JPH04337516A - ダイナミックトラッキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ビデオテープレコー
ダー等に用いられ、磁気ヘッドを磁気テープに形成され
ている記録トラックに自動追従させるダイナミックトラ
ッキング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来のヘリカルスキャン方式のビ
デオテープレコーダー（以下ＶＴＲと記す）における、
テープおよび磁気ヘッドの特殊再生時の走査軌跡および
再生出力を示す図である。図４は印加電界に従って伸縮
する圧電素子の動きを示す図である。図５は圧電素子を
用いたＶＴＲにおける、テープおよび磁気ヘッドの特殊
再生時の走査軌跡および再生出力を示す図である。

【０００３】図３（ａ）において、記録時と異なる磁気
テープ送り速度で再生する特殊再生時には磁気ヘッドと
磁気テープの相対速度が記録時と異なるため、記録トラ
ックに対する磁気ヘッドの走査軌跡の傾きが異なり、１
回の磁気ヘッド走査で数本の記録トラックをまたいで走
査することになる。

【０００４】一方、高密度記録のためには隙間無く記録
トラックを形成する必要があるため、隣接する記録トラ
ック間の相互妨害を軽減するために、隣接する記録トラ
ック間では記録磁化方向を異ならせるアジマス記録方式
が用いられている。

【０００５】このため、特殊再生時に１回の磁気ヘッド
走査で数本の記録トラックをまたいで走査すると、磁気
ヘッドがアジマス角度の異なる記録トラックを走査する
とき再生出力は殆ど得られない。このため、再生映像信
号にＳ／Ｎ低下部分が現れ、再生画面上にノイズバーが
生じる。

【０００６】図４において、この画面上に現れるノイズ
バーを消すために、特公昭５６−５０３２９の「磁気記
録再生方式」に示されるように、例えば印加電界に従っ
て伸縮する圧電素子を２枚貼り合わせ、上下方向に変位
する圧電バイモルフをヘッドアクチュエータとし、この
上に磁気ヘッドを搭載し磁気ヘッドの位置を記録トラッ
クの幅方向に変位させる。これにより、図５に示すよう
に特殊再生時に磁気ヘッドを記録トラックを横切ること
なく走査させることが可能な、Ｓ／Ｎ低下部分のない良
好な再生信号を得ることができるダイナミックトラッキ
ング装置が知られている。図６から図９は、ヘッドアク
チュエータの共振タイミングを示す。

【０００７】磁気ヘッドの変位は磁気テープ移動量に比
例するため、ヘッドアクチュエータである圧電バイモル
フに印加するヘッドアクチュエータ駆動信号は図６（ｂ
）に示すような傾斜をもった波形になり、磁気テープに
接触していない期間（以下回送期間と記す）には、磁気
ヘッドの変位量が蓄積しないように鋸歯状波を印加して
磁気ヘッドの位置を戻す制御をする。

【０００８】ところが機構系には機械的共振が存在し、
このヘッドアクチュエ−タも例外ではなく、図６（ｃ）
のように印加されたヘッドアクチュエータ駆動信号に共
振周波数成分が存在すると、ヘッドアクチュエータに共
振が生じる。すると搭載した磁気ヘッドより得られる再
生出力の振幅は、図６（ｄ）に示すように変動が現れＳ
／Ｎ劣化を引き起こす。

【０００９】このためヘッドアクチュエータの印加信号
である鋸歯状波に、必要以上の高域周波数成分が存在す
ることは好ましくなく、回送期間における鋸歯状波の変
化をなるべく穏やかにする措置が採られている。図６（
ｅ）〜（ｇ）に示すように、鋸歯状波はデューティが５
０％の時が高域周波数成分が最小になる。

【００１０】しかし、回転ドラム上に１８０度対向して
２つのヘッドを備える構成をＶＴＲでも、記録トラック
先端のミストラックを防止したり、あるいは磁気テープ
の回転ドラムに対する巻き付け角度を１８０度以上とし
、映像信号以外の情報を記録する方式では、トラッキン
グ期間が回送期間より長くなるために鋸歯状波のデュー
ティが５０％以上になり、図７および図８に示すように
ヘッドアクチュエータの機械的共振防止効果が薄れてし
まう。

【００１１】このため、回送期間がトラッキング期間に
比べ長い場合、ヘッドアクチュエータの機械的共振を防
止するために、特公昭６２−１１４０６「回転磁気ヘッ
ド装置」に記されているように鋸歯状波の回送期間を１
／ｆ（ｆ：共振周波数）に設定することで解決すること
が知られている。この鋸歯状波の回送期間を１／ｆに設
定したときのヘッドアクチュエータの共振タイミングを
図９に示す。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の装置にお
いては、回送期間が固定されており、共振周波数にある
程度誤差があると共振が生じてしまう。また、ヘッドア
クチュエータの共振周波数は、この加工精度、回転ドラ
ムに対する取付制度に左右され、回送期間を固定すれば
ヘッドアクチュエータの歩留まりを劣化させ、回送期間
を調整することを考えると量産性を劣化させるという問
題があった。

【００１３】この発明は上記のような従来技術の欠点を
除去し、回送期間がトラッキング期間に比べて短くても
、ヘッドアクチュエータの加工精度、あるいは回転ドラ
ムへの取付精度によらずヘッドアクチュエータの機械的
共振を防止することができ、歩留まり、量産性に障害を
生じることなく特殊再生時でも再生信号のＳ／Ｎ劣化を
抑えたダイナミックトラッキング装置を提供することを
目的とする。 ［発明の構成］

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明においては、ヘリカルスキャン方式のビ
デオテープレコーダーのヘッドアクチュエータと、前記
ヘッドアクチュエータの共振周波数を求める手段と、

【
００１５】磁気ヘッドが磁気テープに接触していない期
間を示す回送期間期間を前記共振周波数の逆数とした鋸
歯状波により、特殊再生時にヘッドアクチュエータを駆
動する手段とを備えたことを特徴とするダイナミックト
ラッキング装置を提供する。

【００１６】

【作用】このように構成されたものにおいては、ヘッド
アクチュエータの加工精度、あるいは回転ドラムへの取
付制度により誤差が生じ、ヘッドアクチュエータの共振
周波数がバラついても、ヘッドアクチュエータの個々の
共振周波数を求め、適切な鋸歯状波の回送期間を設定す
ることができるので、回送期間がトラッキング期間より
短い磁気記録再生装置の特殊再生時にも、Ｓ／Ｎ劣化の
少ない再生信号を得ることができる。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の実施例について、図１から
図２を参照して詳細に説明する。図１にこの発明の実施
例のブロック図を示す。

【００１８】ヘッドアクチュエータ制御信号生成回路２
は記憶装置を備えたタイミング生成回路３、スイープ信
号生成回路４、トラッキングエラー生成回路１２、鋸歯
状波生成回路２４、加算器５および加算器１３により構
成される。

【００１９】動作モード信号および入力端子２３に供給
されたヘッド切換え信号は入力端子１を介してタイミン
グ生成回路３へ供給される。タイミング生成回路３の出
力信号はスイープ信号生成回路４、トラッキングエラー
生成回路１２、鋸歯状波生成回路２４、スイッチ１５へ
供給されている。スイープ信号生成回路４の出力信号は
タイミング生成回路３および加算器５へ供給されている
。トラッキングエラー生成回路１２の出力信号はスイー
プ信号生成回路４および加算器１３へ供給されている。 鋸歯状波生成回路２４の出力信号は加算器１３へ供給さ
れている。加算器１３の出力信号は加算器５へ供給され
ている。加算器５の出力はＤ／Ａ変換器１４を介してス
イッチ１５へ供給されている。Ｄ／Ａ変換器１４の出力
信号はスイッチ１５により選択されたローパスフィルタ
１７（以下ＬＰＦ１７と記す）またはＬＰＦ２５を通過
して駆動アンプ１８、ブラシ１９、スリップリング２０
を介してヘッドアクチュエータ２１を駆動する。磁気ヘ
ッド６はヘッドアクチュエータ２１により駆動され、図
示しない磁気テープのトラックをトレースする。

【００２０】磁気ヘッド６により再生された再生信号は
ロータリートランス７、プリアンプ８、エンベロープ検
波回路９、ＬＰＦ１０へ供給される。ＬＰＦ１０の出力
信号はＡ／Ｄ変換器１１を介してトラッキングエラー信
号生成回路１２へ供給され、また、振幅検出器２２、Ａ
／Ｄ変換器２６を介してタイミング生成回路３へ供給さ
れる。

【００２１】まず、特殊再生状態になる前に、通常の再
生状態で磁気ヘッドが正確なトラックのトレースを行っ
ている状態であるオントラッキング状態になる。ここ迄
の動作について説明する。

【００２２】出荷調整時あるいは特殊再生モード移行時
に、共振周波数設定の動作モード信号は入力端子１を介
してタイミング生成回路３へ供給される。また、ヘッド
切換え信号は入力端子２３を介してタイミング生成回路
３へ供給される。鋸歯状波生成回路２４は、特殊再生信
号がタイミング生成回路３から供給された場合、鋸歯状
波を発生し加算器１３およびスイッチ１５へ出力する。 スイッチ１５はタイミング生成回路３から供給されたモ
ード信号によりＬＰＦ１７またはＬＰＦ２５を選択する
。スイープ信号生成回路４はトラッキングエラー信号生
成回路１２からオントラッキング信号が供給されると、
後述するスイープ信号を加算器５へ出力する。

【００２３】タイミング生成回路３は供給されたヘッド
切換え信号により、ヘッド６が磁気テープをトレースし
ている期間のトレース期間信号を生成し、これをトラッ
キングエラー信号生成回路１２へ出力し、また、特殊再
生信号を鋸歯状波生成回路２４へ出力せず、ＬＰＦ２５
を選択するモード信号をスイッチ１５へ出力する。

【００２４】トラッキングエラー生成回路１２は、Ａ／
Ｄ変換器１１から供給された後述する再生データレベル
に従って、この再生データレベルが大きくなる方向に磁
気ヘッド６を変位すべくトラッキングエラー信号を加算
器１３を介して加算器５へ出力する。

【００２５】加算器５はトラッキングエラー信号および
スイープ信号を加算したトラッキング信号をＤ／Ａ変換
器１４へ出力する。トラッキング信号はＤ／Ａ変換器１
４によりアナログ信号に変換され、同じくヘッドアクチ
ュエータ制御信号生成回路２から供給されたトラッキン
グ調整を示すトラッキング調整信号はスイッチ１５へ供
給される。スイッチ１５はモード信号が供給されていな
いので、Ｄ／Ａ変換器１４とＬＰＦ２５を導通させ、こ
のトラッキング信号はＬＰＦ２５へ供給される。

【００２６】ＬＰＦ２５はカットオフ周波数が比較的低
く設定されていて、ヘッドアクチュエータ２１の共振周
波数付近では十分に減衰する特性を持っており、かつト
ラッキング制御に十分な帯域を持っているものである。 この実施例では、ヘッドアクチュエータの共振周波数を
１ＫＨｚ程度とし、図示しない回転ドラムの回転周波数
を３０Ｈｚとして、カットオフ周波数は２００Ｈｚ程度
に設定されている。

【００２７】このトラッキング信号はＬＰＦ２５により
帯域制限され、駆動アンプ１８へ供給される。この信号
は駆動アンプ１８により増幅され、ブラシ１９、スリッ
プリング２０を介してヘッドアクチュエータ２１へ供給
され、ヘッドアクチュエータ２１が駆動される。

【００２８】図示しない回転ドラム上に搭載された、磁
気ヘッド６により、図示しない磁気テープ上の記録トラ
ックをトレースすることにより得られた再生信号は、ロ
ータリートランス７を介して図示しない固定側ドラム側
にあるプリアンプ８に供給される。この再生信号はプリ
アンプ８により増幅された後、包絡線検波回路９により
包絡線検波される。包絡線検波された再生信号はＬＰＦ
１０により帯域制限され、Ａ／Ｄ変換器１１および振幅
検出器２２に供給される。Ａ／Ｄ変換器１１はこのアナ
ログの再生信号をディジタル信号に変換し、この再生デ
ータレベルのディジタル信号を、ヘッドアクチュエータ
制御信号生成回路２内のトラッキングエラー生成回路１
２へ出力する。

【００２９】以上の動作の繰り返しによりトラッキング
エラー信号生成回路１２は、トレース期間信号が入力さ
れている期間にＡ／Ｄ変換器２２から入力される再生デ
ータレベルが最大となることにより、オントラッッキン
グ状態になったことを検知し、オントラッキング信号を
スイープ信号生成回路４へ出力する。次に、このオント
ラッキング状態においてヘッドアクチュエータの共振周
波数を求めるまでの動作について説明する。

【００３０】スイープ信号生成回路４はオントラッキン
グ信号供給されると、ヘッドアクチュエータの共振周波
数のばらつきを包括した範囲で周波数をスイープするス
イープ信号を加算器５へ出力する。加算器５はスイープ
信号および加算器１３の出力信号を加算したトラッキン
グ信号を、Ｄ／Ａ変換器１４へ出力する。タイミング生
成回路３はＬＰＦ１７を選択するモード信号をスイッチ
１５へ出力する。トラッキング信号はＤ／Ａ変換器１４
によりアナログ信号に変換され、スイッチ１５を介して
ＬＰＦ１７へ供給される。

【００３１】ＬＰＦ１７はカットオフ周波数が比較的高
く設定されており、スイープ信号の基本波を通し、かつ
高調波を減衰する帯域とすれば良く、ヘッドアクチュエ
ータ２１の共振周波数のばらつきの範囲を±１００Ｈｚ
程度とすると、１．５ＫＨｚに設定されている。

【００３２】このように帯域制限されたトラッキング信
号は、同様に駆動アンプ１８、ブラシ１９、スリップリ
ング２０を介してヘッドアクチュエータ２１へ供給され
る。ここで、スイープ信号の周波数スイープは、磁気ヘ
ッド６が図示しない磁気テープ上を走査している範囲で
行うものとし、回送期間ではスイープ信号周波数を変化
させないものとする。また、スイープ時間は後述する振
幅検出が行える範囲でなるべく短くすることが好ましく
、それは出荷調整時に行うことを考慮すると量産性の向
上につながり、特殊再生モード移行時に行うことを考慮
するとユーザの使い勝手の良さにつながるからである。

【００３３】この実施例では、９００〜１１００Ｈｚま
での周波数スイープを、磁気ヘッド６が４回転する間に
終了するものとして説明を続ける。即ち９００Ｈｚから
スイープを開始すると第１の走査で９００〜９５０Ｈｚ
、第２の走査で９５０〜１０００Ｈｚ、第３の走査で１
０００〜１０５０Ｈｚ、第４の走査で１０５０〜１１０
０Ｈｚのスイープ信号が出力されることになる。

【００３４】ここで、この実施例におけるヘッドアクチ
ュエータ２１の共振周波数は９３０Ｈｚとし、これを求
める過程について図１および図２を用いてさらに説明す
る。図１において、スイープ信号生成回路４は、オント
ラッキング信号が入力され、図２（ｃ）に示すようにス
イープ信号が供給されたヘッドアクチュエータ２１は共
振を起こし始め、ヘッドアクチュエータ２１上の磁気ヘ
ッド６は、図示しない記録トラック上を共振周波数で変
動を繰り返しながら走査する。

【００３５】従って再生信号もこれに伴い変動し、図２
（ｄ）に示すようにスイープ信号周波数がヘッドアクチ
ュエータ２１の共振周波数９３０Ｈｚに近づくに従って
変動成分が大きくなる。

【００３６】このように再生された信号は包絡線検波回
路９にて図２（ｅ）のように包絡線検波され、ＬＰＦ２
２にて不要高域成分が除去された後、振幅検出回路２２
に供給され、交流成分のみとされた図２（ｅ）のような
振幅変動成分が検出される。検出された振幅変動成分は
Ａ／Ｄ変換器２６にてディジタル信号に変換され、タイ
ミング生成回路３へ供給される。この検出された振幅変
動成分のディジタル信号が最大のとき、最大値フラグが
スイープ信号生成回路４へ供給される。スイープ信号生
成回路４は、最大値フラグが供給されると、ヘッドアク
チュエータ２１の共振周波数である現在のスイープ信号
の周波数がタイミング生成回路３に供給され、このヘッ
ドアクチュエータの共振周波数をタイミング生成回路３
は記憶する。次に、ヘッドアクチュエータの共振周波数
により特殊再生を行う場合の動作について説明する。

【００３７】ヘッドアクチュエータの共振周波数を記憶
したタイミング生成回路３は、ＬＰＦ２５を選択するモ
ード信号をスイッチ１５へ出力し、また、入力されるヘ
ッド切換え信号と共にタイミング生成回路３にて、共振
周波数の逆数を回送期間として設定した特殊再生信号を
鋸歯状波生成回路２４へ出力する。鋸歯状波生成回路２
４は特殊再生信号が供給されると、テープ送り速度に応
じた傾きと、タイミング生成回路３により設定された回
送期間を持つ鋸歯状波が生成され、特殊再生時でもヘッ
ドが記録トラックをまたぐことなくトレースする。

【００３８】この共振周波数の検出精度を高くするには
、スイープ信号発生から実際にヘッドアクチュエータ２
１が変位する遅れ時間を見積もり、考慮することが必要
である。

【００３９】記憶手段については出荷調整時に行うとす
れば電源をＯＦＦしても記憶情報が保たれるＲＯＭに記
憶すれば良く、電源投入時や、モード移行時に行うこと
を考えなければＲＡＭに記憶すれば良いが、この発明は
記憶手段について制約されるものではない。

【００４０】また、この実施例ではヘッドアクチュエー
タへの印加信号をスイープさせ、再生信号振幅変動の大
きさにより共振周波数を求めたが、振幅変動する成分の
周波数より直接共振周波数を検出しても良く、この発明
はこれによっても制約されるものでない。

【００４１】更に、この実施例では制御信号の帯域制限
をモード信号に従って切換えるように記したが、それぞ
れの信号を別の帯域制限を行ってから加算しても良く、
この発明はこれによっても制約されるものでない。

【００４２】また、この実施例では回路により実現した
例を示しているが、マイクロコンピュータにより実現し
ても良く、この実現手段についても制約されるものでな
い。尚、この実施例ではヘッドアクチュエータを圧電バ
イモルフで構成したが、他の電歪材でも、またムービン
グコイル等ヘッドをトラックの幅方向に変位させる手段
であればいずれでもかまわない。

【００４３】

【発明の効果】この発明によれば、ヘッドアクチュエー
タの個々の共振周波数を求め、回送期間を共振周波数の
逆数としているので、ヘッドアクチュエータの歩留まり
、あるいは生産性を低下することなく、Ｓ／Ｎ劣化の少
なく、安定した特殊再生時のノイズレス再生信号を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るダイナミックトラッキング装置
の一実施例のブロック図である。

【図２】この発明に係るヘッドアクチュエータの共振周
波数を求めるまでの波形を示す図である。

【図３】従来のＶＴＲにおける、テープおよび磁気ヘッ
ドの特殊再生時の走査軌跡および再生出力を示す図であ
る。

【図４】印加電界に従って伸縮する圧電素子の動きを示
す図である。

【図５】圧電素子を用いたＶＴＲにおける、テープおよ
び磁気ヘッドの特殊再生時の走査軌跡および再生出力を
示す図である。

【図６】ヘッドアクチュエータの共振タイミングを示す
図である。

【図７】ヘッドアクチュエータの共振タイミングを示す
図である。

【図８】ヘッドアクチュエータの共振タイミングを示す
図である。

【図９】ヘッドアクチュエータの共振タイミングを示す
図である。

【符号の説明】

２　　　　ヘッドアクチュエータ制御信号生成回路６　
　　　磁気ヘッド ７　　　　ロータリートランス ８　　　　プリアンプ ９　　　　包絡線検波回路 １０，１７，２５　　　　ＬＰＦ １１，２６　　　　Ａ／Ｄ変換器 １４　　　　Ｄ／Ａ変換器 １５　　　　スイッチ １８　　　　駆動アンプ １９　　　　ブラシ ２０　　　　スリップリング ２１　　　　ヘッドアクチュエータ ２２　　　　振幅検出器 ２３　　　　ヘッド切換え信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ヘリカルスキャン方式のビデオテープ
   レコーダーのヘッドアクチュエータと、前記ヘッドアク
   チュエータの共振周波数を求める手段と、磁気ヘッドに
   磁気テープが接触していない期間を示す回送期間を前記
   共振周波数の逆数とした鋸歯状波により、特殊再生時に
   ヘッドアクチュエータを駆動する手段とを備えたことを
   特徴とするダイナミックトラッキング装置。