JPS5834004B2

JPS5834004B2 - 磁気再生装置

Info

Publication number: JPS5834004B2
Application number: JP52050202A
Authority: JP
Inventors: 峰男美濃
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1977-04-30
Filing date: 1977-04-30
Publication date: 1983-07-23
Also published as: JPS53135311A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はヘリカルスキャン方式の磁気再生装置に関し、
とくに回転磁気ヘッドの位置を制御して記録トラック上
をオントラックに近い状態にするためのオートトラッキ
ングに好適な回転磁気ヘッドと記録トラックとの相対位
置を検出する位置検出器を備えてなる磁気再生装置に関
するものである。

一般にヘリカルスキャン方式の磁気再生装置（以下ＶＴ
Ｒと略称する）において、トラッキング制御のための回
転磁気ヘッドと記録トラックとの相対位置の検出方法は
多種提案されている。

例えば、主ヘッドとは別な主ヘッドに対して先行する位
置にトラック位置検出用の複数の補助ヘッドを設ける方
法や、回転磁気ヘッドをその走査方向とは直角な方向に
振動させることにより発生する再生信号のエンベロープ
の変化から回転磁気ヘッドと記録トラックの相対位置を
検出する方法などがある。

しかし、これらの方法はトラックずれの変化がゆるやか
な場合の検出には好都合であるが、ＶＴＲにおける１本
の記録トラックにおいて曲りなどがある時にはその曲り
の検出などには不都合であった。

本発明はこのような従来装置の欠点を解消するものであ
り、トラックの曲りなどの検出も可能な位置検出器を備
えた磁気再生装置を提供するものである。

すなわち、本発明の位置検出器は回転磁気ヘッドの走査
方向とは垂直な方向に該回転磁気ヘッドを正弦波状に振
動させることによって得られる回転磁気ヘッドの再生信
号のエンベロープよりトラックずれを検出し、そのトラ
ックを細かく分割してその分割点におけるトラックのず
れを検出するものであり、精度のよい位置検出ができる
利点を有するものである。

以下、本発明の磁気再生装置について実施例の図面と共
に説明する。

第１図は本発明の磁気再生装置の一権威例を示し、第１
図において、回転磁気ヘッド装置１のドラム４にはり一
ド５が設けてあり、テープ２はこのリード５に沿って矢
印３の方向に一定速度でキャプスタン１９（キャプスタ
ンモータ２１の軸）およびピンチローラ２ｏによって駆
動される。

また、回転磁気ヘッド装置１のガイドポール１６Ａ。

１６Ｂによってテープ２がドラム４の半周以上（１８０
°以上）にわたって巻き付けられている。

一方、ドラムモータ２３の軸１７には回転ヘッドパー６
が取りつけてあり、この回転ヘッドパー６には回転磁気
ヘッド９，１０を回転方向に対して直角方向に動かすこ
とができる電気−機械変換素子７，８が取りつけである
。

この電気−機械変換素子７ならびに８としては例えば、
はり合わせ圧電素子が使用される。

周知のように圧電素子は電界が加わることによって電界
方向または電界方向とは直角な方向に変位するものであ
り、ここでは電界方向とは直角な方向に変位する圧電素
子を２枚重ね合せて接着したものを用いる。

上記の電気−機械変換素子７，８は第２図及び第６図に
示すように２枚の圧電素子５０．５１を導電性接着剤で
はり合わせ、それらの圧電素子５０，５１の平面にそれ
ぞれ銀または金の蒸着膜電極５２，５３゜５４を設けた
ものである。

上記の電気−機械変換素子７及び８はその蒸着電極間に
電圧を加えると、上下２枚の圧電素子５０．５１の分極
方向が逆になっているため、電界の方向（厚み方向）に
対して直角な矢印５５の方向に互に逆方向に変位する。

そこで、第２図及び第５図に示すように押え板４７と回
転ヘッドパー６との間にはり合わせ圧電素子をはさんで
ビス４８で固定すると（ヒス４８が通る部分の圧電素子
にビスの径より大きい穴がおいている）、電気−機械変
換素子７，８は押え板４７の端を支点として第５図の点
線に示すように上下に変位する。

すなわちリード線４９と回転ヘッドパー６（金属である
）を通してはり合わせ圧電素子に電圧を加えると、第５
図の点線のようにはり合わせ圧電素子がたわむわけであ
る。

よって、上記端子間に交流電圧を加えればはり合わせ圧
電素子は振動し、それにともないはり合わせ圧電素子の
先端に接着しである回転磁気ヘッド９゜１０が回転方向
と垂直の方向に振動する。

一方、磁気テープ２の磁気記録パターンは第３図に示す
ようなものであり、５６はビデオ信号トラック、５７は
コントロール信号トラックテあり、通常矩形波信号を記
録するのでエツジのみが残り第３図の５７に示すように
記録されている。

さて、このように記録された磁気テープ２を第１図に示
すように回転磁気ヘッドドラム装置１に装着し、キャプ
スタン１９およびピンチローラ′２０にて矢印３の方向
に走行させると、コントロールヘッド１８からは第６図
ｇに示すような信号が得られる。

この信号を増巾器４２に加えて、正極性のパルスのみを
増巾すると、第６図りのような信号を得る。

さらに、この信号は可変遅延回路４３を通り、第６図Ｃ
に示すような信号になる。

次にこの信号はサンプルホールド回路などからなる位相
比較器４４に加えられる。

一方、回転磁気ヘッドドラム装置１には固定ヘッド１３
．１４が回転軸１７を中心として等距離で１８０°の間
隔に配置されており、前記したヘッドパー６の上にある
磁石１５が上記固定ヘッド１３．１４の下を通過するた
びにパルス信号が得られる。

上記固定ヘッド１３．１４から得られるパルス信号は増
巾器４１Ａ、４１Ｂにて増巾され、第６図ｄ、ｅに示す
ようになる。

さらに、これらの信号をフリップフロップ（以下Ｆ−Ｆ
と呼ぶ）回路４０に加えると、第６図ｆに示す信号が得
られる。

次にこの信号は台形波発生器４６に加えられて第６図ｇ
に示すような信号が得られ、前記した位相比較器４４に
加えられる。

よって、この位相比較器４４には前記した可変遅延回路
４３から得られる第６図Ｃの信号も加えられているので
、この信号により上記台形波（第６図ｇ）の傾斜部をサ
ンプルし、ホールドすることによって上記２信号の位相
誤差信号が得られる。

さらにこの位相誤差信号は位相補償回路４５を通りドラ
ムモータ２３に加えられる。

ドラムモータ２３としては直流モータなどの位相制御可
能なものが使用される。

よって、ドラムモータ２３→軸１７→ヘツドパー６上の
磁石１５→固定ヘッド１３，１４→増巾器４１Ａ、４１
Ｂ−）Ｆ−Ｆ４０→台形波発生器４６→位相比較器４４
→位相補償回路４５→ドラムモータ２３の位相制御ルー
プが構成され、このループによってドラムモータ２３は
第６図ａに示すコントロール信号に同期して回転する。

したがって、第３図の記録パターンに示すようにコント
ロール信号トラック５７とビデオ信号トラック５６との
間に一定位相関係がある場合には、上記したようニコン
トロール信号に同期してドラムモータ２３が回転すれば
、回転磁気ヘッド９，１ｏは前記した可変遅延回路４３
の遅延時間を調整することによってビデオ信号トラック
５６上をトレースすることができる。

ところで、今までの説明においてはビデオ信号トラック
５６が直線である場合を想定し、説明したが、第４図に
示すようにビデオ信号トラック５８が予じめ曲がってい
る場合には回転磁気ヘッドがトラック５９に示すように
トレースジ、ビデオ信号トラック５８の一部分のみを磁
気ヘッドがトレースすることになる。

通常、このようなトラックの曲りは前記したり一ド５が
曲っていたり、ドラム４の側面に対し、軸１７が傾いて
いることによって生ずるものである。

しかし、同−ＶＴＲでの記録再生状態であれば、当然の
こと記録と再生は同じようなヘッドの回転軌跡を描くの
で再生時にオントラックになるが、他のＶＴＲで記録さ
れた記録テープを使用する場合には当然のことその曲り
の傾向が異なるので再生するＶＴＲによりトラックずれ
が生ずる。

前記した第４図の例では磁気ヘッドがまっすぐにトレー
スするような状態（トラック５９のように）で示したが
、それぞれのＶＴＲでは再生時にそのような状態でトレ
ースするわけではなく、テープとヘッドとの位置は前記
したリード５の曲りなどで異なってくる。

また同−ＶＴＲでの記録再生状態でもリード５の曲すと
か軸１７の平行度のような機械的精度の問題ばかりでな
く、テープ２が走行することによって上下に変動すると
、上記したと同様の曲りが生ずる。

テープの上下動はランダムに動くので、記録と再生でト
ラックトレースが異なってくる。

いづれにしてもトラックの曲りがあると再生時トラック
ずれが生ずる。

特に狭トラツクＶＴＲの場合には、わずかの曲りによっ
てトラックがずれてしまうことは言うまでもない。

次にトラックの曲りにも追従するトラッキングの調整方
法を述べる。

まず、前記したようにドラムモータ２３に位相制御をか
けトラッキングした状態において記録トラック５８上を
磁気ヘッド９゜１０がトラック５９のようにトレースし
たとすれば、各ヘッド９，１ｏからは第６図り、ｉに示
スような再生信号が各ヘッド９，１ｏの増巾器２４゜２
５から得られる。

ところで、本実施例では回転磁気ヘッド９，１０から増
巾器２４．２５までの信号伝達は回転トランス２２Ａ、
２２Ｂを使用しているが、スリップリングおよびブラシ
による信号伝達であってもよい。

また、増巾器２４、２５から得られる信号は周波数変
調された信号で示している。

（通常、磁気テープへの映像信号の記録は周波数変調さ
れた搬送信号の形式でなされている。

）よって、周波数変調信号は周波数が映像信号のレベル
によって異っているが振巾はほぼ一定と考えて良いので
、ヘッドがトラックからずれて走査すると、第６図り、
ｉに示すような信号が得られる。

ｈ、ｉに示す信号は前記したように第４図に示す曲った
トラック５８上をトラック５９のようにトレースした場
合の波形である。

なお逆にまっすぐなトラック５９上を磁気ヘッドがトラ
ック５８のようにトレースしても同様な波形が得られる
。

図かられかるように、トラックのずれている所はレベル
が低下し、トラックが合っている時は最大になる。

トラックが合っている時の電圧レベルルをＶｍａｘ、
とし、トラックがＺ（ｒｇｌずれた時の電圧レベルをＶ
ｚとすると、■Ｚは、ｖ２−■ｍａＸ、（１−一）・・・曲・曲（１）但し、
ｄはトラック巾（へ）となる。

つまりＶｚにより、トラックずれの量がわかる。

さて、第１図に示すブロック図において増巾器２４．２
５の出力（第６図り、ｉ参照）は混合器２６にて混合さ
れ、第６図ｊに示す信号となる。

ところで前述したようにドラム４には１８ｏ°以上にわ
たって磁気テープ２がまきつけられているので、回転磁
気ヘッド９，１ｏの再生出力にはオーバラップがある。

混合器２６の出力には信号のオーバラップがないように
、前記したＦ−Ｆ回路４０の信号（第６図ｆの信号とこ
れの反転信号）でもって磁気ヘッド９，１ｏから得られ
る信号はゲートされている。

すなわち増巾器２４．２５にはゲート回路も含まれてお
り、上記Ｆ−Ｆ回路４０のゲート信号によってゲートさ
れた第６図り。

ｊに示す信号が得られる。

以上のことから前記したはり合わせ圧電素子に正弦波を
加えて一定振巾で振動させることを考える。

今、正弦波の周波数を４８０Ｈｚ（４８０Ｈｚにする
理由は後述する。

）で電圧振巾をピーク値でＶｏとする。

Ｖｏは前記した圧電素子７，８を磁気ヘッド巾の１／１
０動かすにたる電圧とする。

たとえば具体的な例で示すと、第５図において圧電素子
７の長さｌを１０關巾Ｗを８ｍ７ＩＬ１厚さを１ｍｍと
した場合、ヘッド９での変位感度は０．６μｍ／Ｖであ
る。

トラック巾を６０μｍとすれば、その１／１０を動かす
には１０■を加えればよいことになる。

ここで、さらに６０μｍ巾のビデオトラックがまっすぐ
であると仮定し、圧電素子を上記したように４８０Ｈｚ
の振巾ＶＯ＝１０Ｖの正弦波（第７図に参照）で動かし
た場合、６０μｍ巾の磁気ヘッド９，１０の出力（増巾
しゲ゛−トされ混合された出力、つまり混合器２６の出
力）波形は第７図１、ｍ、ｎのようになる。

第７図１、ｍ、ｎの波形の違いは、ｍがトラック巾の
中心を基準に±６μｍ振動した場合であり、ｌ、ｎはト
ラックの中心から６μｍ以上ずれた所を中心に±６μｍ
振動している時の波形である。

そして、１の波形は圧電素子を振動させる信号（第７図
ｋ）と同位相であり、ｎの波形は逆相になっている。

これはトラックの中心から互に逆方向にずれていること
を示している。

つまり１の信号を正方向にずれた状態とすれば、ｎはそ
の逆で負方向にずれている状態を示す。

なお、第７図１、ｍ、ｎ中の実線６０の一区間は前記
したヘッド出力の区切を示すものであり、ドラム４の半
周（１８０’）をヘットカドレースする区間（映像信号
での１フイ一ルド期間）に相当する。

第６図り、ｉまたはｊと比較してわかるように、第６図
の場合は６０Ｈｚでヘッドを振った場合で、しかも第４
図のようなトラックトレースをしている。

第７図は４８０Ｈｚであるので実線区間には第７図ｍの
場合で１６個の山又は谷がある。

トラックがずれている状態では８個である。この違いを
もう少し詳しく述べると、トラックを中心に４８０Ｈｚ
（＝６０Ｘ８）で振ると正弦波の最大値、最小値の所で
トラックずれ量が最大になるので１周期で２回、すなわ
ち１６個の山又は谷ができる。

ところが、中心が６μｍ以上ずれると一方向のみが最大
値をとる。

すなわち、圧電素子に加える正弦波と同位相か又は逆位
相の信号となり、山又は谷は８個である。

以上のようにしてトラックずれの量ならびにずれの方向
が判定できる。

さて、このようなヘッドを動かす正弦波信号を作る正弦
波発振器を構成するには種々考えられる。

その１つにはドラムモータ２３に周波数発電器７３を付
ける方法、第２図にはコントロール信号を基準にして４
８０Ｈｚの電圧可変発振器ならびに分周器などから構成
されるＰＬＬ（フエイズロツフドループ）回路により４
８０Ｈｚの信号を得る方法などがある。

第１図に第１の方法を示しているので後述するとして、
第２の方法は第８図に示す通りである。

入力端子６１には前記したコントロールヘッド１８の出
力信号（第６図ａ参照）を加え、この信号の正パルス、
負パルスを利用すれば６０Ｈｚになるので、この正負側
パルス信号と４８０Ｈｚ電圧可変発振器６４（以下ＶＣ
Ｏと呼ぶ）の信号を分周器６６で分周した信号とを位相
比較器６２に加え、ここで両者の位相誤差信号を得、さ
らに、この位相誤差信号を位相補償回路６３を通して加
えれば位相ロックループ１０１が形成される。

このようにしてＶ、Ｃ，０６４から得られた４８０Ｈｚ
を利用する。

次に第１の方法を説明する。

ドラムモータ２３の軸１７に、たとえば第９図に示す突
起が３２個ついた円板６７に磁石６８（軸突７３の方向
に着磁されている。

）がついたものを取りつける。そして、鉄心６９にコイ
ル７０を巻いたものを対向するように固定すれば、この
コイルの端子７１゜７２から円板６７が回転することに
よって１回転するごとに３２コのパルスが得られる。

すなわちコイル７０の端子間７１．７２には第１０図ａ
に示すような信号が得られる。

前記したようにドラムモータ２３に位相制御サーボをか
けた状態ではドラムモータ２３は再生のコントロール信
号に同期し、はぼ記録の映像信号の垂直同期信号、すな
わち日米標準テレビジョン信号での５９、９４Ｈｚの
半分、２９、９７Ｈｚ（牛３０Ｈｚ）で回転している
。

よって、第９図で示したように突起の数が３２である場
合には３０Ｘ３２＝９６０Ｈｚの第１０図ａに示す信号
が得られる。

この信号を増巾器７４により増巾した後フリップフロッ
プ（以下Ｆ−Ｆと呼ぶ）回路７６に加えることによって
１／２分周された第１０図すに示す信号が得られる。

さらに、増巾器７４の信号（第１０図ａの信号）は遅延
回路７５にも加えられ、ここで１００μＳ遅延される。

遅延回路７５の出力は次に遅延回路７８およびＦ−Ｆ回
路８ｏに加えられる。

Ｆ・Ｆ回路８０からは第１０図ｅに示す１／２分周され
た信号が得られる。

一方、遅延回路７５により１００μＳ遅延された信号は
さらに遅延回路７８により１００μＳ遅延され、Ｆ−Ｆ
回路７９の出力には第１０図りに示す信号が得られる。

ところで、第１０図のｂ、ｅ、 ’ｈに示す矩形
波の立上り方向をそろえるために、Ｆ−Ｆ回路７６の出
力信号を波形整形回路７７に通して得られるリセット信
号（第１０図Ｃと同等な信号である。

）をＦ−Ｆ回路７９，８０に加える。

このようにして得られた第１０図す、ｅ、ｈに示す信号
を微分して得られる立上りエッチおよび降下エッヂを波
形整形することによって第１０図ｃ、ｄ、ｆ２ｇ、■、
Ｊに示す信号を得る。

以上のようにして得られた第１０図ｅに示すような矩形
波信号をレベル調整器を含む波形整形器８７に加えるこ
とによって第１３図ｙに示すような４８０Ｈｚの正弦波
を得る。

波形整形器８７に含まれるレベル調整器によって圧電素
子に加える電圧レベルを調整する。

調整された信号は混合器８８を通り、ブラシ１２及びス
リップリング１１を通して圧電素子７，８に加えられる
。

圧電素子は前記したように大きさにより変位感度は決ま
ってしまうので、前記の例と同じように考えて圧電素子
に加える４８０Ｈｚの正弦波のピーク電圧をＶＱ＝１０
Ｖとする。

またトラック巾、回転磁気ヘッドの巾を共に６０μｍと
して考えるならば、ドラムモータ２３に前記したコント
ロール信号ニより位相制御がほどこされていると、混合
器２６からは前記した第７図１、ｍ、ｎのいづれかの
波形またはこれらが時間的に区切られて順次現われる波
形が得られる。

次に上記した位置検出器よりの出力信号を基本にして記
録トラックに曲りがあっても、そのトラック上を磁気ヘ
ッドが正確にトレースできるようにするシステムについ
て、次に簡単にその概要を述ヘル。

第１１図に示すように１フイールドの記録トラックが実
線９ｏのように曲っている場合に点線９のようにトレー
スするとすれば、前述したようにトラックずれが生じ、
混合器２６の出方には第６図Ｊに示すような信号が得ら
れる。

トラックがずれた所ではＣ／Ｎ比（Ｃは周波数変調波の
キャリヤ、Ｎはノイズ）が悪化して画質が低下する。

これを避けるには、記録トラックの曲り通りに回転磁気
ヘッド９，１ｏを動かさねばならない。

そのためにはトラックがどのように曲っているかを知ら
ねばならないので、前述したように４８０Ｈｚの信号を
圧電素子に加える。

今、第１１図の左端（ｔ＝０）からトレースが始まると
する。

圧電素子に加えられた４８０Ｈｚ信号（１＝０から考え
、サイン波）によりヘッドが振られると（前記した通り
振巾は６μｍｐ１ヘッドトラック巾６０１１ｍの例で示
す）、まずｔ。

−ｔｌの間において（１フイールドを８等分した第１の
部分、すなわち−５ｅｃ＝１４８０６ｏｘ８）、ｔｏに近い部分ではヘッドを振った方向と
一致するので第１２図の出力エンベロープ波形に示すよ
うに出力は最大出カ（第１２図の点線）に近いが、ｔｏ
とｔｌの中心時点からｔｌまでの間ではヘッドの振る方
向とトラックの曲りが逆方向となるので出力は低下する
。

つまり、エンベロープにおいて４８０Ｈｚの変動が発生
する。

これは前記したようにトラックがずれていることを示す
わけであるからオントラックになるように４８０Ｈｚの
信号とは別にステップ状の信号を加える。

第１２図に示すように、ｔｏとｔｌの間で急にベローフ
か変化している部分がそれを示している。

ｔ、とｔ２の間においても同様にして４８０Ｈｚで磁気
ヘッドを振ることによって得られるエンベロープの変化
を検出して磁気ヘッドを動かす方向を知り、ステップ状
の信号を圧電素子に加えている。

ｔ１〜ｔ２の間では２度ステップ状に動かしている。

ステップ状に動かす時刻は４８０Ｈｚ信号（第１３図ｙ
参照）の山（９０°−１−１８０°Ｘｎ、但し、ｎ−０
，１，２・・曲）の時点と谷（２７０’＋１８０’Ｘｎ
、但Ｌ、ｎ＝ｏ、１、２・・・）の時点の部分
で動かし、ステップの振巾も一定としている。

（磁気ヘットの動きは実線９２に示す通りである。

）つまり、本実施例は４８０Ｈｚのサーチ信号を圧電素
子７，８に加えることによって得られるエンベロープ信
号の変化からオントラックになる方向に圧電素子７，８
を動かすためのステップ状の信号を作り出している。

以下、具体的に第１図のブロック図によりステップ状の
信号を作り出す過程を説明する。

まず、ここでは磁気ヘッド９から上記した第１１図に示
す曲ったトラックをトレースした場合、第１１図のハツ
チング部分（記録トラックを磁気ヘッドがトレースして
いる部分）の巾がエンベロープの信号と対応する。

第１２図はそのエンベロープを示したものである。

なお第１２図の点線は最大出力を示すものである。

このエンベロープ信号は第６図］に示すような極端なへ
こみはない。

さて、磁気ヘッド９，１０から得られる第１２図に示す
ような信号（第１２図は１フイ一ルド間のみを示してい
る。

）は回転トランス２２Ａ。２２Ｂを通してゲート回路を
含む増巾器２４，２５゜に加えられる。

さらにこの増巾器２４．２５には前記したように第６図
ｆに示すような１フイールドごとに反転した矩形波ゲー
ト信号が加えられる。

但し、増巾器２５に第６図ｆのゲート信号を加え、増巾
器２４に第６図ｆのゲート信号を１８０°反転したゲー
ト信号を加える。

こうすることによって第６図り、ｉに示すようなゲート
された信号が得られる。

（但し、第６図り、ｉの信号は前記したようにトラック
に曲りがあって、トラックずれを起している信号波形で
ある。

）次に増巾器２４゜２５の出力は混合器２６にて混合さ
れ、映像信号の復調器２７および自動利得調整回路２９
（以下ＡＧＣ回路と呼ぶ。

）に加えられる。復調器２７の出力は第１４図Ｃに示す
ような信号であり、端子２８にモニターテレビジョン受
像機を接続しておけば再生画像が観測できる。

さらに、復調器２７の出力は水平同期分離器３０に加え
られ、第１４図ｄに示すような水平同期信号のみが取り
出される。

さらにまた、この水平同期信号は遅延回路３１に加えら
れ、約ＩＨ（Ｈは水平同期信号周期−約６３．５μｓ）
遅延される。

この遅延回路の出力は第１４図ｅに示すような信号であ
り、後に示すゲート回路３２およびサンプルホールド回
路３４のゲート信号になる。

一方、ＡＧＣ回路２９に加えられた第１２図に示す信号
（この信号は１本の磁気トラックを磁気ヘッドがトレー
スする１フイ一ルド期間のみを示している。

）はこの回路によりレベルが一定にされる。

このＡＧＣ回路２９は第１５図に示すように、通常、電
圧又は電流可変抵抗素子９４（たとえばトランジスタの
オン抵抗、ＦＥＴのチャネル抵抗）と高利得増巾器９５
および整流器を含む低域通過フィルタ回路９７によって
構成される。

すなわち、原理的に言うならば低域通過形フィルタ回路
９７の出力からは入力レベルに比例した直流電圧が得ら
れるので、この信号を入力レベルを可変する可変抵抗素
子９４に加えてレベルを調整すればフィードバックルー
プが形成されて自動利得制御ができる。

本実施例ではこのＡＧＣ回路２９のフィルタ回路９７の
低域カットオフ周波数をＩＨｚ以下に設定している。

これはエンベロープにおける高い周波数の変動分（たと
えば上記した４８０Ｈｚの変動分）には追従しないよう
にし、殆んど直流成分のみに応答するようになしている
。

このようにしてＡＧＣ回路２９により磁気ヘッドの出力
信号のレベルをととのえる意味は再度述べることとして
、つぎにＡＧＣ回路２９の出力はゲ゛−ト回路３２に加
えられる。

ＡＧＣ回路２９の出力信号は第１４図ａに示すような信
号（この信号は第１２図の信号と同じであり、レベルの
みがととのえられている。

）である。この一部分を拡大した信号波形が第１４図す
に示すものである。

第１４図すはＩＯＨ期間を示したものであり、図中イの
部分は水平同期信号再生部分である。

つぎに前記したようにトラックずれの情報はエンベロー
プかられかるので、第１４図すに示す信号のエンベロー
プの検波方法を以下に述べる。

上記したＡＧＣ回路２９の第１４図すの信号はゲート回
路３２に加えられる。

このゲート回路３２には前記した第１４図ｅに示す遅延
回路３１の信号も加わっているので、ゲ゛−ト回路３２
の出力には第１４図ｆに示すような信号が得られる。

ところで、第１４図す水平同期信号再生部分（図のイの
部分）と再生映像信号の水平同期信号部が時間的にずれ
ているのは復調器３０による回路の時間遅れによって生
ずる。

よって第１４図すの信号のイの部分をゲートするための
ゲート信号は水平同期信号を遅延させることによって上
記したようにして作ればよいわけである。

また、このようにして磁気ヘッドから再生される信号を
ゲートするのは雑音を除去し、正確なエンベロープ信号
を得るためである。

たとえば、第１４図すに示すように信号の１部にぬけが
あったり（図の口の部分）、外来ノイズ（図のハの部分
）があったりした場合には水平同期信号部に入る可能性
もあるが、その割合が小さいのでかなりの雑音が取り除
かれる。

また、水平同期信号部分の周波数変調の信号周波数が他
の部分にくらべ最も低く、また電磁変換系から受ける変
調ノイズも少ないので、水平同期信号部分のみを取り出
す方法を取っている。

さて、このようにして得られた第１４図ｆの信号は整流
回路３３に加えられ第１４図ｇに示すような信号になる
。

第１４図ｆの信号はバースト状の信号で、バースト部の
信号周波数は数ＭＨｚである。

これを整流して数ＭＨｚの成分を取り除いた信号が第１
４図ｇである。

つぎに整流回路３３の出力はサンプルホールド回路３４
に加えられ、第１４図りに示すような直流電圧ＤＣに変
換される。

サンプルホールドする意味はエンベロープ信号のレベル
が低下しないようにするためである。

このようにしてエンベロープを示すＤＣ信号が得られる
が、第１４図のｂからｈに示す信号は前記したように１
０Ｈ（約０．６３ｍ５の間）の信号部分しか示していな
い。

１フイールドの間の信号を示したのが第１３図ｇに示す
信号である。

つぎにこのエンベロープ信号はサンプルホールド回路３
５Ａ〜３５Ｄに加えられる。

このサンプルホールド回路３５Ａ〜３５Ｄには第１３図
のｅ、１２ｇ、ｄのゲート信号が加えられている。

このゲート信号は前記しそ第１０図のｉ、ｄ、Ｊ、ｃと
同じ信号であり、第１図に示す波形整形回路８３Ａ、８
３Ｂ。

８３Ｃ，８３Ｄより得られる。

すなわち波形整形回路８３Ａ〜８３ＤにはＦ−Ｆ回路７
６およびＦ・Ｆ回路７９から得られる前記した４８０Ｈ
ｚの矩形波信号（第１０図す、ｈ参照）が加わっている
。

このようにしてサンプルホールド回路３５Ａ〜３５Ｄに
は上記した第１３図ｅ、ｆ２ｇ、ｄが加えられているの
で、これらのサンプルホールド回路３５Ａ〜３５Ｄの出
力にはそれぞれ第１３図り。

ｉ、ｏ、ｐの信号が得られる。

つぎにこれらのサンプルホールド回路３５Ａ〜３５Ｄの
出力は差動増巾器からなる電圧比較回路３６Ａ、３６Ｂ
に加えられる。

この電圧比較回路３６Ａ、３６Ｂの出力にはそれぞれ第
１３図り、ｉの信号の差電圧、第１３図ｃ、ｐの差電圧
である第１３図Ｊｔｑに示すような信号が得られる。

このようにして得られた第１３図Ｊ、ｑに示す信号はレ
ベル検出器３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃ，３７Ｄに加えら
れる。

このレベル検出器３７Ａ〜３７Ｄは上記第１３図Ｊ、ｑ
の信号において、ある電圧レベル以上（又は以下）の区
間を取り出し、その区間のゲート信号を発生させること
ができるものである。

この電圧レベルの設定は前記したエンベロープ信号（第
１３図ｇ参照）の４８０Ｈｚ（またはオントラック時９
６０Ｈｚ）の山と谷、谷と山との差電圧値に近い値に設
定しである。

この点につき詳しくは後述するが、各レベル検出器３７
Ａ〜３７Ｄの出力はそれぞれ第１３図に、ｌ、ｒ、ｓに
示すようになる。

つぎにレベル検出器３７Ａ〜３７Ｄの出力はゲート回路
３８Ａ〜３８Ｄに加えられる。

このゲート回路３８Ａ〜３８Ｄには第１３図ｃ、ｂに示
す信号が加えられているので、ゲート回路３８Ａ〜３８
Ｄの出力には第１３図ｍ、ｎ、ｔ、ｕに示す信号が得ら
れる。

ところで第１３図ｃ、ｂに示すゲート信号は波形整形回
路８１，８２から得られるが、この信号は前記した第１
０図ｆｔｑに示す信号と同じものであり、Ｆ−Ｆ２Ｏの
出力信号（第１０図ｅ参照）を上記波形整形回路８１．
８２に加えることによって得られるものである。

さて、このようにして得られた第１３図ｍ、ｎ。

ｔ、ｕに示す信号はオアゲート回路である加算回路３９
Ａ、３９Ｂに加えられ、ここで第１３図Ｖ。

Ｗに示す信号が得られる。

つぎに加算回路３９Ａ。３９Ｂから得られた第１３図ｖ
、ｗはアップダウンカウンタ８４に加えられる。

加算回路３９Ａの出力はアップダウンカウンタ８４のｄ
ｏｗｎ人力に加えられ、加算回路３９Ｂの出力はｕｐ大
入力加えられる。

このアップダウンカウンタ８４は本実施例では４ビツト
のものを使用しているが後に説明するがもつと細かい制
御をする場合にはビット数を上げればよい。

つぎにアップダウンカウンタ８４の出力はディジタルア
ナログコンバータ８５（以下Ｄ／Ａと略す。

）に加えられ第１３図に示すような信号を得る。

この図の波形を見てわかるように、第１３図Ｘに示す信
号は第１１図に示すトラックのまがりに近い電圧波形と
なる。

この信号はさらに圧電素子７，８の電圧感度から計算さ
れる必要な変位量を生ぜしめるにたる電圧に増巾するた
めの低域通過形フィルタを含む増巾器８６を通り混合器
８８に加えられる。

この混合器８８には前記したように４８０Ｈｚの正弦波
信号も加わっているので、混合器８８の出力には第１３
図２に示すような信号が得られる。

さらにこの信号はブラシ１２、スリップリング１１を介
して圧電素子７，８に加えられる。

よって、圧電素子は加えられた電圧波形と同じように動
きトラックトレースが行なわれる。

上記の実施例では１フイールドで山がちょうど８個人る
ような４８０Ｈｚの信号を用いたが、トラックずれを補
正する点を多くする場合にはこの周波数を高くすればよ
く、圧電素子の応答性を考慮した場合にはこの周波数は
あまり高くはとれないができるだけ高く取る方がよい。

そこで、本実施例は周波数が低くても補正点を多くする
ために４８０Ｈｚの信号の山と谷の部分で補正する方法
を取っている。

こうすることによって実質１フイールドで１６点の部分
で再生出力を多くなる方向へ磁気ヘッドを変位させてい
ることになる。

このことによってアップダウンカウンタのビット数が決
まる。

すなわち、２進カウンタで４ビツトは１６段階となるの
で最大変位しても１フイールド中において１６段階しか
変位できないので、４８０Ｈ２の正弦波を用いる場合に
は４ビツトのカウンタを用いればよい。

つぎに、本実施例においてＡＧＣ回路２９を用いる理由
を述べる。

トラックずれが生ずると、圧電素子７，８に加えている
正弦波の基本波成分、すなわち４８０Ｈｚならば４８０
Ｈｚの正弦波信号がエンベロープを検波した信号から得
られる。

ところで第１６図に示すように記録トラックＡＢＣ・・
・があり、その間にガートバンド（記録されていない部
分）Ａ’、Ｂ’・・・があり、磁気ヘッドの位置が最初
、記録トラックＢ上の中心（完全オントラック時）にあ
る場合の再生信号のエンベロープの変わり方を考えて見
る。

第１７図はこの位置を０として、磁気ヘッドの位置が距
離Ｘずれた時の再生信号のエンベロープ出力（第１３図
ａ参照）の直流電圧が変わっていく様子を示している。

これかられかるように、第１７図のｐの範囲はガートバ
ンド巾と同じである。

今仮にこのｐを１５μｍとすれば、前記したように圧電
素子７，８にピーク電圧■ｃ−１０■の４８０Ｈｚの正
弦波を加え、中心位置（第１６図の０の位置）より６μ
ｍずらした位置を中心にして振動させれば４８０Ｈｚの
エンベロープ信号が発生する。

この４８０Ｈｚの正弦波の電圧振巾をａとすれば、前記
したレベル検出器３７Ａ〜３７Ｄの電圧レベルは、この
ａと等しいかそれよりわずかに小さい値に設定すればよ
い。

ところで、他ＶＴＲで記録された磁気テープを再生する
場合において、記録レベルなどの違いによりその再生出
力が異なり、それにともなって４８０Ｈ２成分のレベル
も違ってくるので上記レベル検出器３７Ａ〜３′７Ｄの
レベル設定値ａを変える必要性がある。

そのためあらかじめ再生出力を設定値ａに合うようにＡ
ＧＣ回路２９によってレベルを調節しておけば、上記
設定レベルａを変える必要はないわけである。

さらに、またＡＧＯ回路２９の特性としては４８０Ｈｚ
の信号成分にまで応答してレベルを一定にしてはならな
いので、前記したようにＩＨｚ以下のほとんど直流的変
化にのみ応答してレベルを一定にすることが必要である
。

つぎに、上記エンベロープから４８０Ｈｚ（７）％ｉ電
圧振巾求めるための電圧比較量ｉ％３６Ａ、３６Ｂにつ
いて若干の説明を加えておく。

電圧比較回路３６Ａは４８０Ｈｚ信号（第１３図ｙ参照
）の山の部分に当たるエンベロープ信号のレベルと、谷
の部分に当たるレベルの差電圧を求めている。

また、電圧比較回路３６Ｂは谷の部分に当るエンベロー
プ信号のレベルと、山の部分に当るレベルとの差を求め
ている。

こうして得られた差電圧が設定値ａより大きいか小さい
かを判別するのが前記したレベル検出器３７Ａ〜３７Ｄ
である。

つぎに、第１３図す、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇに示すゲート
信号の時間関係について若干述べる。

第１３図Ｘに示すように、ステップ状に圧電素子を動か
している瞬間は４８０Ｈｚの山または谷の頂点の部分で
あるので、その瞬間ではレベルの検出はできない。

しかし上記した電圧比較回路３６Ａ。３６Ｂにおける出
力は山と谷、谷と山との間のレベル差を求める必要があ
るので、上記した山または谷の頂点の瞬間より前後１０
０μＳ違う部分のレベル検出を行なっている。

つまり、第１３図ｄ。ｅ、ｆ、ｇの信号をサンプルホー
ルド回路３５Ａ〜３５Ｄに加えることによって等価的に
頂点のレベルの検出を行なっている。

原理的にはサンプルホールド回路３５Ａ、３５Ｄに加え
るゲート信号は上記−の部分を示すゲートパルスと谷の
部分を示すゲートパルスの２系統のパルス信号があれば
よいが、上記した理由から山と谷の頂点のパルス信号ト
前後１００１１ｓ程度異なった位置のパルス信号、つま
り６系統のパルス信号が必要なわけである。

また、上記した１００μＳの時間について１は４８０Ｈｚの周期的２ｍｓから比較しても■の範囲で
あり、さらに頂点の部分は電圧変化勾配が最も小さい部
分であるので２００μｓ程度であってもレベル検出の誤
差は非常に小さく無視できる。

ところで、前記した圧電素子に加えるステップ状の電圧
の１ステツプの電圧ｖＴ（第１３図Ｘ参照と最大ステッ
プ数Ｎについては、次のような関係がある。

第４図に示すようにトラックのまがりの最大値をＫとす
れば、上記■ＴとＮとの関係におとなる。

但しＲは圧電素子の感度（前記した例では０．６μｍ／
Ｖ）である。

また、Ｎは１フイールドでの補正点の数（実施例では１
６ケ所）と同じであり、アップダウンカウンタの必要ビ
ット数Ｍ（実施例では４ビツト）との関係においては、
となる。

実施例の場合、最大量りＫを３２μｍとすればである。

つまり実施例では圧電素子に加える第１３図Ｘに示すス
テップ状の信号の１ステツプの電圧■１を３．３■にし
、４８０Ｈｚ正弦波の振巾Ｖｏも３．３■とする必要が
ある。

なお、Ｄ／Ａコンバータ８５の後の増巾器８６には、低
域通過形フィルタが含まれていることを述べたが、この
フィルタはＤ／Ａコンバータ８５の出力信号（第１３図
Ｘ参照）がステップ状の信号であるので、高調波成分が
多い。

この信号を直接圧電素子７，８に加えると、圧電素子の
形状、ヤング率などによって定まる機械共振の周波数と
上記高調波成分の周波数が等しくなると異常振動が生ず
るので、高調波成分を除去する意味で低域通過形フィル
タが上記増巾器８６に含まれている。

圧電素子の共振周波数は数ＫＨｚ（前記した寸法の圧電
素子では約１．５ＫＨｚ）であるので、その付近の高調
波成分が小さくなるようなカットオフ周波数の低域通過
形フィルタを使用する必要がある。

また、２つのはり合わせ圧電素子７，８の感度の違いが
大きいような場合には前記した増巾器８６を２つ設け、
Ｄ／Ａコンバータ８５の出力信号の電圧レベルを調節し
、混合器８８を通して圧電素子に加えてやればよい。

その場合、上記混合器８８は２個必要であることは言う
までもないが、４８０Ｈｚ正弦波のレベルもそれぞれ調
節する必要があるので、前記したレベル調節器を含む波
形整形回路８７も２個設け、それぞれレベルを調節する
必要がある。

ところで、前記した圧電素子に加える正弦波信号（第１
３図Ｘ参照）はドラムモータ２３の回転に同期している
４８０Ｈｚの信号であることは前にも説明したが、この
ように回転に同期した正弦波を用いるのは前記した補正
点（すなわち正弦波の山と谷）の位置を定めるためであ
る。

さらにもう一つの理由としてはこれを同期させない正弦
波を使用すると上記補正点の位置が変り、たとえば２ヘ
ツドヘリカルスキヤンＶＴＲではヘッドの再生信号が切
り換わる時点でのエンベロープは変化しやすいので、こ
の部分と補正点が一致すると、エンベロープの乱れがさ
らにはげしくなることが予想される。

これをさけるために同期させている。しかし原理的には
同期していない正弦波を使用してもさしつかえない。

以上のように本発明の磁気再生装置は、記録トラックと
回転磁気ヘッドとの相対位置関係において、そのずれの
方向ならびにずれの距離を正確に検出できる大きな特徴
を有するもので、特にオート・トラッキングシステムの
トラックずれの検出に有効なものである。

また、検出時刻を定めることによりオートトラッキング
を行なう場合の補正点が正確に定まる効果もあり、その
工業的価値にきわめて大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気再生装置の一構成例を示すブロッ
ク図、第２図は同装置における要部の拡犬斜祝図、第３
図は同装置に使用される磁気テープ上の記録トラックパ
ターン図、第４図はそのビデオ信号トラックの拡大図、
第５図は第２図における要部を示し、イは拡大正面図、
口は拡大側面図、第６図は同装置におけるドラムモータ
のサーボ系の波形図、第７図は同装置における回転磁気
ヘッドの再生信号の波形図、第８図は本発明の磁気再生
装置に使用される正弦波発振器の他の構成例を示すブロ
ック図、第９図は同装置における正弦波発振器を示し、
イは正面図、酬ま側面図、第１０図はその正弦波発振器
の波形図、第１１図は記録トラックと回転磁気ヘッド軌
跡を示す模式図、第１２図は第１１図の場合の回転磁気
ヘッドの再生信号波形図、第１３図及び第１４図は同装
置の要部ブロックの信号波形図、第１５図は同装置にお
けるＡＧＣ回路のブロック図、第１６図は記録トラック
と回転磁気ヘッドの位置関係を示す図、第１７図は第１
０図の位置関係と回転磁気ヘッドの再生出力との関係を
示す波形図である。９．１０・・・・・・回転磁気ヘッド、７，８・・・・
・・電気−機械変換素子、２４，２５・曲・増巾器、２
６・・・・・・混合器、２９・・・・・・ＡＧＣ回路、
３２・・問ゲート回路、３３・・・・・・検波回路、３
４・曲・ボールド回路、３５Ａ〜３５Ｄ・・曲サンプル
ボールド回路、３６Ａ。３６Ｂ・・・・・・電圧比較器、３７Ａ〜３７Ｄ・・曲
レベル検出器、７３・・・・・・周波数発電機、７６．
７９゜８７・・・・・・フリップフロップ回路、７５．
７８・・曲遅延回路、８１．８２．８３Ａ〜８３Ｄ・・
曲波形整形回路、６４・・・・・・電圧可変発振器、６
２・・旧位相比較器、６３・・・・・・位相補償回路、
６６・・四分周器。

Claims

【特許請求の範囲】

１回転磁気ヘッドを有するドラムの外周に磁気テープ
を巻き付け、上記磁気テープに記録された映像信号を上
記回転磁気ヘッドにて再生するヘリカルスキャン方式の
磁気再生装置であって、印加する電気信号の大きさに応
じて上記回転磁気ヘッドを、その走査方向とは直角な方
向に変位させることのできる電気−機械変換素子と、映
像信号の垂直同期信号より高い周波数で、かつ、上記回
転磁気ヘッドの回転周波数のｍ倍（ｍは任意の整数）の
周波数をもつ正弦波信号を発生する発振器とを有し、上
記発振器の正弦波信号を上記電気−機械変換素子に加え
て上記回転磁気ヘッドを振動させ、記録媒体上の所定の
記録トラックを走査することによって上記回転磁気ヘッ
ドより再生信号を得るごとく構成すると共に、上記再生
信号のエンベロープにおける上記正弦波信号の９０’＋
１８０°ｎ（ｎ＝０．１，２，３・・・・・・）の時刻
のレベルと２７０゜−１−１８０’ｎ（ｎ＝０、１
、２、３−）の時刻のレベルとを比較することによ
って、上記回転磁気ヘッドと記録トラックとの相対位置
を検出してトラッキング誤差信号を得、そのトラッキン
グ誤差信号に査いて上記回転磁気ヘッドをオントラック
させるように制御するように構成したことを特徴とする
磁気再生装置。