ル状に巻回されて、音声／コントロールヘッドユニット
（以下ACヘッドｕと略記する）10,キャプスタン20,ピン
チローラ29を介して巻き取りリール40によって巻き取ら
れる。ここでキャプスタン20は一定の圧着力により圧着
されたピンチローラ29とで互いにテープ１を挾み、テー
プ１を一定速度で移送する。

ここで記録動作時においては、第１図（ａ）に示すよ
うに、ビデオ信号の垂直同期信号の周波数に一致したコ
ントロール信号100がコントロール信号生成器によって
生成される。また非常に高い周波数のパイロット信号11
0がパイロット信号生成器15によって生成されて、前記
コントロール信号100とパイロット信号110は重畳回路16
に入力される。この重畳回路16によって重畳された重畳
信号120は第２図（ａ）に示すようにコントロール信号
を変調したものである。この重畳信号120はさらに記録
アンプ11cを介してACヘッドu10に印加され、第８図に示
すようにACヘッドu10上に載置されたコントロールヘッ
ド10bによりテープ１上の所定のトラック（図示せず）
に記録される。

またキャプスタンモータ21により前記キャプスタン20
は直接駆動される。このキャプスタンモータ21は回転周
波数検出部（以下FG部と略記する）22によりその回転周
波数を検出され、さらにこのFG部22による回転周波数の
情報はキャプスタン制御部23にフィードバックされて、
キャプスタン20の回転周波数が一定になるように制御さ
れる。こうすることによりキャプスタン20によるテープ
１の移送速度は一定になる。

ここでビデオ信号は回転ヘッドによってテープ１上の
ヘリカルトラック（図示せず）上に記録され、また音声
信号は第８図に示すようにACヘッドu10上に載置された
音声ヘッド10aによりテープ１の長手方向トラック（図
示せず）上に記録される。

一方、再生動作時においては、第１図（ｂ）に示すよ
うに、テープ１が移送されることによりACヘッドu10に
よって再生された重畳信号121は再生アンプ12c,AGC18,
検波回路17および波形成形器14を介してシリンダーモー
タ制御部31およびキャプスタンモータ制御部23とに印加
される。なおコントロール信号，パイロット信号，重畳
信号の記録時，再生時および波形成形後の波形を第２図
（ａ）に示す。

キャプスタンモータ制御部23は、入力された重畳信号
の０クロス点における周期が一定になるようキャプスタ
ンモータ21を制御する。

一方シリンダーモータ制御部31に入力された前記コン
トロール信号によって、シリンダー30はコントロール信
号の位相とビデオヘッドの回転位相が所定の相対関係を
保つように位相制御がなされる。

次に本実施例における作用を説明する。

記録時においてコントロール信号と共に高い周波数の
パイロット信号を記録している。ここで記録時において
はFG部22によって検出されたキャプスタンモータ21の回
転速度が所定の一定値になるように制御がかけられる
が、各種の要因によってテープ１の位相速度は変動をす
なわちワウフラッターを生ずる。しかし記録時において
前記パイロット信号をも同時に記録しているので、記録
されたパイロット信号の波長はワウフラッターに対応し
た値になる。すなわち記録時におけるワウフラッターの
情報が音声信号，ビデオ信号，コントロール信号と共に
テープ１上に記録されることになる。

次に再生時においては、このパイロット信号の再生周
波数が一定となるようにキャプスタンモータ21を制御す
るので、記録時に発生したワウフラッター成分はキャン
セルされ、かつ再生時においてもワウフラッターは発生
しないことになる。

したがって、機器の組立てにおいて高い精度を要求せ
ずともワウフラッターの無い装置を提供することが可能
になるので、コストダウンを図ることが可能になり、ま
た比較的簡単な構成で回路構成がなされているので、小
型軽量を要求されるカメラと一体に構成されたVTR等に
おいても高品位の音声特性がえられる。

なお、コントロール信号とパイロット信号の重畳の方
法は第２図（ａ）に示す方法に限定されるものではな
い。たとえば第２図（ｂ）〜（ｄ）等にしめすような変
調方法であってもよい。

次に本発明の第二の実施例について説明する。

第３図は本発明の第二の実施例における磁気記録再生
装置の制御回路のブロック図であり、この内第３図
（ａ）は記録動作時、第３図（ｂ）は再生動作時を示
す。

図示のごとく、供給リール41に巻回されたテープ１は
回転ヘッド（図示せず）を載置したシリンダー30にヘリ
カル状に巻回されて、音声／コントロールヘッドユニッ
ト（以下ACヘッドｕと略記する）10,キャプスタン20,ピ
ンチローラ29を介して巻き取りリール40によって巻き取
られる。ここでキャプスタン20は一定の圧着力により圧
着されたピンチローラ29とで互いにテープ１を挾み、テ
ープ１を一定速度で移送する。

ここで記録動作時においては、第３図（ａ）に示すよ
うに、ビデオ信号の垂直同期信号の周波数に一致したコ
ントロール信号100がコントロール信号生成器13によっ
て生成される。このコントロール信号100は記録アンプ1
1aを介して第４図に示すACヘッドu10上に設けられたコ
ントロールヘッド10bによって第５図（ｂ）に示すテー
プ１上のコントロールトラック1cに記録される。

またコントロール信号100より高い周波数のパイロッ
ト信号110がパイロット信号生成器15により生成され
て、このパイロット信号110は記録アンプ11bを介して第
４図に示すパイロットヘッド10dによって第５図（ｂ）
に示すテープ１上のパイロットトラック1dに記録され
る。なお第４図に示すようにパイロットヘッド10dのヘ
ッドギャップ長G1はコントロールヘッド10cのヘッドギ
ャップ長G2よりも小さく設定され、かつ互いにそのアジ
マス角は異なる値に設定されている。

ここで、パイロットヘッド10dはコントロールヘッド1
0bよりもテープ１の移送方向の下流側に存在しており、
かつパイロット信号100の波長はコントロール信号110の
波長よりも非常に短いので、コントロール信号100はテ
ープ１の磁性層の深層部に記録されることになり、パイ
ロット信号110はこのコントロールトラック1cに重畳す
るようにテープ１の磁性層の浅層部に記録されることに
なる。

またキャプスタンモータ21により前記キャプスタン20
は直接駆動される。このキャプスタンモータ21は回転周
波数検出部（以下FG部と略記する）22によりその回転周
波数を検出され、さらにこのFG部22による回転周波数の
情報はキャプスタン制御部23にフィードバックされて、
キャプスタン20の回転周波数が一定になるように制御さ
れる。こうすることによりキャプスタン20によるテープ
１の移送速度は一定になる。

ここでビデオ信号は回転ヘッドによってテープ１上の
ビデオトラック1b上に記録され、また音声信号は第４図
に示すようにACヘッドu10上に載置された音声ヘッド10a
によりテープ１上の音声トラック1e上に記録される。

なおコントロール信号，パイロット信号の記録再生時
における波形を第５図（ａ）に示す。

一方、再生動作時においては、第３図（ｂ）に示すよ
うに、テープ１が移送されることによりACヘッドu10に
よって再生されたコントロール信号101は再生アンプ12
a、および波形成形器14を介してシリンダーモータ制御
部31に印加される。ここでシリンダーモータ制御部31に
入力された前記コントロール信号によって、シリンダー
30はコントロール信号の位相とビデオヘッドの回転位相
が所定の相対関係を保つように位相制御がなされる。

またパイロットヘッド10cによって再生されたパイロ
ット信号は、再生アンプ12bを介してキャプスタンモー
タ制御部23に印加される。

キャプスタンモータ制御部23は、入力されたパイロッ
ト信号の０クロス点における周期が一定になるように、
キャプスタンモータ21を制御する。

次に本実施例における作用を説明する。

記録時においてコントロール信号と共に高い周波数の
パイロット信号を記録している。ここで記録時において
はFG部22によって検出されたキャプスタンモータ21の回
転速度が所定の一定値になるように制御がかけられる
が、各種の要因によってテープ１の移送速度は変動をす
なわちワウフラッターを生ずる。しかし記録時において
前記パイロット信号をも同時に記録しているので、記録
されたパイロット信号の波長はワウフラッターに対応し
た値になる。すなわち記録時におけるワウフラッターの
情報が音声信号，ビデオ信号，コントロール信号と共に
テープ１上に記録されることになる。

次に再生時においては、このパイロット信号の再生周
波数が一定となるようにキャプスタンモータ21を制御す
るので、記録時に発生したワウフラッター成分はキャン
セルされ、かつ再生時においてもワウフラッターは第一
の実施例と同様にして、発生しないことになる。

したがって、機器の組立てにおいて高い精度を要求せ
ずともワウフラッターの無い装置を提供することが可能
になるので、コストダウンを図ることが可能になり、ま
た比較的簡単な構成で回路構成がなされているので、小
型軽量を要求されるカメラと一体に構成されたVTR等に
おいても高品位の音声特性がえられることが可能にな
る。

なお、本実施例においては、パイロットヘッド10cの
ヘッドギャップのアジマス角とコントロールヘッド10b
のヘッドギャップのアジマス角を互いに異なる値とした
が、再生時のパイロット信号とコントロール信号の間の
クロストークをさらに低減するために、パイロット信号
の周波数をコントロール信号の周波数の整数倍に設定し
て、かつ第６図に示すようにコントロールヘッド10bの
ヘッドギャップ長G2をパイロット信号の記録波長λｐの
ほぼ整数倍に設定してもよい。この場合は第５図（ｃ）
に示すようにコントロールヘッド10bによるパイロット
信号再生出力はギャップ損失効果によって非常に小さく
なり、さらに性能を向上することが可能になる。

発明の効果 以上のように本発明は、記録動作時においてコントロ
ール信号よりも、高い周波数の信号をテープ上に記録し
て、再生時においてはこの高周波数信号の再生周波数が
一定の値になるようにキャプスタンモータの回転速度を
制御するので、たとえキャプスタンモータが記録時にお
いて回転速度変動を発生してワウフラッターが生じてい
たとしても、再生時はこのワウフラッター成分はキャン
セルされるので再生時におけるワウフラッターを低減す
ることが可能になる。従って、モータなどの組立精度を
高めなくとも、ワウフラッターを向上することが可能に
なるので、コストダウンが可能になる。

また第一のヘッドは、フレーム周波数の周期に一致し
た周期を有する第一の信号（コントロール信号）を記録
するので、本発明による磁気記録再生装置によって記録
されたテープ状媒体を、コントロール信号のみを再生す
る従来の磁気記録再生装置にて再生しても、コントロー
ル信号を得ることができるので、互換性を保つことがで
き、使用者が混乱することは全くない。

また、第一ヘッドのギャップ長をパイロット信号の記
録波長の整数倍に設定しているので、ギャップ損失効果
によりパイロット信号のクロストーク成分を抑圧するこ
とができ、その結果垂直同期信号の揺らぎはほとんど発
生せず、放送用機器などにおいてもフレームごとの正確
な編集を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第１の実施例における記録動作
時の制御回路のブロック図、第１図（ｂ）は同実施例に
おける再生動作時の制御回路のブロック図、第２図
（ａ）〜（ｄ）は同実施例におけるパイロット信号とコ
ントロール信号の記録再生時における波形図、第３図
（ａ）は本発明の第２の実施例における記録動作時の制
御回路のブロック図、第３図（ｂ）は同実施例における
再生動作時の制御回路のブロック図、第４図は同実施例
におけるACヘッドｕの斜視図、第５図（ａ）は同実施例
におけるパイロット信号とコントロール信号の記録再生
時における波形図、第５図（ｂ）は同実施例におけるテ
ープ上の記録動作における斜視図、第５図（ｃ）はコン
トロールヘッドギャップ長によるパイロット信号再生出
力図、第６図は同実施例のACヘッドｕの他の構成図、第
７図（ａ）は従来例における記録動作時の制御回路のブ
ロック図、第７図（ｂ）は同従来例における再生動作時
の制御回路のブロック図、第８図は同従来例におけるAC
ヘッドｕの斜視図、第９図は従来例におけるコントロー
ル信号の記録再生時における波形図である。 １……テープ、10……ACヘッドｕ、10a……音声ヘッ
ド、10b……コントロールヘッド、10c……パイロットヘ
ッド、13……コントロール信号生成器、15……パイロッ
ト信号発振器、20……キャプスタン、21……キャプスタ
ンモータ、22……FG部、23……キャプスタンモータ制御
部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テープ状媒体の移送方向の上流側に配置さ
   れ、フレーム周波数の周期に一致した周期を有する第一
   の信号を記録する第一のヘッドと、前記テープ状媒体の
   移送方向の下流側で、かつ前記第一のヘッドによって記
   録したテープ状媒体の長手方向トラック上に配置され、
   前記第一のヘッドのアジマス角とは異なるアジマス角を
   有し、かつ前記第一の信号の周波数より高い周波数を有
   する第二の信号を記録する第二のヘッドとから構成され
   た記録手段と、前記テープ状媒体を移送する移送手段
   と、前記第一の信号と前記第二の信号を再生する再生手
   段と、前記第二の信号の再生時の周期が一定になるよう
   に前記移送手段を制御する制御手段とを具備し、前記第
   二の信号の周波数は、前記第一の信号の周波数の整数倍
   に設定し、かつ前記第一のヘッドのギャップ長は、前記
   第二の信号の記録波長の整数倍に略々等しく設定したこ
   とを特徴とする磁気記録再生装置。