JPS6028047B2 - 自動車走査トラツキング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 一連の不連続トラック状に磁気記録媒体にデータが記録
されている磁気記録／再生装置においては、磁気変換器
をデータ再生時に最適変換位置に保持すること、即ちト
ラツキングの問題が長い間存在した。

不完全なトラッキングは通常多くの因子の組合せから成
る。注目すべきものは物理的不安定性、不規則性、即ち
磁気記録媒体の寸法変化、記録を行なうために使用され
る装置の臨界的トラツキング決定寸法と再生のために使
用される装置の寸法との差、記録／再生装置の寸法変化
又は不規則性、トラック形状の変動である。トラッキン
グ誤りはいまいま記録トラックのくり返しを不可能にし
、通常再生信号の質を劣化させる。その問題は特にトラ
ック形状が変化している場合にトラック毎に前に記録し
た信号を再生しなければならない時、複雑である。ビデ
オ信号が１個又はそれ以上のヘッド‘こよってテープに
斜めとなっている一連の不連続平行トラック状に磁気テ
ープ上に記録されているヘリカル走査ビデオテープ記録
及び又は再生装置においてはいよいよ記録トラックを正
確に１トラックずつ追放又はくり返すことに失敗するこ
とがある。

へＩＪカル装置の再生ヘッドが記録トラックを走査する
に従って、ヘッドは各トラックの中心線から偏位し、ト
ラッキングを誤まって記録信号を劣化させた形で再生す
る。へりカルに送られる磁気記録媒体に沿ったトラック
に関して磁気ヘッドを最適に位置決めするため従来技術
においては種々の装置が提案された。

米国特許第３８３８４５３号においては、走査磁気ヘッ
ドを記録データの各トラックの中心線上方におく装置が
開示されている。各トラックの最初に配置されたトラツ
キング基準信号はデータトラックの各走査の最初に検出
される。検出されたトラツキング基準信号に応答するサ
ーボ装置は走査磁気ヘッドに対する磁気テープ位置を調
節するためキャプスタン駆動モータを制御することによ
ってオフートラツク状態を補償するように動作する。こ
の装置はトラック走査の最初にトラックに対して走査ヘ
ッドを正しく位置決めするが、もしトラックが完全に真
直ぐでないか、或いは予測可能路を追従しないなら、走
査ヘッドは走査されるにつれてトラック上の最適変換位
置から偏位する。従ってかかる装置は、最適変換位置を
全走査中確保するため、トラックの全ヘッド走査時にト
ラッキング補正が行なわれなければならないへりカル走
査装置のような用途には不向きである。相対的な変換器
対媒体位置を制御するため媒体送りの変化に依存する他
の装置は米国特許第３６６３７６３号及び第３７４８４
０８号に記載されている。

これら媒体送り制御位置決め技術において、データから
分離して記録された制御トラック情報は変換器によって
適正なトラツキングを保持するべく記録媒体の張力を調
節する制御信号を得るように再生される。他の媒体送り
制御位置決め技術において、トラッキングを制御すべき
変換器によって記録媒体から再生されたデ−夕は変換器
による適正なトラッキングを保持するべく記録媒体の送
りを調節する制御信号を発生するために監視される。記
録媒体の送り速度を変えることは記録媒体の送り方向に
記録されたトラックから再生されたデータの時間軸を変
え易く望ましくない。更に変換器により正しくトラッキ
ングを保持するため記録媒体の送り制御に依存する技術
は、特に変換器／記録媒体位置の大きな変位（０．０５
弧）が変換器により適正なトラッキングを保持するため
高速度（１秒当り２０の扇向サイクル）で必要とされる
場合、記録媒体に沿った通路に対する変換器位置の正確
な制御に適していない。従来技術においては記録媒体に
沿ったトラックに関して磁気ヘッドを最適に位置決めす
るため種々の他の装置が提案された。

米国特許第３２４６３０７号において、再生ヘッドは記
録データを再生するに先立ってトラック上に位置決めさ
れる。

このことは２個の別の磁気素子から成るヘッドによって
達成される。このヘッドは再生ヘッドの各素子によって
等しい信号が発生される迄移動せしめられる。この時、
ヘッドは正しく位置決めされ、ヘッド位置決め装置は記
録信号の通常の再生を行なう制御を停止する。米国特許
第３２９２１６８号においては２個の感知ヘッドがデー
タトラックに隣接する再生ヘッドの両側に配置される。
米国特許第３２４６３０７号に記載されたものと同様の
装置において、再生ヘッドは位置決めサーボの使用によ
る記録信号の通常の再生に先立って位置決めされる。位
置決めサーボは、感知ヘッド信号によって誤差が零と表
示される時、停止される。かかる装置の例は米国特許第
３５２６７２６号に記載されている。しかしこの種の装
置には記録データから単独に取出されたヘッド位置情報
からデータトラックの全長に沿って連続的な誤差のない
ヘッド位置決めを記録データの再生時に与えるものは全
くない。かかる装置は、特に記録媒体に対する実質的な
速度での変換器回転によってトラックが走査される場合
、一連の不運トラックから連続的な信号を再生するには
適していない。磁気ディスクに沿って記録トラックを走
査するに従ってトラッキング路のまわりに磁気ヘッドを
振動させる装置は米国特許第３２１６５３５号に記載さ
れている。

これに記載されているように、固定周波数発振器はヘッ
ドに発振運動を与えるように結合されている。これによ
り再生データの振幅変調が行なわれ、トラックの中心上
にヘッドを位置決めするため検出させかつ使用される。
その装置は２個の不連続補正チャンネルを含み、その一
つはヘッド位置誤隻葦の各方向に対するもので、トラッ
ク中心が位置決めされる時、ヘッド位置決め機構を不動
作にする手段を備えている。従ってこの装置はまた主と
してトラックの全走査中に変換器の最適変換位置を連続
的に保持するよりむしろデータトラックの中心線に関し
て初期的に変換器を位置決めすることに係わる。かかる
装置は長期間のトラック形状の安定性を有するデータ記
録及び又は再生装置、或いはトラック形状安定性の要件
がさほど問題でない場合には好適である。これらトラツ
キング装置には、磁気記録／再生ヘッドが回転横体上に
設置されているヘリカル走査ビデオテープレコーダにお
ける如く、高速度で変換器が走査するに従って移動記録
媒体に関して最適変換関係にデータ変換器を連続的に保
持するのに好適なものではない。

更にかかる従来のトラツキング装置は最少のトラツキン
グ誤差が表示テレビジョン信号に支障を与える限りテレ
ビジョン記録には特に好適ではない。他の用途において
あまり正確でないトラツキングは非可視データを復調す
るのに好適な精度を与える。しかしデータ型情報の完全
な復調は重要で、本発明はある程度、非可視的データ復
調装置にとっても有用である。従って本発明はデータ信
号変換器が記録データ又は情報トラックに関して所望位
置に連続的に保持される記録媒体走査変換器による自動
トラッキング用装置を備えている。データトラックに対
するデータ変換器の位置は小振動が位置決め可能素子を
介して変換器に与えられるに従って、データトラックの
全走査中に記録データの再生により監視される。変換器
は位置決め可能素子によって支持され、発振運動が上記
素子に誘起され、変換器を通常走査路のまわりに横に変
動せしめる。データ変換器の変動はデータ信号がデータ
トラックの走査時に変換器によって再生されるに従って
データ信号のェンベロープに偏差を譲起する。これらの
偏差は再生信号のェンベロープの振幅変調の形態をなし
ており、その大きさの変化はトラックに関する最適変換
位置からの変換器の横変位の量をあらわしている。横変
位の方向は振動運動の基本周波数でェンベロープ振幅変
調の位相に反映されている。データ変換器を最適変換位
置に関して所望位置に連続的に保持するため、変調され
たェンベロープの樋性及び振幅が検出され、望ましくな
い変換器位置偏差をあらわす補正信号は、データ変換器
が変動せしめられる横トラック位置を調節するために発
生される。

このようにしてデータ変換器とは独立に動作するトラッ
ク位置感知装置又はデータから別々に記録体に記録され
た制御又は他の基準信号を必要とすることなく、所望変
換器位置の何れかの側へのトラッキング誤りを補償する
ため、トラックの全走査中に補正が行なわれる。再生信
号のェンベロープの振幅変調は最適変換位置に対する変
換器の変位を決定するために検査されるので、かかる決
定の精度は再生信号のェンベロープがどの程度突発的変
調を受けないかに依存している。例えば多くのセグメン
ト化ビデオ磁気テープ記録及び又は再生装置において、
周期的な中断が普通は再生ビデオデータ信号中に生ずる
。これらの中断は通常、磁気ヘッド変換器がオフテープ
の時、磁気テープの走査中の短期間にビデオ信号の瞬時
的損失によって生じる。例えば、単一回転へッド‘こよ
る走査のため円筒状テープ案内ドラムのまわりにほぼ３
６００のオメガ形状に磁気テープがへＩＪカルに巻かれ
ている（この巻き方はテープの入口及び出口の寸法要件
のため３６００以下である）へりカル走査記録及び又は
再生装置において、ビデオ信号の損失則ちドロップアウ
トがヘッド回転周波数で生じる。単一ＮＴＳＣ６ｏＨＺ
標準テレビジョンフィールドが回転ヘッドの各回転毎に
記録されるテレビジョン信号記録及び又は再生の用途に
対してはドロップアウトが６０ＨＺの周波数で生じる。
周期的に生じるドロップアウトは再生ＲＦ信号に突発的
パルス変調を与えて信号ェンベロープの極めて困った変
調を生ぜしめる。

突発的変調の調波的関連成分は６０ＨＺの間隔で分布さ
れた周波数である。もしこれらの周波数成分が位置決め
可能素子に印加される意図した駆動力の周波数成分に一
致又はこれに近接していれば、有害な干渉が生じる。本
発明の一つの特徴によれば、位置決め可能素子に印加さ
れる発振駆動力はその周波数が突発的変調の高調波から
変位されているように上記突発的振幅変調に関係した基
本周波数を有する如く、好適には如何なる干渉も最小に
する如く選択されている。もし位置決め可能素子に印加
される発振駆動力の基本周波数がへＩＪカル走査装置に
おいてドロップアウト率の１／２である突発力の周波数
の１′２の碕数情であると、干渉は最４・である。位置
決め可能素子は圧電性、霞歪性、滋歪性又は電気磁気的
応答性材料から作りうる。後述する本発明の実施例にお
いて位置決め可能素子は並列動作用ＰＺＴ−胡Ｎペンダ
−・バィモルフ・ポールドと表示されたベルニトロン・
コーポレーション製又は並列動作用ＧＩ２７８圧電セラ
ミック・ベンダーェレメント・ポールドと表示されたガ
ルトン・インダストリーズ製の一端支持圧電セラミック
曲げ素子を備えている。広義に言えば、本発明はデータ
信号変換器が記録データ又は情報トラックに関して連続
的に保持される記録媒体走査変換器による自動トラッキ
ング用装置に係る。

しかし本発明の特徴は特にテープに対して高速度で回転
している１個又はそれ以上の磁気ヘッドによる磁気テー
プ上のデータのトラックセグメント記録に有効である。
多くの記録形式のものが開発されたが、テープが円筒状
走査ドラムのまわりにへりカル状に送られるに従ってビ
デオ又は他の同様な広帯域信号が磁気テープに記録され
る形式のものはテープ送り駆動及び制御機構の相対的簡
単さ、必要なエレクトロニクス、変換ヘッドの数、効率
的なテープの使用、所定材料を記録するのに必要なテー
プの量に関して顕著な多くの利点を有する。回転走査ド
ラムのまわりにへＩＪカルにテープを巻くことによって
、テープに記録されている情報を再生する単一変換ヘッ
ドが使用できる。単一ヘッドがへりカルテープ記録装置
に使用される場合、テープを走査ヘッドに巻くための２
つの変形例があって、一般に「アルファ」巻き及び「オ
メガ」巻き装置と称されている。アルファ巻きはテープ
が一つの側から導入され、反対側に出るようにドラムの
まわりに完全に巻かれており、ギリシャ文字Ｑに似てい
るのでアルファ巻きと称されている。

オメガ巻きはテープをドラムに向って半径方向にもって
行き、かつドラム面に接触させるようにガイドのまわり
に通し、そのテープをドラムのまわりにへＩＪカルに巻
き、一般に半径方向にドラムを出て行くように他のガイ
ドのまわりを通る。そのテープはギリシャ文字オメガ○
の形に似ている。これら２つの形状は、テープがへりカ
ル状に走査ドラムのまわりに巻かれ、入口に対して軸方
向に異なる変位々直においてドラムを出ていく点でへＩ
Ｊカル巻きといえる。換言すれば、もしドラムが垂直に
向けられていると、テープは最初ドラム面に接触する時
よりも高く又は低くドラム面を出て行く。ビデオ情報信
号はトラック長がテープ中を著しく越えうるようにテー
プの縦方向に対してある角度で配置された不連続トラッ
ク上に記録される。記録トラックの角度方向は走査ドラ
ム自体の回転速度ばかりでなく走査ドラムのまわりに送
られているテープ速度の関数である。従って合成角度は
回転走査ドラム及び送られているテープの相対速度に応
じて変化する。本発明は特にオメガ巻きへりカルビデオ
テープ記録装置に関して説明したが、それはアルファ巻
きテープ記録装置にも同様に適用可能である。

更に本発明は３６０ｏオメガ巻き装置（テープ入口及び
出口の寸法条件のためテープは完全に３６０ｏ走査ドラ
ムに接触しない）に関連して説明されるが、本発明は３
６０ｏ以下、例えば１個以上のヘッドを有する１８０ｏ
巻きテープ略装層を使用するヘリカル・ビデオ・テープ
・レコーダにも適用可能である。本発明は走査ドラムが
何れかの回転方向に移動でき、テープが出口通路の上方
又は下方に導入でき、何れかの方向に走査ドラムのまわ
りに移動できる。ヘッド回転、テープ送り方向及びテー
プ案内の仕方則ちテープを出口路の上方又は下方にテー
プを導入する仕方の関係には８つの異なる形状の関係が
あるが、第６図の矢印２５の方向で示すようにその１つ
のみを説明する。へりカル走査ビデオ・テープレコーダ
において、再生時に磁気ビデオヘッド変換器によって追
従される通路は以前に記録されたビデオデータのトラッ
クといよいよ一致しない。

第１図において磁気ビデオテ−プ１０の部分はへりカル
走査ビデオテープレコーダによって前に記録されたデー
タの１つのトラック１２（点線で示す）と共に概略的に
示されている。前述したように、データ記録及び再生動
作時に、ある程度のテープの伸張を誘起する縦方向の張
力の標準値において記録が生ずるようにテープは張力を
かけて案内される。もしテープが張力機構の故障、又は
異なった装置の張力機構における避け難い変化のため、
ビデオヘッドトラックに対するデータの長さ、真道性及
び煩斜は異なる。かかる状態で、ヘッドは完全にはデー
タトラツクを追従せず、ＲＦェンベローブ１６の振幅変
化のような再生信号の避け難い強度変化を招く。もし再
生時に正しい張力が使用されるなら、同様の効果が生じ
るが、例えば温度又は湿度等の大気又は蓄積状態の変化
によりテープは伸縮する。また不規則なテープ縁及び装
置から装置への縁案内効果の差は不規則にトラック又は
走査を揺動せしめる。従ってテープ１０を走査するに従
って再生時にビデオヘッドによって取られる通路１４は
いまいま記録トラック１２と正確には一致しない。実際
に、再生へッドーこよってとられる記録トラック１２と
通路１４間の０．００２５弧の偏差は再生ビデオ信号の
質に重大な損傷与えうる。記録媒体に沿う信号変換器に
よる通路の正確なトラッキングに対する一つの解決策が
本発明によって提供される。要するに、磁気ビデオヘッ
ド信号変換器４０はたいていは普通円筒状の２つの固定
案内ドラム間の同軸回転のために走査ドラムキャリアを
有する分離支持体上に設置できるト或いはビデオヘッド
４０は第２及び６図に於る如く、固定下部案内ドラム２
４に関連した回転可能上部案内ドラム２２としてここで
は図示されている支持体上に支持できる。同軸配置のド
ラムはテープ１０を案内する表面１９を与える走査アッ
センプリを形成する。上部ドラ−ム２２は下部ドラム２
４上に設置されたベアリング２８に回転のために鉄合さ
れ、周知の方法でモータ（図示せず）によって駆動され
る被駆動シャフト２６に固定されている。磁気テープ１
０はヘッド４０による走査のためドラム２２，２４のま
わりにへりカル（ほぼ３６００）に巻かれている。テー
プ１川ま、案内ドラムのまわりのテープ送り方向と反対
の方向２１に回転するドラム２２によって支持されたヘ
ッド４０が第１図にただ一つのみを示す一連の斜横断路
１４を走査するように周知の図示しない手段によって案
内され、張力をかけられて移動せしめられる。ヘッド４
０は案内ドラム２０，２２のまわりのテープ１０の移動
方向と同じ方向に回転できる。しかし、ヘッド回転のこ
の変化は本発明の実施を変えるものではない。ヘッド４
０は非常に小さく、低質量（１００ミリグラム程度）で
、テープ１川こ関して信号を記録及び又は再生する非磁
性変換ギャップ４０ａを介して互いに対向する２個の磁
極片４０ｂ及び４０ｃから成る（第７図参照）。ギャッ
プ４０ａはテープ１０‘こ対するドラム２２の移動方向
２１にほぼ平行な長さに整合される。磁気記録技術に於
いてギャップの長さは相対的記録運動の方向における磁
極面から磁極面への寸法である。通常、ギャップの中は
相対的運動方向を横切りかつ記録面に平行に整合され、
そのギャップの深さは記録面に垂直である。もし何らか
の理由でギャップが相対運動の方向に対し煩斜されるな
ら、その長さはなお相対運動の方向にあるように規定さ
れ（少くとも本発明のため）るが、一方、中及び深さ寸
法はなお長さに直角であるようにとられる。信号は磁極
片巻線４１及びリード３９（第７図）によりヘッド４川
こ又はこれからとり出される。信号は、相対的運動方向
、従って記録面上の所望トラック方向に記録面を介して
２つの磁極片４０ｂと４０ｃ間に延長する結合路を介し
てギャップ４０ａを通る記録面と磁気ヘッド４０間に結
合される。ドラム２２の移動方向２１を横切るヘッド４
０のトラッキング移動を与えるため、ヘッドはここでは
圧電セラミック曲げ素子で例示する位置決め可能素子３
０の一側平面にェポキシで設置又は接着される。第２図
からヘッド４０が上部回転ドラム２２に鮫合しているこ
とがわかる。圧電曲げ素子３川ま縦長で、ドラム２２に
固定された一端固定支持素子の一端に設置されている。
特に後述されるように、曲げ素子は印加電圧に応答して
記録トラック１２を横切るようにビデオヘッド４０を偏
向するためトラック１２を横断する方向に曲がる。支持
体３２はアルミ加工のような適当な方法で構成され、ネ
ジ又は手段によってドラム２２に取り付けうる。支持体
は、圧電セラミック轡曲体が偏向器として使用される時
、偏向器３０から電気的に絶縁される。圧電セラミック
曲げ素子３０は電極部村間にはさまれかつ挿入黄鋼翼板
３１に周知の方法で接着された圧電セラミック材の２つ
の層３０ａ及び３０ｂから成る。上記素子は縦長で厚さ
よりもはるかに中広い。一端固定位置決め可能素子に対
して、２：１の長さ対中方向比及び中の３．０％程度の
厚さは所望の偏向特性を与える。２つの庄電層の分極軸
は、電圧が接着層に印加された時１つの層が拡大し他が
収縮するように、互いに向けられている。

従って本装置は轡曲せしめられる。その移動量は圧電材
層に印加される電圧に依存している。圧電素子３０はそ
の一端附近の素子３０の両側平面上に配置された２つの
電気絶縁スベーサ３３によってカンチレバ−支持体３２
に固定されている。開放端保護ハウジング（図示せず）
はハウジングの開放端外側に自由端を有するスベーサ３
３から延長するように配置されたりーフを以て曲げ素子
３０を囲んでいるので、ヘッド４０はテープ１０に関し
て変換関係でテープ案内ドラムの外面１９を越えて若干
突出するように支持されている。リード３４，３５，３
６は前記素子に駆動電圧を結合するため電圧素子３０の
電極にハンダ付けをされる。サーボ駆動回路５０はヘッ
ド４０がテープ１０に関して所望の変換関係で保持され
るように、下記の方法で素子３０１こ印加される駆動電
圧を制御するように接続されている。第３〜５及び８図
はテープ１０上を斜めに延長しているトラック１２に関
して最適の変換関係でビデオ再生ヘッド４０を保持する
サーボ回路を示す。

振動発振器１０１は固定周波数ｆ。の正弦波信号を発生
する。ヘッド４川こよって再生される記録ビデオ信号へ
の有害な信号干渉を避けるため、振動発振器１０１は好
ましくは１％以内の高調波を有する基本周波数ｆｏの純
正弦波信号を発生するように動作する。振動発振器１０
１の出力は発振器出力を適当な振幅に鮫正するため手動
で調整しうる調節可能減衰器１０２に印加される。減衰
器１０２の出力は加算回路１０３の一入力１０４に与え
られ、後述するように、低速度、又は直流誤差補正信号
に加えられ、入力１０６に現れ、もし高速度の誤差補正
が所望されるなら、高速度又は交流誤差補正信号に入力
１０７において加えられる（第４図参照）。加算回路１
０３の出力は駆動増幅器１０８によって増幅され、増幅
信号はリード３４，３５，３６により曲げ素子３０を駆
動するように結合される。発振器駆動信号は曲げ素子３
０を励起してヘッド４川こ小さいピーク対ピーク（好ま
しくはトラック１２の中の１０％〜１５％）の発振運動
（振動）を与え、ヘッドを、記録信号を再生するためト
ラックを走査するに従って限界値の間を交互にトラック
１２に対し横に移動せしめる。ヘッド４０の発振運動を
小量に限定することにより、ヘッドがトラック１２の境
界及び側面保護帯内に確実に保持され、有害なクロスト
ークを避けうる。本発明の実施例が動作するように構成
されているヘリカル走査ビデオテープレコーダにおいて
、ビデオ記録トラックは０．０７６脚の保護帯によって
分離される０．１４５側の中である。従って駆動増幅器
１０８はトラック１２を追従するに従ってヘッドのホー
ム位置のまわりに各トラック±０．０１仇吻の横にヘッ
ド４０を発振又は振動せしめる発振駆動信号を発生する
ように構成されている。（ヘッドのホーム位置は後述す
るサーボ駆動回路の負フィードバックループによって決
定される。）ヘッド４川こ与えられる発振運動は記録ビ
デオ又は他のかかる高周波信号時に、周波数変調キャリ
アのＲＦェンベロープの形態をなすように、再生信号の
振幅変調を生ずる。

ＲＦェンベロープの変調における振幅偏差の大きさはト
ラック１４にして所望変換位置にヘッドを保持するため
に使用されるので、かかる位置が保持される精度はサー
ボ駆動回路の感度及び再生ＲＦェンベロープにどの程度
突発的変調が少ないかに依存している。前述したように
、トラック・セグメント・レコーダ及び又は再生装置に
共通な周期的再生信号の中断又はドロップアウトはドッ
プアウト率の周波数間隔で分布する調和関連成分を有す
る突発的パルス変調として再生ＲＦェンベロープに作用
する。６０ＨＺのテレビジョン信号標準の信号を記録す
るために使用されるトラック・ヘリカル走査記録フオー
マツト当りの単一ヘッド及びフィールドに対し、ドロッ
プアウト率は６０ＨＺである。

５０ＨＺのテレビジョン標準において、ドロップアウト
率は５０ＨＺである。

もし突発的ドロップアウト誘起パルス変調成分の調和的
関連成分の何れかが振動周波数ｆｏに一致又は近接する
と、有害な干渉が生じる。もし振動周波数ｆ。がドロッ
プアウト率の１／２の俺数倍であると、干渉は最小とな
る。更に振動周波数ｆｏは変換器マゥント機体における
位置決め可能素子３０として使用されている圧電セラミ
ック曲げ装置の応答特性に現れる反共振点のまわりの領
域を避けるように選択されるべきである。

更に、振動周波数ｆｏは圧電素子３０が高感度領域で動
作するようにセットされるべきである。圧電セラミック
曲げ装置は応答特性の反共振周波数群ｆ＾を有する。

更に同じタイプの圧電装暦の最低反共振周波数ｆ＾，は
装置により数百ヘルツの範囲で異なる。例えば前記寸法
仕様で構成された前記タイプの装置は７５０〜１１００
ＨＺの範囲内に最低反共振周波数ｆ＾，を有する。更に
かかる装置は約４００Ｈｚの最低共振周波数ｆＲを有す
る基本及び高次共振を有するが装置により３５０ＨＺ〜
４５０ＨＺ異なる。反共振効果に対する最大感度を与え
るため、振動周波数ｆ。

は共振領域内でかつ反共振領域外に存在する周波数に設
定されるべきである。反共振周波数特性及び同種の装置
の固定最低共振周波数の装置による広い変化のため、振
動周波数を前述した最低共振の範囲内におくことが便利
である。４５０日２の振動周波数はこの便宜的評価を満
足し、また６０日２の１／２のドロップアウト率の俺数
倍（即ち・５×学０）であるので最小干渉評価を満足す
る。

ヘッド４０の振動は再生されたＲＦェンベロープの振幅
変調を生ずる。もしヘッド４０がトラック１２の中心に
配置されるなら、平均ヘッド位置がトラック中心にあり
かつ振動によって生ずるェンベロープ変化は対称な関数
として現れるので、振動信号の筒数調和成分のみが位置
決め可能な素子３０の作用によって発生される。テープ
１０から再生されるＲＦェンベロープの振幅はトラック
中心で最大である。ヘッド４０がトラック中心の何れか
の側に移動するに従って、再生されたＲＦェンベロープ
の振幅は同じ量だけ減少する。振動信号の基本成分は平
衡し、ＲＦェンベロープ変調として現れない。従ってト
ラック１２の横方向にヘッド４０を振動させることによ
り振動周波数の２倍のみで、ＲＦェンベロープに振動偏
差を導入する。他方、もしヘッド４０がトラック１２の
中心から何れかの側に若干離れて配置されるなら、ヘッ
ド４０のトラック１２の一方の側への脱線により、反対
側への脱線により生ずる異なるＲＦェンベロープ振幅が
減少するので、もはや対称ではない。

従って、振動信号の各サイクル、即ち振動周波数ｆｏ毎
に一度、最大−最４・ェンベロープ振幅変化が生じ、最
大及び最小点の発生の順序はヘッド４０がオフセットさ
れるトラックの側に依存す・ る。振動周波数の基本波
成分はもはや平衡せず、再生ＲＦェンベロープ変化は振
動周波数の基本成分を示し、トラック１２の中０の一方
の側へのオフセットに対する基本波成分の位相はトラッ
ク中心の他方の側へのオフセットに対する位相に関して
１８０ｏ異なっている。最大及び最小点の発生順序の検
出、従ってェンベロ−プ振幅変化の位相はトラック１２
の中心からヘッド４０がオフセットされている方向の明
確な情報を与え、ェンベロープ振幅変化の検出によりオ
フセット量の明確な情報、即ちトラック誤差信号が与え
られる。このヘッド位置情報を得るため、ヘッド４０‘
こよって再生された変調ＲＦェンベロープ信号はビデオ
・テープ・レコード及び再生装置において普通のビデオ
再生前層増幅器１ １１を介して検出回路に結合される
。

ある程度、再生ＲＦェンベロープの振幅を変化させるト
ラッキング誤差信号は検出器基本周波数の２重側波帯の
抑制キャリア（ＤＳＢ／ＳＣ）変調としてあらわれる。
従ってトラッキング誤差信号を復調するため、前層増幅
器１１１による再生信号出力は２つの振幅変調検波器１
１２及び１１３による処理のため結合される。第１検波
器１１２は簡単な振幅変調ＲＦェンベロープ検波器で、
振動信号の基本波成分及びその両側波帯を復調するよう
に構成されている。ェンベローブ検波器１１２からの出
力信号は振動周波数ｆｏの基本波及び側波帯成分を含む
再生信号の単なる整流成分である。この出力信号は４５
０ＨＺの交流結合増幅器１１４に印加され、次いで１７
５ＨＺ高城通過フィル夕１１６を通過後、振動基本波成
分及びその側波帯を含むのに充分な帯城中となり、重要
な誤差信号スペクトルを通過させる。フィル夕の目的は
誤差信号スペクトルに現われる望ましくない低周波スプ
リアス信号及び雑音を減衰させるにある。高域通過フィ
ル夕１１６の出力は電子作動スイッチ１１７の端子１１
８を介して同期振幅変調検波器である第２検波器の信号
入力に接続される。後述するように、スイッチ１１７は
ヘッドのトラツキングの急速な同期化を遂行するためス
タートアップ時にフィル夕１１６を側路するように作用
する。同期検波器１１３は同じ周波数の基準信号の位相
を参照して未知入力信号の振幅及び極性をコヒーレント
に検出する原理により動作する通常の構成のものである
。かかる検波器は禾知入力信号の振幅を有し、両信号が
同位相の時正で、１８００位相が異なる時負である整流
出力を発生する。正しい基準信号位相が同期検波器１１
３に確実に与えられるようにするため、位相調節器１１
９は発振器１０１の出力と検波器１１３の基準入力１２
１間に結合される。位相調節器１１９は同期検波器１１
３への入力に現れる基本振動周波数成分に関して、発振
器１０１によって与えられる基準振動周波数を適正なｏ
ｏ又は１８００であるように調節する。同期検波器１１
３の入力１２２に現れる信号は、ヘッドトラック位置に
誤差が生ずる時は何時でも、基本振動周波数ｆｏでの成
分を有するので、同期検波器１１３はその出力１２３に
ヘッドトラック位置誤差をあらわすトラック誤差信号を
発生する。誤差信号の振幅はヘッド４０のバイアス位置
がトラック中心から変位している量に比例している。ト
ラック誤導葦信号の極性はトラック中心からのヘッド変
位の方向をあらわす。同期検波器１１３の出力１２３は
位置決め可能素子３０用駆動増幅器を駆動する適当な信
号レベルを与えるため、サーボ回路にある利得を導入す
るループ利得直流増幅器１２４の入力に結合される。

ループ利得増幅器１２４からの出力は最適ループ安定度
のためサーボループ応答を補償する低域通過フィル夕１
２６に供聯合される。この低域通過フィル夕１２６はサ
ーボ回路５０のこのループの主たる時定数を与える。こ
の補償されたトラック誤差信号はトラック１２に対する
ヘッド４０の位置における低速度、即ち直流誤差に対応
する。

低速誤差信号は加算回路１０３に印加され、発振器１０
１からの振動周波数出力と加算される。これにより生じ
る合成信号は加算回路１０３の出力から駆動増幅器１０
８に供給され、合成信号を圧電曲げ位置決め可能素子３
川こ印加する。合成信号の低速、即ち直流成分は同期検
波器１１３によって検波されたトラック誤差信号に応じ
てヘッド４０のバイアス位置を調節して、ヘッド４０を
横に変位させトラック１２に関して最適変換位置を保持
する。記録トラックは互いに平行で、ヘリカル走査形式
のものでは隣接トラックが同様なトラック誤差を生じ易
いので、トラック誤差信号は短期間にトラックからトラ
ックへとくり返されるものと考えうる。

誤差信号の内容はヘッド回転速度に関連した成分と直流
成分の和を含んでいる。正確な調和的内容は瞬時的ヘッ
ド位置誤差の変化と共に変化する。第４図はトラック誤
差信号のくり返し特性を利用する改良回路を示す。帯城
選択性のくし歯フィル夕１３１はループ利得増幅器１２
４と及び低域通過合成フィルター２６と平行におかれる
。本実施例では３ステージの〈し歯フィルター３１が用
いられ、その第１ステージ１３１ａは６０ＨＺを中心と
し（ヘッド回転の基本成分）、第２ステージ１３１ｂは
１２０Ｈｚを中心としかつ第３ステージ１３１ｃは１８
００日２を中心としている。くし歯フィル夕１３１の各
ステージは１００に等しいＱを有する。ヘッド回転速度
の第２及び第３調波成分を中心とする２つのステージ１
３１ｂ及び１３１ｂの出力はスイッチを介して加算回路
１３２での比較のために結合される。第１くし歯フィル
タステージ１３１ａの出力は直接加算回路１３２に結合
される。くし歯フィル夕１３１の３ステージの組合せ出
力は低速誤差信号と振動信号を組合せ、次いで位置決め
可能素子３０への印加のため加算回路１０３の入力１０
７に結合される。これにより交流誤差信号は合成トラッ
ク誤差信号に与えられ、誤差成分から離れた周波数によ
る雑音への助長を除去することによりサーボ回路の信号
対雑音比を強化する効果がある。くし歯フィルター３１
は、一度適正な誤差信号が発生されると、誤差波形中の
突発的変化に抵抗する電気的ィナーシャを効果的に与え
る。従ってサーボ回路５０は、この実施例では、誤差成
分から離れた周波数で、雑音又は他の変動分に関して相
対的帯域中を有するヘッド回転速度の第３調波成分まで
の誤差に応答できる応答帯城中を有する。くし歯フィル
夕によって呈せられる周波数を有する高速度の利得変化
及び正味の位相シフトがくし歯フィルタステージの各通
過帯城、即ち歯を通る事実のため、サーボ回路は、簡単
なＲ−Ｃ開ループロールオフ・フィル夕に比して多重ト
ラック走査速度周波数でより多くの補正利得を与えるこ
とができる。従って、位置決め可能素子３０‘こ印加さ
れる合成トラック誤差信号の補正波形はより正確に元の
ヘッド位置誤差をあらわす。記録用ビデオ信号でキャリ
アを周波数変調する通常とられるプロセスは前層増幅器
１１１による再生信号出力のェンベロープの突発的振幅
変調成分の上昇させる。

この外にこれらの突発的ェンベロープ変調は位置決め可
能素子３０の振動を上昇させる。突発的成分は主として
記録／再生装置の不均一周波数応答により生じる。かか
る突発的成分は再生信号中に生ずるェンベローブに重大
な効果を有する。誤まったトラック誤差表示が生じうる
。かかる謀まったトラック誤差表示を避けるため、ェン
ベロープ検波器１１２の入力は直線等化器１４１の入力
と平坦等化器１４３の出力間の回路点１４川こおいてビ
デオ再生装置に結合されている。

等化器１４３はカラーテレビジョン信号用ビデオ記録／
再生装置に通常存在するＲＦ自動利得制御回路１４２の
出力を受信する。この装置を第５図に示す。直線等化器
１４１は通常米国特許第３３４０７６７号に記載された
種類のものである。平坦等化器１４３は等化器１４に先
立つ装置の部分の不均一周波数応答によるＲＦ信号の望
ましくない振幅変化を補償するため、周波数応答が装置
の応答を等化器１４３の入力まで補充するフィル夕の形
態をなしている。自動利得制御回路は所望レベルの装置
のループ利得を保持するためＲＦ信号の平均レベルを所
定レベルに保持する。上述した種類の単一ヘッドヘリカ
ル走査テープレコーダにおいて、ヘッド４０は実際には
一トラックの走査終了と他のトラックの走査開始との間
の時期にテープを離れている。

この時の再生信号の欠如は誤った高速トラック誤差信号
として現れる。明らかな謀まった誤差を発生せしめるた
め、交流結合増幅器１１４はこれをドロップアウト期間
に零利得にならしめるように閉じる利得制御抵抗１５２
と並列な電子スイッチ１５１を有する。電子スイッチは
ここに記載したタイプのへＩＪカル走査レコーダの制御
信号処理装置によって通常与えられるドロップアウト信
号に応答する。更に、くし歯フィル夕１３１の第２及び
第３調波に関連した歯はオペレータによって開始きれる
スタート信号に応答して電子スイッチ１５３及び１５４
が開放することにより加算回路１３２から分離される。
このようにして明らかに謀まったトラック誤差信号はス
タートアップ時及飯びドロップアウト期間にサーボ回路
５０の動作に影響することを防止される。第３図の回路
は本発明により使用されうる要素の単なる一構成例のブ
ロック図である。

第３図の実施例を構成するために使用される特別の回路
の電気概略図を第８図に示す。第３乃至５図に関連して
説明した本発明の特徴の外に、サーボ回路５０はスター
トアップ時に動作を強化する装置を備えている。前記特
別の回路を第３図のブロック図に関連させる参照記号は
第８図に附加される。これに関連してオペレータは電子
スイッチ１８０及び１８５に結合された作動命令の発生
を開始する。スイッチ１８０は通常動作用の直流増幅器
１２４を自由にするため、作動命令に応答して開放する
。このスイッチはサーボ回路５０が直流増幅器１２４に
よって与えられる出力を琴直流状態に保持するため予備
状態にある時速常は閉じており、直流増幅器を即時動作
状態に保持する。スィッチ１８５は位置決め可能素子５
０への印加のため加算回路１０３に振動周波数信号を結
合する。全てのサーボ状態を確立せしめるための適当な
時間遅れの後、作動命令に時間を合せた遅延命令により
スイッチ１１７は交流結合増幅器１１４と同期検波器１
１３間の短絡路を除去して高城フィルター１６を同期検
波器１１３の入に接続せしめる。この遅延命令は作動命
令と遅延命令との間に通常レベルの２倍まで増大した後
、振動周波数信号の振幅をその通常レベルに戻すため電
子スイッチ１９０に結合される。ライン１０７と加算回
路１０３間の通路中の電子スイッチ１９５は遅延命令に
よって開放されて、高速誤差成分の振幅をスタートアッ
プ間隔の後通常レベルに戻す。増大した振幅の信号は適
正トラック位置へ、ヘッドを急速に同期化する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によって解決される問題の説明図、第２
図はへＩＪカル・ヘッド・ドラムの部分的破断図、第３
図は本発明によるサーボ回路のブロック図、第４図は第
３図の回路を改良した回路のフロック図、第５図は第３
図及び第４図のブロック図を実施するために使用できる
回路の一部の概略図、第６図は位置決め可能変換装置の
斜視図、第７図は第２図の構造を含む走査機構のまわり
にへりカルに巻かれた第１図の磁気テープの縮尺図、第
８図は第３図のブロック図に対応する回路図である。 １０：磁気テープ、１２：記録トラック、２２，２４：
回転ヘッドドラム、２６：被駆動シャフト、４０：ビデ
オヘッド、３０：位置決め可能素子。 −】二１８−４ ．１８」丘 「Ｆ１８ １ 「Ｆ１６ ８ 一 １８−８ 「ＦＩ日 ８ 下旧７ ．１６ ８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記の要素からなるデータ再生装置。 （イ）記録媒体上のトラツクに沿つて記録された時間変
   調データ信号を再生するための変換器。 （ロ）上記トラツクに対し横へ上記変換器が偏位するよ
   うにこの変換器を装着するための位置決め可能素子。（
   ハ）バイアス位置の周りで上記変換器の位置の横方向発
   振を与えるように上記位置決め可能素子に与えられる発
   振信号を発生し、かつ上記発振信号を連続的になさしめ
   てデータ信号が再生される際に上記バイアス位置の周り
   で上記変換器の連続的横方向発振を与えそれにより再生
   されるデータ信号のエンベロープを振巾変調するように
   上記位置可能素子に接続される発振器。 （ニ）上記変換器に接続され、かつ再生されたデータ信
   号に連続的に応答し、上記変換器が上記トラツクからデ
   ータ信号を再生している時に再生されたデータ信号のエ
   ンベロープ振巾変調を連続して表わす制御信号を発生す
   るエンベロープ検出器。（ホ）上記エンベロープ検出器
   に接続され、かつ上記制御信号に応じて上記変換器のそ
   のバイアス位置からの変位を表わす位置変位信号を発生
   しこの信号が上記位置決め可能素子に与えられて上記変
   換器のバイアス位置の変位を補償するように上記変換器
   の位置が調整されるようにする第２の検出器。 ２ 記録されたデータ信号の各トラツクはデータが記録
   されないガード・バンド域により分離され、かつ上記発
   振器はバイアス位置からの上記変換器の最大横方向偏向
   を近接トラツクを分離する上記ガード・バンド域の寸法
   と横方向に於ける上記トラツクの寸法の半分とを和した
   距離よりも小に制限する振巾の発振信号を発生すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のデータ再生装
   置。 ３ 下記の要素からなるデータ再生装置。 （イ）記録媒体のトラツクに沿つて記録された時間信号
   データ信号を再生するための変換器。 （ロ）上記トラツクに対し横方向に上記変換器が偏位す
   るようにこの変換器を装着するための位置決め可能素子
   。 （ハ）データ信号が再生される際にバイアス位置の周り
   で上記変換器の位置の横方向発振を与えるように上記位
   置決め可能素子に与えられる発振信号を発生しそれによ
   り再生されるデータ信号のエンベロープが振巾変調され
   るようにする発振器。 （ニ）選択された期間上記位置決め可能素子に与えられ
   る上記発振信号の振巾を増大すべく可能化信号に応じる
   可調利得増巾回路。 （ホ）上記変換器に接続され、かつ再生されたデータ信
   号に応じて上記変換器のそのバイアス位置からの変位を
   表わす位置変位信号を発生しこれが上記変換器のバイア
   ス位置の変位を補償するように上記変換器の位置の調節
   のため上記位置決め可能素子に与えられるようにする検
   出器。 ４ 下記の要素からなるデータ再生装置。 （イ）記録媒体のトラツクに沿つて記録された時間変調
   データ信号を再生するための変換器。 （ロ）上記トラツクに対し横へ上記変換器が偏位するよ
   うにこの変換器を装着するための位置決め可能素子。 （ハ）データ信号が再生される際にバイアス位置の周り
   で上記変換器の位置の横方向発振を与えるように上記位
   置決め可能素子に与えられる発振信号を発生しそれによ
   り再生されるデータ信号のエンベロープが振巾変調され
   るようにする発振器。 （ニ）上記変換器及び上記発振器に接続され、上記振巾
   変調再生データ信号及び上記発振器から与えられる基準
   信号に応じ上記変換器のそのバイアス位置からの変位を
   表わす位置変位信号を発生し、それが上記変換器のバイ
   アス位置の変位を補償するように上記変換器の位置の調
   整のため上記位置決め可能素子に与えられるようにする
   検出器。 （ホ）上記発振器と上記検出器との間に接続され、上記
   発振信号の位相を調節すると共に上記検出器により受け
   られた上記振巾変調再生データ信号の位相に対応する位
   相で上記基準信号を与える位相調節器。 ５ 下記の要素からなるデータ再生装置。 （イ）記録媒体のトラツクに沿つて記録された時間変調
   データ信号を再生するための変換器。 （ロ）上記トラツクに対し横へ上記変換器が偏位するよ
   うにこの変換器を装着するための位置決め可能素子。 （ハ）データ信号が再生される際にバイアス位置の周り
   で上記変換器の位置の横方向発振を与えるように上記位
   置決め可能素子に与えられる発振信号を発生しそれによ
   り再生されるデータ信号のエンベロープが振巾変調され
   るようにする発振器。 （ニ）上記振巾変調再生データを受ける入力を備えかつ
   当該データ再生装置の応答を該入力まで補充する周波数
   応答を有する等化器。 （ホ）上記変換器に接続され、かつ再生されたデータ信
   号に応じて上記変換器のそのバイアス位置からの変位を
   表わす位置変位信号を発生しこれが上記変換器のバイア
   ス位置の変位を補償するように上記変換器の位置の調節
   のため上記位置決め可能素子に与えられるようにする検
   出器。 ６ 記録媒体上の別々のトラツクに沿つて記録されたデ
   ータ信号を再生するための下記要素からなる回転セグメ
   ンタル走査テープ記録／再生装置。 （イ）データ信号を再生するための変換器。（ロ）上記
   トラツクに対し横へ上記変換器が偏位するようにこの変
   換器を装着するための位置決め可能素子。（ハ）データ
   信号が再生される際にバイアス位置の周りで上記変換器
   の位置の横方向発振を与えるように上記位置決め可能素
   子に与えられる発振信号を発生しそれにより再生される
   データ信号を変化させる発振器。 （ニ）上記変換器に接続され、かつそれにより再生され
   る上記データ信号に応じてこの再生データ信号の変化を
   表わす制御信号を発生する検出器。 （ホ）上記制御信号に応じ上記変換器のバイアス位置を
   調整し、上記発振器が記録データ信号のトラツクを再生
   する速度の半分の奇数倍に等しい周波数のサイン波発振
   信号を与えるように操作されるようにするサーボ。 ７ 上記位置決め可能素子はその偏位応答特性内で共振
   及び反共振を有し、基本共振周波数は最も低い反共振周
   波数よりも低くなつており、上記発振信号の周波数が共
   振領域内でかつ反共振領域の外側になるように上記発振
   器が制御されることを特徴とする特許請求の範囲第６項
   記載の記録／再生装置。 ８ 記録媒体のトラツクに沿つて記録されたデータ信号
   を再生するための変換器と、上記トラツクに対し横へ上
   記変換器が偏位するようにこの変換器を装着するための
   位置決め可能素子と、データ信号が再生される際にバイ
   アス位置の周りで上記変換器の位置の横方向発振を与え
   るように上記位置決め可能素子に与えられる発振信号を
   発生しそれにより再生されるデータ信号を変化させる発
   振器と、上記変換器に接続されかつそれにより再生され
   る上記データ信号に応じてこの再生データ信号の変化を
   表わす制御信号を発生する検出器と、上記制御信号に応
   じて上記変換器のバイアス位置を調節するサーボとから
   なり、このサーボは（イ）、上記検出器に応じて上記変
   換器の低速位置変化を表わす第１の位置変化信号を与え
   る低速サーボと、（ロ）、上記検出器に応じて上記変換
   器の高速位置変化を表わす第２の位置変化信号を与える
   高速サーボと、（ハ）、上記第１及び第２の位置変化信
   号を受けこれらを結合して上記位置決め可能素子に与え
   上記変換器のバイアス位置の変化を補償するため上記変
   換器の位置を調節させるような信号加算器とを含むこと
   を特徴とするデータ再生装置。 ９ 上記高速サーボはその入出力間で複数の並列回路通
   路を与える帯域選択性くし形フイルタを含み、各通路は
   記録データ信号のトラツクを再生する速度の倍数に中心
   決めされた異なつた周波数通過帯域を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第８項記載のデータ再生装置。 １０ 上記通路の１つは記録データ信号のトラツクを再
   生する速度に中心決めされた周波数通過帯域を有し、か
   つ上記高速サーボは更に始動時の最初の期間上記通路の
   他のものを無能化するためのスイツチを含んだことを特
   徴とする特許請求の範囲第９項記載のデータ再生装置。 １１ 上記高速サーボは、選択された期間上記位置決め
   可能素子に与えられる上記第２の位置変化信号の振巾を
   増大するように可能化信号に応じる可調利得増巾回路に
   接続されたことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載
   のデータ再生装置。１２ 上記変換器及び上記低及び高
   速サーボ間に接続された可調利得増巾器が更に具備され
   、これは記録データ信号のトラツクの再生の完了に応じ
   て選択された期間の間上記増巾器の利得を減少すること
   を特徴とする特許請求の範囲第８項記載のデータ再生装
   置。