JPS5834005B2 - 磁気再生装置 - Google Patents

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、
とくに磁気ヘッドをその走査方向とは直角な方向に動か
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）においてはトラッキング調整のためにキ
ャプスタンモータおよびドラムモーフに位相制御系を設
け、この位相制御系の位相を調整することによりモータ
の回転位相を変えてトラッキングを取るように構成して
いた。

しかしながら、この方法によるトラッキング調整では記
録トラック巾が大きい場合そのトラック巾にくらべ多少
まがっていてもそのためのミストラックは問題にはなら
ないが、非常にトラック巾が小さくなった場合には多少
のトラックの曲りでも再生出力に与える影響は大きくな
るという欠点があった。

かかる点から回転磁気ヘッドを振動させてトラッキング
を取る方式が提案されている。

たとえば、回転磁気ヘッドを再生映像信号の水平同期信
号周期の数倍の信号で振動させ、再生信号の水平同期信
号部分のＩＨ（Ｈは水平同期信号周期６３５μＳ）交互
のレベルを比較して得られた信号により、上記回転磁気
ヘッドの位置を制御する方法がある。

この方式においては回転ヘッドを振動させる信号周波数
が少なくとも数ＫＨｚとなり、機械的に回転ヘッドをこ
のような高い周波数で動かすことは機構的に難しくなり
、また、オートトラッキングとしてのサーボ回路もかな
り複雑になるという欠点があった。

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、■フィールド周波数のＮ倍（Ｎは任意の整数）の信
号たとえば１２０Ｈｚ 、１８０Ｈｚ。

２４０Ｈｚ 、３００Ｈｚ 、３６０Ｈｚ 、４２０Ｈ
ｚ。

４８０ Ｈｚ等の正弦波信号で回転ヘッドを振動させ、
回転磁気ヘッドの再生信号をもとにしてトラックずれ情
報を得、その信号をもとにしてトラッキングを取る磁気
再生装置を提供するものである。

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にはリー
ド５が設けてあり、テープ２はこのり一ド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２０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
０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１６には回転磁
気ヘッド９，１ｏ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としてははり合わ
せ構造の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。

上記電気機械変換素子７，８は第２図及び第５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。

上記電気−機械変換素子はその蒸着膜電極間に電圧を加
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構造の圧電素子ヲハ
サンテヒス４８で固定すると（ビス４８が通る部分の圧
電素子にはビスの径より大きい穴があけである）、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の圧電素子５０，５１にそれぞれ
電圧を加えると、第５図の点線のようにはり合わせの圧
電素子５０゜５１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の
圧電素子５０゜５０は振動し、それにともないはり合わ
せの圧電素子ｓｏ、ｓｉ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であり、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ａ
に示すような信号が得られる。

この信号を増巾器４２に加えて正極性ノハルスのみを増
巾すると、第６図す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１８００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→ヘツドバ→６上の
磁石１５→固定ヘッド１３，１４→増巾器４１Ａ、４１
Ｂ−＋Ｆ、Ｆ回路４０→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
ループが横取され、ドラムモータ２３は第６図ｇ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、上記したようにコン
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９，１０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
し、ビデオ信号トラック５８の１部分のみを磁気ヘッド
がトレースすることになる。

通常、このようなビデオ信号トラックの曲りは前記した
リード５が曲っていたり、ドラム４の側面に対して軸１
７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
ことながら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な
がら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
したり一ド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の曲りと
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。

いず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
を回転磁気ヘッド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９，１０からは第６図ｈ
。

ｉに示すような再生信号が各ヘッド９，１０の増巾器２
４．２５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
と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をＶｍａｘとし、
トラックがＺ （ｍ ）ずれた時の電圧レベルを■７と
すると、■７は 但し、ｄはトラック巾ｍ となる。

つまり■７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、前記したようにドラム４には１８００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９，１０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９，１０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■。

とする。■ｏは前記した圧電素子７，８を磁気ヘッド巾
の１／１０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４を１０關、巾Ｗを８間、厚さを１山とした場
合、ヘッド９での変位感度は０．６μｍ ／Ｖである。

そこで、トラック巾を６０μ扉とすれば、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６０μ扉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４８０ Ｈ
ｚの振巾■。

＝１０■の正弦波（第７図に参照）で動かした場合、６
０μ扉巾の磁気ヘッド９，１０の出力（増巾しゲートさ
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、Ｈ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。

モしてｌ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ｌ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ｄ 、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° ）をヘッドがトレースする区間（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６０ Ｈｚ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４８０ Ｈｚ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。この違いは
トラックを中心に４８０ Ｈｚ （＝ ６０×８）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６μ扉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方法
には種々考えられる。

その１つにはドラムモーフ２３に周波数発電機７３を付
ける方法、第２にはコントロール信号を基準にして４８
０Ｈｚ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（フェイズロックドループ）回路により４８
０ Ｈｚ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。

第８図において、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
のでこの正負両パルス信号と４８０Ｈｚ電圧は可変発振
器６４（以下ＶＣＯ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ＶＣＯ６４から得られた４ ８０ Ｈｚ
の正弦波を利用する。

次に第１の方法を説明すると、ドラムモータ２３の軸１
７にたとえば第９図に示すように突起が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カら円板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 （７３０Ｈｚ ）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ＦＦと呼ぶ）回路７６に加えることによって％
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８０に加えられる。

Ｆ、Ｆ回路８０からは第１０図ｅに示す％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１ｏ。

μＳ遅延され、Ｆ、Ｆ回路７９に加えられる。

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図のす、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Ｃｌ ｄｔｆ ２ｇ ｔ ｌ ＋ 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４８０ Ｈｚの正弦
波を得る。

波形整形器８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４ ８０ Ｈｚの正弦波のピーク電圧をＶＱ＝
１０Ｖ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
トロール信号に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７ 、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。

次に上記したこと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簡単にその概要を述
べる。

第１図に示すように１フイールドの記録トラックが実線
９０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の出力には第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の正弦波
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
すると、圧電素子に加えられた４ ８０ Ｈｚ信号（ｔ
＝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６μｍｐヘッドトラック巾６０μｍ
の例で示す。

）まずｔ。

−ｔｌの間において（１フイールドを８等１ 分した第１の部分、すなわち４８０ ６０ｘ８）見る
ならば、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
出力は最大出力（第１２図の点線）に近いが、ｔｏとｔ
ｌの中心時点から１１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４８０ Ｈｚ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４８０ Ｈｚ
の信号とは別にステップ状の信号を加える。

ｔｏとｔｌの間で急にエンベロープが変化している部分
がそれを示している。

ｔｌ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。

ステップ状に動ず時刻は４８０ Ｈｚ信号（、第１３図
ｙ参照）の山（９００＋１８００ｎ （ｎ＝０ 、１
、２−−）の時点）と谷（２７０°＋１８０’ ｎ （
ｎ＝０ 。

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。

（磁気ヘッドの動きは実線９２に示す通りである。

）つまり、本実施例では４８０ Ｈｚ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を動力す氾父球デ〃°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ｊ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１８００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１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
低減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４ ８０ Ｈｚ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９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１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図すに示ス信号のエンベロー
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、ゲート回路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（図のへの部分
）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
ぞかれる。

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の取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ジベル
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１０
Ｈ（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、ｆ、ｇ、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た第１０図の１ ＋ｄ、Ｊ ｔ
ｃと同じ信号であり、第１図に示す波形整形回路８３Ａ
、８３Ｂ。

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４ ８０ Ｈｚ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、ｆ、ｇ、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。

１．０＋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Ｃ２ｂの差電圧
である第１３図Ｊ２ｇ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ｊ２ｇ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ｊ２ｇ
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゛−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Ｃ２ｂ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Ｃ２ｂ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
１０図ｆ。

ｇ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■。

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に示す信号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入力に加えられ、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Ｘ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の信号は第
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
め低域通過形フィルタを含む増巾器８６を通り混合器８
８に加えられる。

この混合器８８には前記したように４８０ Ｈｚ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１
３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４８０ Ｈｚ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
はあまり高くはとわ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８４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、４８０Ｈｚ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４８０ Ｈｚならば４８
０ 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）ＡＩ、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Ｖ□＝１０Ｖの４８０Ｈｚの正弦波
を加え、中心位置（第１６図の０の位置）より６μｍず
らした位置を中心にして振動させれば４８０ Ｈｚのエ
ンベロープ信号が発生する。

この４８０ Ｈｚの正弦波の電圧振巾をα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α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４８０Ｈｚｌｆｆ１分の
レベルも違ってくるので上記レベル検出器３７Ａ〜３７
Ｄのレベル設定値α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α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αを変える必要はないわけである。

さらに、またＡＧＣ回路２９の特性としては４８０ Ｈ
ｚ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、ＩＨ２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４８０ Ｈｚの電圧振巾
を求めるための電圧比較回路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４８０ Ｈｚ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α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４８０ Ｈｚの山または谷の頂７もの部分
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何曲に
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と
前後１００μＳ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の時間については４８０ Ｈ
ｚの周期的２ ｍ ｓから比較しても−０ 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■Ｔ（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■１とＮとの関係においでは 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８４の必
要ピット数Ｍ（実施例では４ビツト）との関係において
はＮ＝２Ｍ となる。

本実施例の場合、最大量りＫを３２μｍとすれば■Ｔ嵩
３．３■ である。

つまり本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ｖＴを３．３■に
し、４８０ Ｈｚ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１．５ ＫＨｚ ）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１，８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、前記したレベル調整器を含む波
形整形回路８７も２個設け、それぞれレベルを調整する
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ｙ参照）はドラムモータ２３の回転に同期している
４ ８０ Ｈｚ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
ツドへりカルスキャ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、回転磁気ヘッド
をその走査方向とは直角な方向に動かすことのできる電
気−機械変換素子（実施例では、はり合わせ圧電素子）
を用いて磁気ヘッドがトラックの曲りに沿ってトラック
トレースができるようにするため、上記変換素子に適当
な正弦波電圧を加えることによって生ずる回転磁気ヘッ
ドからの再生信号のエンベロープ信号の変化をもとにし
て再生信号が大きくなる方向へ上記変換素子を動かすた
めの信号を作り出し、この信号を上記正弦波とともに上
記変換素子に加えてフィールドパックループを形威し、
トラッキングを取るようにしているので簡単なディジタ
ル回路で構成されて動作が確実であり、系の途中でのノ
イズなどによる誤動作がまったくなくなる等の大きな効
果があり、その工業的価値は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図は同装置内における要部の拡大斜視図、第
３図は磁気テープ上の記録トラックパターン図、第４図
は第３図のビデオトラックの拡大図、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図は第１図におけるドラムモータのサーボ系の各ブ
ロックの波形図、第７図は回転磁気ヘッドの再生信号波
形図、第８図は本発明の磁気再生装置に使用される正弦
波信号発生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生器を示し、イは正面図、酬ま
側面図、第１０図は第９図の信号発生器の信号波形図、
第１１図は曲った記録トラックと回転磁気ヘッドの軌跡
を示す模型図、第１２図は第１１図に示す軌跡の場合の
回転磁気ヘッドの再生信号波形図、第１３図及び第１４
図は第１図に示す回路ブロックの各部の信号波形図、第
１５図は同装置におけるＡＧＣ回路の回路ブロック図、
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１６図の位置関係Ｘと回転ヘッド
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・・・・
・・変換素子、２４，２５・・・・・・増巾器、２６・
・・・・・混合器、２９・・・・・・ＡＧＣ回路、３２
・・・・・・ゲート回路、３３・・・・・・検波回路、
３４・・・・・・ホールド回路、３５Ａ〜３５Ｄ・・・
・・・サンプルホールド、３６Ａ〜３６Ｂ・・・・・・
電圧比較回路、３７Ａ〜３７Ｄ・・・・・・レベル検出
器、３８Ａ〜３８Ｄ・・・・・・ゲート回路、３９Ａ〜
３９Ｂ・・・・・・混合器、８４・・・・・・マツプタ
ウンカウンタ、８５・・・・・・Ｄ／Ａコンバータ、８
６・・・・・・レベル調整器、８８・・・・・・混合器
、７３・・・・・・周波数発電器、７６．７９，８７・
・・・・・フリップフロップ回路、７５゜７８・・・・
・・遅延回路、８１，８２，８３Ａ〜８３Ｄ・・・・・
・波形整形器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転磁気ヘッドの走査方向とは直角な方向に変位せ
   しめることのできる電気−機械変換素子と、映像信号の
   垂直同期信号の周波数より高い所定の周波数の正弦波信
   号を発生する正弦波信号発生器と、上記正弦波信号を上
   記電気−機械変換素子に加えてその電気−機械変換素子
   を振動させることによって得られる回転磁気ヘッドから
   の出力信号エンベロープにおける上記正弦波信号の９０
   ０＋１８０° ｎ（ｎ”０，１，２，３・・・・・・）
   の位相時点と２７０°＋１８００ｎ （ｎ＝１ 、２
   、３”曲）の位相時点との電圧レベルを検出する検出器
   と、上記検出器より得られる上記両位相時点の電圧レベ
   ルを比較することによって、回転磁気ヘッドと記録トラ
   ック間の相対的なずれを検出する電圧比較器と、上記電
   圧比較器より得られる回転磁気へラドと記録トラック間
   の相対的なずれを示す信号から記録トラックと回転磁気
   ヘッドが合致する方向へ上記電気−機械変換素子を動か
   す制御信号を得る制御信号発生器とを有し、上記制御信
   号と上記正弦波信号とを混合した電気信号を上記電気機
   械変換素子に加えることによって上記記録トラックに対
   する上記回転磁気ヘッドのトラッキングを取るように構
   成し、かつ、上記制御信号発生器は、電圧比較器より得
   られる回転磁気ヘッドと記録トラック間の相対的なずれ
   を示す信号の電圧レベルを判別してトラックずれの方向
   により２系統のゲート信号を発生するゲート信号発生器
   と、上記ゲート信号発生器より得られるゲート信号によ
   り正弦波信号（７）９００＋１８０’ ｎ又は２７ｏ０
   ＋１８０°ｎの時刻のパルスをゲートして２系統のカウ
   ントパルスを得るゲート回路と、上記ゲート回路よりの
   カウントパルスが入力される可逆計算器と、上記可逆計
   数器につながるディジタル−アナログコンバータとを含
   み、上記２系統のカウントパルスを上記可逆計数器の加
   算入力および減算入力に加えて上記ディジクルーアナロ
   グコンバークの出力から制御信号を得るように構成され
   ていることを特徴とする磁気再生装置。