JPH0542050B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、定電流駆動されるオーデイオ用回転
磁気ヘツドと定電圧駆動されるビデオ用回転磁気
ヘツドとを備えた磁気記録装置に関し、特に、回
転磁気ヘツドの摩耗を検出するためのヘツド摩耗
検出回路を備えた磁気記録装置に関する。

〔従来の技術〕

近年において、ビデオ信号用の回転磁気ヘツド
と、オーデイオ信号用の回転磁気ヘツドとを備え
たビデオテープレコーダ（いわゆるVTR）が市
場に供給されている。このようなVTRにおいて、
オーデイオ信号はFM変調されて、定電流駆動さ
れる回転磁気ヘツドにより、磁気テープの磁性層
の深層にまで達するように記録され、ビデオ信号
は、クロマ信号が低域変換され輝度信号がFM変
調されて、定電圧駆動される回転磁気ヘツドによ
り、上記オーデイオ信号の記録された磁気テープ
の表面近傍に重ね記録される。このように、磁気
テープの磁性層の表層と深層とにそれぞれ例えば
ビデオ信号とオーデイオ信号とを独立して記録す
る方式を、一般に深層記録方式と称している。

ところで、この深層記録方式VTRの経時変化
により各回転磁気ヘツドが摩耗してくると、ヘツ
ドの特性が変化し、一般にインダクタンスが減少
する。このため、上記定電圧駆動されるビデオヘ
ツドの記録電流が増加し、またヘツド形状変化に
伴い磁束が広がつてくる。このようにビデオ記録
電流が過大になつてくると、クロストークの増
大、オーバーモジユレーシヨン等の画像上の劣化
が生じるのみならず、テープの磁性層の深層部に
までビデオ信号が磁気記録されることになつて、
上記オーデイオ信号の記録領域が侵蝕され、再生
オーデイオ信号の出力レベルが低下しSN比が劣
化することになる。この再生オーデイオ信号の音
質劣化は上記ビデオ信号の画質劣化よりも著し
く、特にFM変調していることによるいわゆる音
破れ等の悪影響が著しい。

これを防ぐため、ヘツドのインダクタンスの変
化を検出してビデオヘツドの記録電流を補正する
必要があるが、上記定電圧駆動されるビデオヘツ
ドのインダクタンス変化を直接的に検出すること
は極めて困難である。

そこで本件出願人は、先に、特願昭58−188856
号において、ビデオヘツドと同等の摩耗状態とな
るオーデイオヘツドのインピーダンスを検出して
ビデオヘツドの摩耗状態を推定し、上記ビデオヘ
ツドに対する記録電流を補正するようにした記録
装置を提案している。

この先願技術においては、オーデイオヘツドの
端子電圧を、電源電圧を分圧して得られた基準電
圧（参照電圧）と比較し、この比較出力によつて
ビデオヘツドの記録電流を補正しているが、ヘツ
ド摩耗時のインピーダンス低下による上記ヘツド
端子電圧の変化は極めて微小であり、このような
微小な電圧変化を検出し得る検出回路は極めて高
感度のものであるため、記録オーデイオ信号の内
容や温度の変化、あるいは電源電圧の変動等によ
る影響を受け易い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように従来の例えば深層記録方式VTRに
おいて、ビデオヘツドの摩耗によりヘツドインピ
ーダンスが低下し、記録電流が過大となつて種々
の悪影響が発生する。これを防止するために、オ
ーデイオヘツドの端子電圧を一定の基準電圧（参
照電圧）と比較してオーデイオヘツドのインピー
ダンス低下を検出し、この検出結果によりビデオ
ヘツドの摩耗状態を推定して、ビデオヘツドに対
する記録電流を補正することが先に提案されてい
る。しかしながら、このような先行技術において
は、基準電圧を電源電圧の分圧により作つている
ため、他の回路や電源などの外部要因による変動
を受け易く、誤動作の原因となつている。

このような点に鑑み、本発明は、簡単な回路構
成により、上記外部要因による変動を受けること
なく、誤動作の発生を防止でき、確実なヘツド摩
耗検出を行い得るようにしたヘツド摩耗検出回路
を備えた磁気記録装置の提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明に係る磁気記録装置の特徴
は、所定の大きさの電流により定電流駆動される
第１の回転磁気ヘツドと、該第１の回転磁気ヘツ
ドと同等の摩耗特性を有し、定電圧駆動される第
２の回転磁気ヘツドとを有する磁気記録装置にお
いて、上記第１の回転磁気ヘツドの端子電圧を検
出する電圧検出手段と、上記第１の回転磁気ヘツ
ドに供給される電流に応じた基準電圧を発生する
手段と、上記電圧検出手段の出力電圧と該基準電
圧発生手段の出力電圧とを比較する比較手段とを
備え、この比較手段の出力に応じて上記第２の回
転磁気ヘツドの記録電流を制御するようにしたこ
とである。

〔作用〕

上述のような構成を有する磁気記録装置によれ
ば、定電流駆動される回転磁気ヘツドに供給され
る電流に応じて基準電圧が変動し得るため、電源
変動時やこの他の外部要因によりヘツド端子電圧
検出出力が変動した場合でも、この検出出力の変
動に追従して上記基準電圧も変動し、常に確実で
誤動作のない安定したヘツド摩耗検出が行えると
共に、第２の回転磁気ヘツドの記録電流の補正が
確実に行えるようになる。

〔実施例〕

第１図は、本発明の第１の実施例となる磁気記
録装置の要部としてオーデイオ信号記録系の構成
を示している。この実施例の磁気記録装置のビデ
オ信号記録系については、一般の回路と同様に構
成すればよいため図示しないが、後述するよう
に、ビデオ信号の伝送ラインにトランジスタ２２
のコレクタが抵抗２４を介して接続されるもので
ある。

この第１図において、オーデイオ信号入力端子
１からのオーデイオ信号は、FM変調器２に送ら
れてFM変調された後、記録アンプ３で増幅され
て、オーデイオヘツド電流駆動用の例えばPNP
型トランジスタ４のベースに供給されている。ト
ランジスタ４のエミツタは、抵抗５を介して電源
端子６に接続され、コレクタはオーデイオヘツド
７への信号伝達用トランス等の１次側コイルに接
続されている。

次に、本発明の基本的な第１の実施例となるヘ
ツド摩耗検出回路１０は、上記トランジスタ４の
コレクタに接続された電圧検出回路１１と、トラ
ンジスタ４のエミツタにアンプ１２を介して接続
された電圧検出回路１３と、これらの電圧検出回
路１１，１３からの検出電圧を互いに比較するた
めの演算増幅器（いわゆるオペアンプ）１５とに
より構成されている。なお、アンプ１２には利得
調整用の可変抵抗１４が接続されている。

このヘツド摩耗検出回路１０の演算増幅器１５
の出力端子は、抵抗２１を介してススイツチング
用トランジスタ２２のベースに接続されており、
このトランジスタ２２のエミツタは抵抗２３を介
して接地され、コレクタは抵抗２４を介してビデ
オ信号記録系の信号伝送ライン（図示せず）等に
接続されている。

以上のような構成を有する回路において、トラ
ンジスタ４はロータリトランス等を介して回転磁
気ヘツドであるオーデイオヘツド７に記録電流を
供給し、これによつて生じる交流電圧ｖを検出回
路１１で検出して直流検出電圧V_DETを得ており、
ヘツド摩耗に伴うインダクタンスの減少により上
記交流電圧ｖは減少し、上記直流検出電圧V_DETは
増加する。次に、トランジスタ４のエミツタ側は
定電流となつているため、エミツタ抵抗５の両端
の電圧はほとんど変化せず、この端子電圧をアン
プ１２を介して電圧検出回路１３で検出して直流
基準電圧V_REFを得ている。すなわち、アンプ１２
および電圧検出回路１３は、基準電圧を得るため
の手段として用いられている。演算増幅器１５に
おいては、非反転入力端子に供給された上記検出
電圧V_DETを反転入力端子の上記基準電圧V_REFと比
較しており、上述したヘツド摩耗に伴つて検出電
圧V_DETが増加してゆき基準電圧V_REFを越えると、
演算増幅器１５の出力が“Ｈ”（ハイレベル）と
なり、スイツチングトランジスタ２２がON動作
して例えばビデオ信号系の記録電流を分流させる
ことにより、ビデオヘツドに供給される記録電流
が減衰される。

この場合、同一の回転ヘツド装置に設けられた
オーデイオヘツドおよびビデオヘツドは同程度に
摩耗が進行するから、定電圧駆動されるビデオヘ
ツドのヘツド摩耗によりインダクタンスが減少す
るときのビデオ記録電流の増加を上記トランジス
タ２２のON動作により防止することができ、記
録電流が常に最適の値に近くなるうに補正が行わ
れ、オーデイオ信号のSN比劣化や音破れ等の悪
影響を防止できる。

ところで、上記電圧検出回路１１は、ヘツド摩
耗による微小な電圧変化を検出し得る極めて高感
度なものであることより、記録音声信号の内容、
温度の変化、電源電圧の変動等の影響を受け易
く、上記基準電圧として例えば抵抗分圧回路等よ
り取り出した一定電圧を用いた場合には、上記外
部要因による電圧の変動等によつて誤動作が生生
ずる虞れがある。そこで本発明においては、オー
デイオヘツド７を定電流駆動するトランジスタ４
のエミツタ側の抵抗５の端子電圧を電圧検出回路
１３で検出して基準電圧V_REFとしており、この基
準電圧V_REFは、オーデイオヘツド７に供給される
電流に応じて制御されるから、上記外部要因によ
るヘツド端子電圧検出出力の変動に追従して変動
し、安定した動作が可能となる。

次に第２図は、本発明の第２の実施例として、
２つの互いに異なる基準電圧を用い、ビデオヘツ
ド信号の例えば記録電流を２段に切り換えるよう
に構成した磁気記録装置の要部の一例を示してい
る。

この第２図において、ヘツド摩耗検出回路３０
の前段に設けられたトランジスタ４は、前述した
第１図のトランジスタ４に相当し、オーデイオヘ
ツド７を定電流駆動するためのものである。この
トランジスタ４のコレクタにヘツド端子電圧検出
用の電圧検出回路３１が接続され、エミツタには
アンプ３２を介して基準電圧を得るための電圧検
出回路３３が接続されている。アンプ３２には利
得制御用の可変抵抗３４が接続されている。次
に、電圧検出回路３１からのヘツド端子電圧に基
いて得られた検出電圧V_DETは、電圧比較手段とし
ての２個の演算増幅器３５，３６の各非反転入力
端子に送られている。電圧検出回路３３からの出
力は、分圧抵抗３７により分圧されて第１の基準
電圧V_REF1として一方の演算増幅器３５の反転入
力端子に送られ、また上記出力はそのまま第２の
基準電圧V_REF2として他方の演算増幅器３６の反
転入力端子に送られている。

このようなヘツド摩耗検出回路３０の各演算増
幅器３５，３６からの出力によりビデオヘツド記
録電流を２段に切り換えるためには種々の構成が
考えられるが、例えば第２図においては、２個の
スイツチングトランジスタ４１，４２を上記各演
算増幅器３５，３６からの出力によりそれぞれ
ON，OFF制御するような構成を示している。す
なわち、演算増幅器３５の出力端子は抵抗４３を
介してトランジスタ４１のベースに接続され、こ
のトランジスタ４１のエミツタは抵抗４４を介し
て接地されコレクタは抵抗４５を介して端子４６
に接続されている。また、演算増幅器３６の出力
端子は抵抗４７を介してトランジスタ４２のベー
スに接続され、このトランジスタ４２のエミツタ
は抵抗４８を介して接地されコレクタは抵抗４９
を介して端子４６に接続されている。この端子４
６をビデオ信号伝送ラインに接続することによ
り、トランジスタ４１，４２のON，OFFに応じ
て例えばビデオの記録電流を分流させ、ビデオ信
号レベルを切換制御することができる。

次に、第３図は上記第２図のヘツド摩耗検出回
路３０の具体的な回路構成例を示しており、第２
図と対応する部分には同一の参照番号を付してい
る。

この第３図において、入力端子５１が第２図の
トランジスタ４のコレクタに、入力端子５２がト
ランジスタ４のエミツタにそれぞれ接続されるも
のであり、電圧検出回路３１は、上記トランジス
タ４のコレクタに生じた交流電圧をコンデンサ５
３を介して取り出し、ダイオード５４でクランプ
し、トランジスタ５５で整流した後、このトラン
ジスタ５５からの出力を、コンデンサと抵抗とよ
り成るローパスフイルタ５６に通すことにより、
波形の平均値に対応した検出電圧V_DETを出力する
ようにしている。これは、トランジスタ４のコレ
クタ側がヘツド７によるインダクタンス負荷であ
ることより、音声信号入力時のFM変調信号は該
インダクタンスの周波数特性によつてAM変調が
かかることから、波形のピークを検出する方法で
は検出電圧と上記基準電圧の追従性が劣化するこ
とを考慮したものであり、上記波形の平均値を検
出することにより、波形にAM変調がかかつてそ
の最大振幅が変化しても、上記検出電圧V_DEFと上
記基準電圧（V_REF2等）との追従性を良好に保つ
ことが可能となる。

以上の電圧検出回路３１の構成は、電圧検出回
路３３についても同様としている。

ところで、このような構成を有する電圧検出回
路３１や、３３を用いても、実際の音声信号のよ
うに、必ずしも平均値が一定でない入力や、大入
力時に波形が歪んだ場合等においては、上記基準
電圧を検出電圧V_DETの変化に完全に追従させるこ
とは困難である。これは、トランジスタ４のコレ
クタ側とエミツタ側との周波数特性の違いに起因
していることから、対策として本実施例において
は、アンプ３２を構成するトランジスタ６１のコ
レクタ抵抗６２と並列にコイル６２を設けてい
る。このコイル６３のインダクタンス値とコレク
タ、エミツタ側の抵抗値を適切に選ぶことによ
り、アンプ３２の周波数特性をヘツド７の周波数
特性に極めて近似させることができ、音声入力時
の検出電圧変動は、上記基準電圧V_REF1，V_REF2が
検出電圧V_DETに忠実に追従することで相殺され
る。

次に、温度変化による変動を改善するために、
アンプ３２のコレクタ抵抗６２と並列に温特補償
用のサーミスタを用いたサーミスタ回路６５を設
けている。このサーミスタ回路６５により、ヘツ
ド７のインピーダンスの温度特性による入力レベ
ル変動を補償でき、また、アンプ３２自体の温特
補償も行われる。

この他、第３図に示す具体的回路構成において
は、アンプ３２のエミツタ側の可変抵抗３４によ
る調整範囲の適正化、演算増幅器３５，３６に付
けられたヒステリシスの適正化が図られ、さら
に、VTRの記録開始時のレベル変動による誤動
作防止のための時定数回路が設けられている。

以上のような構成を有する本発明の第２の実施
例の全体的な動作について、第４図および第５図
を参照しながら説明する。

先ず第４図は、上述した回転ヘツド装置を用い
てオーデイオ信号およびビデオ信号を重ねて記録
したときの再生オーデイオ信号の相対出力レベル
を縦軸にdB（デジベル）表示したものであり、横
軸にはヘツド摩耗量に対応する量としていわゆる
ラツピングテープを用いてラツピング処理した時
間を分単位で表示している。ここで、通常使用形
態におけるヘツドの全寿命は、上記ラツピング処
理の例えば略40分に相当しているものとする。こ
の第４図において、曲線Ａはビデオ信号記録電流
を切換制御しないときを、曲線Ｂはビデオ信号記
録電流を第１段階に切換制御した（例えばトラン
ジスタ４１のみをON制御した）状態を、曲線Ｂ
はビデオ信号記録電流を第２段階に切換制御した
（例えばトランジスタ４２もON制御した）状態
をそれぞれ示している。

次に第５図は、オーデイオヘツドの摩耗により
ヘツドインダクタンスが変化するときの上記検出
電圧V_DETの変化量を初期の検出電圧設定値（設定
電圧）V_SETからの電位差V_SET−V_DETにて示したも
のであり、横軸にはヘツド摩耗量に対応するラツ
ピング時間（分単位）を示している。この場合の
上記設定電圧V_SETは、上述した基準電圧V_REFに対
応するものであり、例えば設定電圧V_SETから
250mVの電位に上記第１の基準電圧V_REF1を、ま
た設定電圧V_SETから400mVの電位に上記第２の
基準電圧V_REF2をそれぞれ振り分けている。

これらの第４図および第５図において、ヘツド
摩耗はビデオヘツド、オーデイオヘツド共に同程
度の割合で進行するから、ビデオヘツド摩耗によ
りビデオ信号記録電流が増加しテープ深層部のオ
ーデイオ信号記録領域が侵蝕されることによつ
て、第４図に示すように再生オーデイオ信号の相
対出力レベルが減少してゆき、また、オーデイオ
ヘツド摩耗によりヘツドインダクタンスが減少し
上記検出電圧V_DETが上昇することによつて、第５
図に示すようにV_SET−V_VET差電圧が低下してゆ
く。

このようにしてヘツド摩耗が進行し、再生オー
デイオ信号の相対出力レベルが初期値より例えば
4dB低下した時点T₁において、上記検出電圧V_DET
が上記第１の基準電圧V_REF1に達するものとする
と、この時点T₁以降においては比較手段として
の演算増幅器３５からの出力が“Ｈ”（ハイレベ
ル）となり、スイツチングトランジスタ４１が
ON動作してビデオ信号系の例えば記録電流がト
ランジスタ４１と介して分流され、ビデオ信号の
記録レベルが低下することによつて、第４図に示
すように再生オーデイオ信号の相対出力レベルが
例えば4dB上昇して初期値に復帰する。

以上のような第１段階のビデオ信号記録電流の
切換動作が行われた後（時点T₁以降）において、
さらにヘツド摩耗が進行し、再生オーデイオ信号
の相対出力レベルが初期値より例えば再び4dB低
下した時点T₂において上記検出電圧V_DETが上記
第２の基準電圧V_REF2に達するものとすると、こ
の時点T₂以降においては比較手段としての演算
増幅器３６からの出力も“Ｈ”（ハイレベル）と
なり、スイツチングトランジスタ４２がON動作
する。したがつて、ビデオ信号系の例えば記録電
流はトランジスタ４１および４２を介して分流さ
れ、ビデオ信号の記録レベルが低下することによ
つて、第４図に示すように再生オーデイオ信号の
相対出力レベルが例えば4dB上昇して再び上記初
期値に復帰する。

このようにして、ビデオ信号記録電流の２段階
の切換制御動作が行われるわけであるが、電源電
圧変動や他の外部要因により上記検出電圧V_DETが
変動しても、これに追従して基準電圧V_REF1、
V_REF2が変動するため、これらの差電圧は安定に
保たれ、誤動作は生じない。

以上の動作説明において、各基準電圧V_REF1、
V_REF2の具体値は、再生オーデイオ信号の相対出
力レベルを考慮して予め定めたものであり、本実
施例においては上記相対出力レベルが初期値に対
して4dB低下するときの上記検出電圧V_DETに基い
てV_REF1、V_REF2を定めているが、この場合の相対
出力レベルの低下量や各基準電圧については、現
実のヘツド摩耗やヘツド寿命等を考慮して適当な
値に設定すればよいことは勿論である。

なお、本発明は上記実施例のみに限定されるも
のではなく、例えば上記検出電圧を３以上の基準
電圧と比較するようにして３段階以上にビデオ記
録電流を切換制御してもよい。また、上記検出電
圧と基準電圧とを比較した差電圧出力に応じてビ
デオ記録電流を連続的に制御するようにしてもよ
い。

〔発明の効果〕

本発明に係る磁気記録装置によれば、基準電圧
が回転オーデイオヘツド等の定電流駆動されるヘ
ツドに供給される電流に応じて決定され、検出電
圧の外部要因による変動に追従して変動するた
め、検出電圧と基準電圧との差電圧については上
記外部要因にはよらないヘツド摩耗量にのみ対応
するものとして得ることができ、ヘツド摩耗によ
る微小なヘツド端子電圧の変化を検出するような
高感度の電圧検出回路を用いても、安定かつ確実
な動作が可能となる。

また、いわゆる深層記録方式のVTRのように、
定電流駆動されるオーデイオヘツドと定電圧駆動
されるビデオヘツドが同一の回転ヘツド装置に組
み込まれている場合において、上記オーデイオヘ
ツドの摩耗量からビデオヘツドの摩耗量を推定
し、この摩耗量に応じてビデオヘツドへの記録電
流を制御することにより、ビデオ信号、オーデイ
オ信号共に最適の記録再生が行え、信号劣化によ
る各種の悪影響を有効に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロツク
回路図、第２図は本発明の第２の実施例を示すブ
ロツク回路図、第３図は該第２の実施例の具体的
回路構成例を示す回路図、第４図および第５図は
上記第２の実施例の動作説明に供するグラフであ
る。 ７……オーデイオヘツド、１１，１３，３１，
３３……電圧検出回路、１２，３２……アンプ、
１５，３５，３６……演算増幅器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の大きさの電流により定電流駆動される
   第１の回転磁気ヘツドと、 該第１の回転磁気ヘツドと同等の摩耗特性を有
   し、定電圧駆動される第２の回転磁気ヘツドとを
   有する磁気記録装置において、 上記第１の回転磁気ヘツドの端子電圧を検出す
   る電圧検出手段と、 上記第１の回転磁気ヘツドに供給される電流に
   応じた基準電圧を発生する手段と、 上記電圧検出手段の出力電圧と該基準電圧発生
   手段の出力電圧とを比較する比較手段とを備え、 この比較手段の出力に応じて上記第２の回転磁
   気ヘツドの記録電流を制御するようにしたことを
   特徴とする磁気記録装置。