JPS6095718A - 磁気ヘツドの変位駆動装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は（Ｍ気ヘッドをバイモルフ等の電気−機械変換
素子にて変位駆動する装置に関する。

背景技術とその問題点 本出願人は、先に任意のテープ速度及び任意のタイミン
グを以って、フィールド又はフレーム単位で、ビデオ信
号をテープに対し、容易に記録、再生及び電子編集する
ことのできるビデオ信号記録再生装置を提案した。

以下に第１図を参照して、かかるビデオ信号記録再生装
置（この装置はＳＭＰＴＥタイプＣ型ＶＴＲ型を基本に
している）を詳細に説明する。（１）は磁気テープで、
テープ案内ドラム（２）にΩ巻きで斜めに巻付は案内さ
れる。テープ＋Ｉ＋の側縁には予めコントロール信号が
記録されている。テープ（１）のテープ案内ドラム（２
）に対する巻付は角は３６０に近い値で、その巻付きの
状態、即ち巻付きの傾き、巻付は角は一対の傾斜ガイド
ビンｔ５＋　、　＋６１によって規制される。

テープ案内ドラム（２）は回転上ドラム（３１及び固定
下ドラム（４１から描成される。（７ａ）は記録・再生
回転磁気ヘッド、（７ｂ）は消去回転磁気ヘッドで、こ
れらヘッド（７ａ）、（７ｂ）は、バイモルフ等の共通
の電気−機械変換素子（８）を介して回転上ドラム（３
１に取伺けられることにより、走査方向と略直交する方
向に変位可能とされている。（９１は、回転上ドラム（
３１を回転駆動するドラムモータで、軸（１０）を介し
てドラム（：３１に取付けられている。尚、ｒは回転上
ドラム（３）の回転方向を示す。

ヘッド（７ａ）、（７ｂ）は第２図及び第３図に示すよ
うに、夫々リング形コアＲＣａ、ＲＣｂに、前者はバラ
ンス巻きに、後者は片巻きにコイルＬａ、　Ｌｂが巻装
されている。尚、コイルＬｂは消去信号と記録信号との
クロストークを避けるために、コアＲＣｂのヘッド（７
ａ）と離れた方の脚部に巻装されている。ヘッド（７ａ
）　’ＳギャップＧａはコアＲＣａの中央に設けられて
いる。ヘッド（７ｂ）のギャップＧｂはコア１１（ｃｂ
の片側で、ヘッド（７ａ）寄りに設けられている。ヘッ
ド（７ｂ）のギャップＧｂは、ヘッド（７ａ）のギャッ
プ、Ｇａに対しアジマスを有し、ヘッド（７ａ）のギャ
ップＧａに対し幅広とされている。

尚、コアＲＣ，、ＲＣＩ）の対向部間の距離ｄは２ｗＲ
程度とかなり接近ぜしめられている。

再び第１図に戻って説明する。（Ｉｌｌはコントロール
用磁気ヘッド（巻線形磁気ヘッド）である。（＋２１は
キャプスタン、（１３）はこのキャプスタン＋１２１を
回転駆動するキャプスタンモータである。α４１はテー
プ（１）を介してキャプスタンａ２１に転接するピンチ
ローラである。テープ＋１＋はこれらキャブズタン任２
及びピンチローラＱ４１にて挟持され、両者が回転する
ことにより、テープｉｌ＋はモータ（１３１の回転数に
応じた任意の走行速度で矢印α方向に走行せしめられる
。

尚、ダブルキャプスタン方式を採用することもでき、そ
の場合は、テープ＋１１は正、通雨方向に任意の走行速
度で走行せしめられる。

旧は記録側の時間軸伸縮処理回路で、これに入力端子ａ
（へ）からの入力ビデオ信号が供給される。この回路四
は入力端子１ｅに供給された入力ビデオ信号（時間軸伸
縮処理されていないビデオ信号）から垂直同期信号（Ｎ
ＴＳＣ方式の場合は６０Ｈｚ）を分離する同期分離回路
（１５ａ）を含んでいる。尚、この垂直同期信号は同期
盤からの基準同期信号で、記録及び再生時共に得られる
。

αＢはドラムモータ（９）に対するサーボ回路である。

ドラムモータ（９）には、モータ（９１、即ち回転上ド
ラム（３；の回転に従って発生する周波数信号及び位相
信号を夫々発生する各信号発生器（電極（着磁マグネッ
トホイール）と磁気ヘッド（例えば薄膜型磁束検出ヘッ
ド）から成る）が設けられ、これら信号がサーボ回路（
１７１に供給される。又、サーボ回路（１７１には処理
回路Ｑ５１の同期分離回路（１５ａ）よりの垂直同期信
号（基準垂直同期信号）が供給され、トドラムモータ（
９）の信号発生器よりの各信号がこの垂直同期信号に確
実にロックするように、このサーボ回路（１７１によっ
てドラムモータ（９１０回転が制御される。この場合、
テープｔｌ＋の走行速度に伴って回転上ドラム（３）の
回転がゆらぐことが無いようになされている。

α＆は入力端子で、これに操作者が速度制御器の押釦等
を操作することによって発生する、テープ（１）の走行
速度を指令する速度指令信号が供給される。この入力端
子（１８１からの速度指令信号はマイクロプロセッサ饅
及びテープ走行速度制御パルス発生器（２０１に供給さ
れて、夫々が制御される。パルス発生器（２０）よりの
パルスは、キャプスタンモータ０りに対するサーボ回路
Ｃ２］ｌに供給される。又、マイクロプロセッサＵより
の制御信号がパルス発生器（２）に供給される。

＠はテープ（１）の走行位置（テープの長手方向の走行
位置）を検出するだめの位置検出器で、これにはコント
ロール用磁気ヘッド０１１よりの再生コントロール信号
と、キャプスタンモータ［＋３１にｋけられ、モータ（
＋３１、即ちキャプスタンα２０回転に従って周波数信
号を発生する周波数信号発生器（磁極（例えば１周９６
極の着磁マグネットホイール）と磁気ヘッド（例えば薄
膜型磁束検出ヘッド）から成る）よりのその周波数信号
とが位置検出回路ｅ２に供給される。この位置検出回路
ｔ２３では、コントロール信号によってテープ（１）の
大まかな走行位置が検出され、周波数信号によってテー
プ（１）の細かな走行位置が検出される。位置検出器（
２２１からの位置検出信号は、マイクロプロセッサａ９
及びサーボ回路のに供給される。

又、記録側の時間軸伸縮処理回路α９は、キャプスタン
モータｔ１３１の周波、数信号発生器からの周波数信号
を受けて、その周波数に応じてビデオ信号の時間軸伸縮
処理を行なうと共に、キャプスタンサーボ回路（２１１
からの誤差信号に基づいてビデオ信号全体の位相補正を
行なうようにしている。

ＳＷ、　、　ＳＷ２及びＳＷ３は記録・再生切換スイッ
チで、夫々可動接点ｍ、記録及び再生側固定接点ｐ。

儲は、回転磁気ヘッド（７ａ）　、　（７ｂ）の取付け
られている電気−機械変換素子（８１に出力端子（２４
１から駆動信号を与えて、ヘット責７ｊをその走査方向
と略直交する方向に変位させるヘッド駆動回路である。

このヘッド駆動回路のは、ドラムサーボ回路（１７１か
らフライバックパルスを受け、これに基づいて位相の固
定された三角波の駆動信号を形成する。又、このヘッド
駆動回路［有］に於いては、記録時にはスイッチＳＷ、
を介して得られるキャプスタンモータＯ説の周波数信号
発生器からの周波数信号の周波数差に基づいて、再生時
にはスイッチＳＷ、を介して得られる後述するヘッド変
位制御回路Ｃ３４）からの水平同期信号の周波数差及び
トラッキング腺差個号のトラッキング誤差量に基づいて
、三角波のＩｌｉ／ｌ動信号の傾斜が制御される。更に
このヘッド駆動回路（至）に於いては、記録時にはスイ
ッチＳＷ２を介して得られるキャプスタンサーボ回路１
２１＋かうの誤差信号の岨差量に基づいて、拘止時には
スイッチ５Ｖｖｚを介して得られるヘッド変位制御回路
Ｃ３４１からの水平同期信号の位相に基づいて、三角波
の駆動信号のオフセットレベルが制御される。

次に記録タイミング制御回路（イ）について欽、明する
。（２５１はＦＭ変調器及び記録増幅器で、時間軸伸縮
処理回路（＋５１からのビデオ信号を受けて、ビデオ信
号をＦＭ変調すると共に、その被ＦＭ変調ビデオ（Ｔｈ
号を増幅し、スイッチＳＷ３を通じて出力端子−から回
転トランス（図示せず）を介して記録信号として記録・
再生回転磁気ヘッド（７ａ）に供給する。又、ｌ３７）
は消去信号発生回路（＠振器）で、これよりの消去信号
（ＦＭキャリア周波数の２倍より僅か低い周波数を有す
る）か出力端子０８１から消去回転磁気ヘッド（７ｂ）
に供給される。変調器及び記録増幅器！２！ｉＪと消去
信号発生回路ｏｎはゲート信号発生器Ｉ２７）よりのグ
ー）信号によって制御されて、記録・消去タイミング及
び記録・消去周期が制御される。このゲート信号発生器
（２力はマイクロプロセッサ（ｕ’Ｊｌによって制御さ
れる。（ハ）及び閂はフレーミング判別回路で、このう
ち例は入力端子（１６１／　１．Ｉ、　ＭＪＩ　ｒ−１
助＋１ｅｌコ雷ｚ　ｈ　ｈ　ハＬ／　ｓｅ　Ｊ−ＩＮ　
Ｊｌ、　４　ａｒＬ−）イにのフィールドの奇偶を判別
する奇偶判別回路、困は入力端子［６１（処理回路（１
５＋も可）よりのビデオ信号を受ケてそのカラーフレミ
ングを判別するカラーフレーミング判別回路である。そ
して、これら判別回路（ハ）、ｃｌ鎌の判別出力がマイ
クロプロセッサα９に供給される。又、このマイクロプ
ロセッサａ９には、時間軸伸縮処理回路（＋５１の同期
分離回路（１５ａ）からの垂直同期信号（基準垂直同期
４８号）が供給される。（２）は、再生モード時に、コ
ントロールヘッド０υからのコントロール信号（各傾斜
トラックに対応したカラーフレーミング又はフィールド
の奇偶のデータを含む）より、そのデータを検出する検
出回路で、得られた検出出力をマイクロプロセッサ任９
に供給する。

又、記録・再生回転磁気ヘッド（７ａ）よりの拘止信号
はスイッチＳＷ３を介して再生増幅器及びＦＭ復調器Ｃ
１１ｌに供給されて増幅されると共に、その被ＦＭ変調
ビデオ信号が復調されて、ビデオ信号が得られ、これが
再生側の時間伸縮処理回路０２１に供給されて時間軸補
正されて出力端子（３ｓ＋に出力される。

更に、増幅器及び後調器Ｃ３υからのカラービデオ信号
中の水平同期信号がヘッド変位制御回路囚）に供給され
る。ス、このヘッド変位制御回路ｐ４１には、入力端子
ｃＩ５１　、　］ｌから、記録・再生回転磁気ヘッド（
７ａ）の再生信号（高周波信号）の包結線信号及び電気
−機械変換素子（８）に取付けられたストレンゲージの
如き機械−電気変換素子（図示せず）よりのφ検出信号
（素子（８）のφ状態の検出信号）が夫々供給される。

次にこの第１図のビデオ信号記録再生装置紅の記録時の
動作を第４図をも参照して説明する。スイッチＳＷＩ〜
ＳＷ３の各可動接点は記録側固定接点ｒに切換えられる
。テープｔｌ＋の走行速度を標準速度Ｓｎより低い速度
、即ち標準速度Ｓｎの吉の速度で走行させて、入力端子
ｕ６１よりのビデオ信号をテープ（ＩＩＫ記録する場合
を考える。第４図に於いて。

（１１は第１図と同様の磁気テープを示し、ＣＴＬはテ
ープ（１１に予め等間隔に記録されたコントロール信号
を示す。Ｔは、テープ（１１が標準速度Ｓｎで走行して
いる場合の磁気ヘッドによる傾斜トラック（実録にて示
す）を示し、Ｔはテープ（１；が標準速度Ｓ□１の−で
走行しているときの傾斜トラック（破腺にて示す）を示
す。

しかして、このビデオ信号記録再生装置（ＶＴＲ）テハ
、テープｉｌｌの走行速度か一８ｆｌのときに、テｎ −プ（ＩＩが標準速度Ｓｎで走行しているときの傾斜ト
ラックと同じ傾き及び同じ長さの傾斜トラックＴをチー
７’ｆｌｌ上に形成するようにビデオ信号の記録を行な
わせるようにする。尚、第４図に於いてαはテープ（１
）の走行方向を、βはヘッド（７＋の走査方向を夫々示
す。

そこで、入力端子（１８＋に、テープ（１；の走行速度
が冒ＳＨ（ｍは任意に選択しイ４Ｉる）である旨の速度
指令信号を供給する。かくすると、パルス発生器（２０
１は、テープＩｌ＋が標準走行速槻ｓｎのときに発生す
るパルスの周波数Ｆｎの一倍の周波数のパルスを発生し
、これがキャプスタンサーボ回路。Ｊｌに供給される。

かくして、テープｉｌｌは−Ｓｎの迷ルを１ 以って継続して走行するように、キャプスタンａ２１及
びピンチローラ圓によって走行駆動される。こ（ｒ）テ
ープ（１）の走行速度ＬＳｏは、マイクロプロ七ツサ（
ｌＣＪよりパルス発生器■に速度を変更する旨の制御信
号が供給されない限り、変化しない。

この場合、標準の記録再生テープ速度より低い、あるテ
ープ速度範囲でキャプスタンを駆動制御し、それにより
テープ（１１をある記録済トラックの近傍位置から次の
隣接する記録予定トラック位置への移動を行なわせる。

このときテープｔｌ＋は短時間で隣のトラック位置へ移
動し、かつその標準のトラック間隔を行きすぎたりオー
バーシュートしたりすることなく、かつその隣接トラッ
ク位置に到達する前後のテープ速度が標準記録再生テー
プ速度よりも十分低い一定のテープ速１廖（静止も含む
）になっている事が可能である様な、その様なテープ速
度を目標とするキャプスタン制御を行なう。

又、時間軸伸縮処略回路ｕ５１では、テープｉｌ＋の低
速走行時又は走行停止時に第４図の傾斜トラックＴに夫
々人力ビデオ信号の単位信号分、即ち１フィールド分（
尚、■フレーム分も司）が丁度記録されるように、その
人力ビデオ信号が伸長されると共に、テープｉｌｌ上の
コントロールトラックＣＴＬを基準とした傾斜トラック
Ｔの到来位置と、その傾斜トランクＴに記録しようとす
るビデオ信号とのタイミングか一致するように、キャプ
スタンサーボ回路ｃ２１）からの誤差信号に基づいて伸
長されたビデオ信号の位相が制御される。

又、ヘッド駆動回路Ｃ２３）は、ヘッド（７ａ　）　＋
　（７ｂ）が傾斜トラックＴを確実に走査するように、
ドラムサーボ回路（１７１、キャブズタンモータ旧の周
波数信号発生器及びキャプスタンサーボ回路＋２１１に
よって制御されて、電気−機械変換素子（８）に駆動信
号を供給する。ヘッド（７ａ）がある傾斜トラックＴを
走査しであるフィールドのビデ第４８号を記録し、次に
その一つの傾斜トラックＴを走査して他のあるフィール
ドのビデオ信号を記録する場合、ヘッド（７ａ）、（７
ｂ）の変位だけでその傾斜トラックＴを走査し切れない
場合に限って、マイクロプロセッサ仕りによってパルス
発生器−が制御され、これによってテープ（１）の走行
速度がＬＳｎから僅か変化し、ヘッド（７ａ）、（７１
１）が目的の傾斜トラックＴを走査できるようにする。

従って、テープ（１１は、ヘッド（７ａ）、（７ｂ）の
可能な範囲の変位によって、確実に所定の傾斜トラック
Ｔを走査し得るようにその走行が制御される。

変調器及び記録増幅器（２５）では、その記録増幅器の
オン、オフがゲート信号発生器（２ηよりのゲート信号
（これはマコイクロプロセッサα９によって制御される
）によって制御されて、時間軸伸縮処理回路（１５ｊか
ら記録・再生ヘッド（７ａ）への時間軸伸線処理された
ビデオ信号の供給・非供給が制御される。即ち、処理回
路ａ９からのビデオ信号のうち、ｍに近い整数フィール
ドにつき１フイールドのビデオ信号が１フィールド分ず
つ抽出されてスイッチｓｗ３を介してヘッド（７ａ）に
供給される。

又、テープ（１；にカラービデオ信号を記録しようとす
る場合は、カラーフレーミングの連続性を保持してその
カラービデオ信号が順次各傾斜トラックＴに記録される
ように、カラーフレーミング判別回路１２１０判別出力
に基づいて、処理回路−からのビデオ信号をフィールド
単位で取捨選択する。

更に、テープｉｌ＋にモノクロームビデオ信号を記録し
ようとする場合は、フィールドの奇偶のフレーミンクの
連続性を保持してそのモノクロームビデオ信号が順次各
傾多１トラックＴに記録されるように、奇偶判別回路間
の判別出力に基づいて、処理回路（１５）からのビデオ
信号をフィールド単位で取捨選択する。

第５図及び第６図は、記録の瞬間のテープ速度及び位置
が任意の状態にあっても、それをヘッド高さベクトル′
Ｐと信号位相ベクトルＷの高度な制御によって正規パタ
ーンに彷元記録する事が出来得る事を示すベクトル図で
ある。

標準記録速度ベクトルｖｒは、ヘッド走査速度ベクトル
ｖｈとテープ速度ベクトルＶｉの合成ベクトルである。

今、任意の位置での任意記録速度ベクトル■、があった
とすると、これに速度補正ベクトルΔｆを加える事でベ
クトル（Ｖｒ）が得られる。

一方、テープ（１）上の位置ずれベクトルΔＶは、ビデ
オ信号位相成分ベクトル（ΔＦ）とトラック垂直方向可
動ヘッド変位量ベクトル（ΔＦ）との合成によって補正
し得る。

さらに、第６図から分る様に、前述のΔＦはΔＦ及びΔ
Ｗの時間微分値の合成で得られる。ここで、かくして、
テープ１１１のある速度（標準速度より低速）での傾斜
トラックＴの代りに、その速度に於いて標準速度のとき
と同じ傾斜トラックＴをテープ（１１上に形成すること
ができる。

次にテープ走行系の摩擦力について述べる。特にテープ
を静止させたり逆走行させたりするとき、この間踊はテ
ープテンションやテープガイディングの制御の可能性を
根底から揺るがす事になる。

例えば、今ＳＭＰＴＥタイプＣ型ＶＴＲに於いて、テー
プが正方向へ走行していたとする。このと、き。

ドラム上のテンションＴ（θ）分布は次の様に計算但し
、Ｔｏ＝テープ入口の張力 μ　：固定部摩擦係数 θｍａｘ’全巻付角 次にテープが逆方向へ走行した瞬間、テンションＴ（θ
）の分布は次式のように全くその様子を変えることにな
る。。、２ Ｔ（θ）＝Ｔ１０ｅ２θｍａｘ それではテープが静止した瞬間から逆方向に走行するま
での間のテンションの分布は、一体どうなるであろうか
。それは簡単に言えば、無数の分布曲線を生み出し得る
状態だと１５事が出来る。

つまり、固体摩擦面と接触している弾性体が、その摩擦
力によってφを受けているとき、そのφ分布は等価摩擦
力と等価弾性率とで決まる最大φ傾斜の範囲内で自由な
分布状態を保存する性質があるからである。

例えば、テープが静止した瞬間の分布は前記分布計算式
のどちらかに属している筈である。しかしテープ走行の
停止にともない、テープのドラムに対する入口側又は出
口側のテンションの１方又は両方が変わったとしたら、
途中のテンション分布はどう変るであろうか。しかし、
与えられた入口側と出口側のテンションの間を連続的に
結ぶ新らたな分布曲線は容易には得られない。これは例
えば、さらさらとした砂で出来た砂山の一角が崩れ、別
の傾斜部分が生じ、その結果両側のテンションとの対応
がとれると言う様な概念で考えるのが適切である。

つまり、固体摩擦でその形状を保持される連続体は、正
に凸型的なヒステリシス（ＭＲ）現象を示し、それによ
り連続体としての形状に無限の不確定性（多様性）を持
ち得る。これは、上述の砂山の形が無数の履歴を示すの
と同様である。そして、又、それらのヒステリシスは外
部からの微振動外乱等により消φされ、例えば砂山が平
坦化される様な形でいつかは基底状態に戻る事も考えら
れる。

従って、標準速記録時と全く同等のドラム面上テンショ
ン分布を望むなら次の条件を守らなければならない。即
ち、記録中又はその直前にテープの摩擦方向を少しでも
変えてはいけない、ということである。これを確実に守
るためにはテープの低速での走行中に記録するか、又は
絶対にオーバーシュートさせないで徐々にテープを停止
せしめ、テンション緩和か起きない内に直ちに記録しな
ければならない。

ところで、一般に連続低速運動中のテープに信号を記録
しようとしても、正規の記録はまず出来ないと考えられ
ており、普通は標準速か完全静止時かどちらかを選ぶ事
が考えられていたので、従来その様なテープを低速で動
かしながら記録しようと言う考えは未だ提案されていな
かったが、上述した本出願人の提案にかかるビデ第４Ｎ
号記録再生装置によってこれを可能にしたものである。

尚、記録時のテープは一定低速走行に限らず、間欠走行
でも良い。この場合、記録対象信号の流れの中で、一つ
のフィールドあるいはフレーム又はその他の信号シーケ
ンスの中の単一ブロック区間のみ記録を行なう。単一ブ
ロックの記録の後は、直ちに記録を停止するか、少なく
とも休止区間を設ける。さらに少なくとも一連の信号ブ
ロックの記録終了後には、直ちにキャプスタン駆動の停
止を指令し、それにより少なくとも標準速連続記録時の
トラックピッチよりも短かい距離の間でテープを停止せ
しめ、その位置で次のトラックの記録の指令を待機する
。この待機位置にて、待機後、次の記録指令によって次
のトラックの記録を行なう。

次に、第１図の装置に於ける、記録済基テープに記録さ
れたビデオ信号の１部を新らたなビデオ信号の書換える
場合の動作を説明する。尚、この記録済みテープは、第
１図の装置によって、テープの低速走行又は静止状態に
於いて、上述のようにビデオ信号の記録されたものでも
、従莱のＳＭＰＴＥタイプＣ型ＶＴＲ型上ＴＲテープの
標準速度走行に於いて普通にビデオ信号を記録したもの
でも良い。

先ず、スイッチＳＷ、〜ｓｗ３の可動接点ｍを再生側固
定接点ｐに切換えて、再生モードとなし、記録済テープ
のビデオ信号をフレーム単位で順次静止画再生して、置
型すべきビデオ信号を決定する。

この場合には、入力端子ｕ８１にテープの間欠走行指令
信号が供給され、これによってパルス発生器（２＋１１
より間欠パルスが発生し、テープ（１１は２フイールド
、即ち２トラツク毎に間欠的に走行せしめられる。

この場合、ヘッド駆動回路（至）は、ヘッド（７ａ）。

（７ｂ）がビデオ信号の記録された傾斜トラックＴをテ
ープｆｉ＋の停止状態で確実に走査するように、ドラム
サーボ回路Ｌｎ、ヘッド変位制御回路Ｃ３４１によって
制御されて、電気−機械変換素子（８）を駆動する。

ヘッド（７ａ）からの再生信号はスイッチＳＷ３を介し
て再生増幅器及び復調器０υに供給されて被ＦＭ変可ビ
デオ信号の増幅及びＦＭ復調が行なわれた後、時間軸伸
縮処理回路０２に供給されて時間軸補正されて出力端子
（ハ）に出力され、モニタ受像機（図示せず）にて受像
される。

このようにして、記録済テープに記録されているビデオ
信号のうち置型すべき部分、例えば１フレ一ム分のある
ビデオ信号が決まったら、テープ（１１０走行を停止し
たままで、記録モードに切換え、スイッチＳＷ、〜ＳＷ
３の各可動接点ｍを記録側固定接点ｒに切換える。記録
モードに於ける第１図の装置の動作は路上記した通りで
ある。但し、ここでは置型スべきフレームのビデオ信号
を、記録に先立って消去する必要がある。従って、消去
信号発生回路Ｇ７１から、記録信号と略同じタイミング
で消去信号を発生させて消去ヘッド（７ｂ）に供給する
。

又、記録・再生ヘッド（７ａ）及び消去ヘッド（７ｂ）
は、テープ（１）の走行停止状態のままで、電気−機械
変換素子（８）によって、有換えるべき１フレ一ム分の
ビデオ信号の記録された２本の傾斜トラックＴを順次走
査せしめられ、これにより１フレ一ム分のビデオ信号の
消去及び記録が行なわれる。この間、ヘッド駆動回路（
ハ）からは、その１フレ一ム分のビデオ信号の記録期間
に亘って、１定傾斜のヘッド駆動信号を発生し、これが
電気−機械変換素子（８）に供給される。

又、記録済みテープ（１１にカラービデオ信号を豊換え
記録しようとする場合は、カラーフレーミングの連続性
を保持してそのカラービデオ信号が順次６傾１１　）ラ
ックＴに記録されるようｋ、検出回路６！］ｌにて検出
された、既記録ビデオ信号のカラーフレーミングデータ
に基づいて、処理回路０５）からのビデオ信号をフィー
ルド単位で取捨選択する。

更に、テープｆｉｌにモノクロームビデオ信号を１゜録
しようとする場合は、フィールドの奇偶のフレーミンク
の連続性を保持してその化ツクロームビデオ信号が順次
各傾斜トラックＴに記録されるように、検出回路０９１
にて検出された、既記録ビデオ信号のフィールドの奇偶
データに基づいて処理回路時からのビデオ信号をフィー
ルド単位で取捨選択する。

上述の記録済みテープ（１：のビデオ信号の１換え記録
の後、テープ（１１の停止状態のままで、再び再生モー
ドに切換えれば、書換え記録したビデオ信号を静止画再
生して、チェックすることができる。

この書換え記録したビデオ信号を、細度でも書換え記録
できることは勿論である。

尚、回転ヘッドの個数（例えば２個）、テープのテープ
案内ドラムに対する巻伺は角（例えば１８０）等は上述
の例に限らず任意である。

又、記録及び再生回転磁気ヘッドは、１用でなく、別々
のヘッドでも良い。この場合、これらヘッドの取付けら
れる電気−機械変換素子は共通でも別体でも良い。

上述したビデオ信号記録再生装置は、ビデオディスクの
マスタテープの作成、アニメーション画の作成、静止画
ファイルの作成等に使用して頗る好適である。

ところで、上述の回転磁気ヘッド（７ａ）　、　（７ｂ
）を走査方向と略直交する方向に変位させるバイモルフ
かも成る電気−機械変換素子（８１は、その駆動電圧−
変位量特性が第７図の曲線αに示すようなヒステリシス
特性を有すると共に、進行波振動の影回転を有する。

ところで、上述のビデオ信号記録再生装置では、特に記
録時に於いて、回転磁気ヘッド（７ａ）、（７ｂ）によ
って磁気テープｉｌ＋に記録形成される記録トラックの
始点、傾斜、傾斜の直線性及び長さに高精度性が要求さ
れるが、バイモルフから成る電気−機械変換素子（８）
の特に上述のヒステリシス特性のために、かかる要求を
十分溝すことがでなかった。

これを解決するために、電気−機械変換素子（８）にス
トレンゲージ等の機械−電気変換素子を取付けて電気−
機械変換素子（８）の変位を検出し、この検出出力によ
って、電気−機械変換素子（８）に十分なループゲイン
を以ってフィートノ（ツク（帰還位相補償）を掛けるこ
とを考えたが、上述の些末には程遠いものであった。

発明の目的 かかる点に鑑み、本発明は磁気ヘッドを高精度を以って
変位駆動することのできる磁気ヘッドの変位駆動装置を
提案しようとするものである。

発明の概要 第１の本発明による磁気ヘッドの変位駆動装置は、磁気
ヘッドと、この磁気ヘッドが数句けられた電気−機械変
換素子と、この電気−機械変換素子の駆動による磁気ヘ
ッドの変位を検出する変位検出素子と、この変位検出素
子からの検出出力が供給される積分器と、この積分器の
出力の供給される、電気−機械変換素子を駆動する駆動
回路と、磁気ヘッドの変位を制御する変位制御信号を発
生する変位制御手段とを有し、この変位制御手段からの
変位制御信号を変位検出素子からの検出出力に合成する
ようにしたものである。

第２の本発明による磁気ヘッドの変位駆動装置は、磁気
ヘッドと、この磁気ヘッドが取付けられた電気−機械変
換素子と、この電気−機械変換素子の駆動による磁気ヘ
ッドの変位を検出する変位検出素子と、この変位検出素
子からの検出出力が供給される積分器及び電気−機械変
換素子の基本固有共振周波数に等しい中心周波数を有す
るノツチ形フィルタの縦続回路と、この縦続回路の出力
の供給される電気−機械変換素子を駆動する駆動回路と
、磁気ヘッドの変位を制御する変位制御信号を発生する
変位制御手段とを有し、この変位制御手段からの変位制
御信号を変位検出素子からの検出出力に合成するように
したものである。

上述せる第１の本発明によれば、磁気ヘッドを高精度を
以って変位駆動することのできる磁気ヘッドの変位駆動
装置を得ることができる。

上述せる第２の本発明によれば、磁気ヘッドを一層の高
精度を以って変位駆動するととび）できる磁気ヘッドの
変位駆動装置を得ることができる。

実施例 以下に第９図を参照して、本発明を第１図のビデオ信号
記録再生装置に適用した一笑施例を訃細に説明する。（
８）はバイモルフから成る′電気−機械変換素子で、そ
の一端が回転上ドラム（３）の固定部に取付けられ、そ
の遊端に磁気ヘッド（７ａ）、（７ｂ）が取付けられて
いる。このバイモルフから成る電気−機械変換素子（８
）の両面にはストレンゲージから成る機械−電気変換素
子（機械的φ検出素子、変位検出素子）　（４ｔｌｌ　
、　（４υが城付けられる。これら機械−ｔｉ電気変換
素子４（１、（４υからの雨検出出力はブリッジ回路Ｂ
Ｒを介して差動増幅器（４４）に差動的に供給される。

尚、十Ｂ、−Ｂは正負の電源、（４２、（４３）は機械
−電気変換素子（４１、（４１１と協同してブリッジ回
路ＢＲを構成する抵抗器である。しかして、ブリッジ回
路ＢＲの対角点の出力が差動増幅器（９）に差動的に供
給される。

差動増幅器（旬の出力は合成器（減算器）　（４６１−
（４７１を通じて積分増幅器（積分器）（４印に供給さ
れ、その出力がノツチフィルタ（４９）を介して駆動増
幅器（駆動回路）６０）に供給される。そして、駆動増
幅器６１よりの駆動電圧がバイモルフから成る電気−機
械変換素子（８）の電極に供給される。

（４５１は記録時の変位制御回路で、これよりの変位制
御信号が減算器（４６１、（４ηに供給される。この回
路（４暖は、パターン直線性補正信号発生回路（４５Ａ
）及びヘッド変位信号発生回路（４５Ｂ）を含み、その
各信号が夫々減算回路（４Ｇ＋　、　（４ηに供給され
、この信号から差動増幅器（４４）の出力が夫々差引か
れる。回路（４５Ａ）は磁気ヘッド（７ａ）＋（７ｂ）
のテープ１１＋に対する走査の仕方のプログラムの記憶
されたメモリ（ＲＡＭ又はＲＯＭ）、その読出し出力な
り／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及びそれらの周辺回路から
構成され、そのＤ／Ａ変換器の出力が減算器（４６１に
供給される。

又、回路（４５Ｂ）は磁気ヘッド（７ａ　）　＋　（７
ｂ）の町、−プ（１）に対する走査軌跡（記録トラック
）の傾斜の補正及びその始点のテープ（１；の長手方向
上に於ける位置補正信号（三角波信号）を発生し、この
信号が減算器（４７）に供給される。

ストレンゲージから成る機械−′電気変換素子（４（〃
（４υは、上述したように、抵抗器（４”ｌｌ　、　（
４３と共同してブリッジ回路を構成し、その対角点の出
力が差動増幅器（４４１に差動的に供給されるので、差
動増幅器（４４）の出力側には歪のない、直線性の良好
な、ノくイモルフから成る電気−機械変換素子（８）の
変位検出出力即ち磁気ヘッド（７ａ）、（７ｂ）の変位
検出出力が得られる。

積分増幅器（４８は直流を含む低周波領域の信号に対し
十分なゲインを付与する補償器で、傾斜特性は６　ｄＢ
ｌｏｃｔである。

ノツチ形フィルタ（４９）は、第１１図に示す如くノく
イモルフから成る電気−機械変換素子（８）の基本固有
共振周波θｔｏ　（例えば１．３ＫＨｚ）と等しい中心
周波数を有すると共に、その両側の比較的幅の狭いノツ
チ形特性を有する。このフィルタ（４９）の伝達関数Ｆ
（ｓ）は次式のように表わされる。

第１０図に上述のバイモルフから成る電気−機械変換素
子（８）の具体構成例を示す。即ち、磁気ヘッド（７ａ
）、（７ｂ）の取付けられた断面コ字形のヘッド保持部
（５４に、略平行に配された２枚の略五角形状のバイモ
ルフ板（８Ａ）　、　（８Ｂ）の先端が取付けられ、そ
の各後部が更に夫々他のバイモルフ板（ｓＣ）　、　（
８Ｄ）；（８Ｅ）　、　（８Ｆ）にて挟持され、これら
全体がヘッド基板（５ｖに取付けられている。尚、曽は
ねじ止め用の孔である。そして、このヘッド基板ｔ５１
１が回転上ドラム（３１（第１図参照）にねじ止めされ
る。

次に、第９図の磁気ヘッドの変位駆動装置の動作を第１
２図をも参照して説明しよう。第９図に於いて、変位制
御回路（佃の出力を周波数の変化に拘わらずレベルの一
定（ＯｄＢ）な４１号としたとき、差動増幅器（４４）
の出力側を切断したときくオープンループ）の差動増幅
器（旬の出力信号の周波ｉｓ性（絶対値ゲイン特性）を
第１２図Ａに曲線ａとして示し、第９図図示の如く差動
増幅器（４４）の出力側を減算器（４６）に接続したと
き（クローズトループ）の差動増幅器（柵の出力信号の
周波数特性（絶対値ゲイン特性）を第１２図Ａに曲線す
として示す。

又、変位制御回路（４５）の出力信号の位相をＯとした
ときのオープンループ及びクローズトループ時の差動増
幅器（４４１の出力信号の位相の周波数特性を第１２図
Ｂに曲線Ｃとして示す。

第９図の装置′では、クローズドルーズにより、絶対値
ゲインの周波数特性は曲線すに示すように周波数ｆ。以
下で略平坦になる。即ち、積分増幅器（積分器）　（４
８１の存在により、電気−機械変換素子（８）に低域に
於いて十分な負帰還（ＮＦＢ）が掛って、曲線ａの低域
の部分に対して曲線すの低域の部分がレベル低下して平
坦となる。又、中域では、電気−機械変換素子（８）に
ゲインの位相反転により正帰還（ＰＦＢ）が掛って、曲
線ａの中域の部分に対して曲線すの中域の部分がレベル
上昇して平坦となる。

又、クローズトループに積分増幅器（僧を挿入すると、
ゲインの周波数特性がくずれる虞があるが、ノツチフィ
ルタ（４９１の挿入により、電気−機械変換素子（８）
の固有共振がオーブンループ補正により抑圧されると共
に、ゲインの周波数特性のくずれ（磁気ヘッド（７ａ）
、　（７ｂ）の変位の２次変形）が抑えられる。又、積
分器＋１１．Ｉ器（州の利得を適当に調整することによ
り、曲線すの平坦特性の程度を調整することができる。

又、曲Ｉｎ　ｂの如く、周波数ｆ。以下でゲインの周波
数特性が平坦となるのは、第１３図のナイキスト図から
も分る。尚、第１３図に於いて横軸はゲインの実数部を
示し、鞘軸は虚数部を示す。曲線ｄはオープンループゲ
インベクトルの軌跡（矢印の方向に周波数が上昇する）
を示し、この軌跡がクローズトループゲインの絶対値が
１の等高線ｅの近傍を通過することで、周波数特性の平
坦なりローズドループゲイン特性が得られるものである
。これは正帰還によって、ゲインの周波数特性を平坦に
するものである。又、低域に負帰還が掛っていることで
、非直線性及びヒステリシス特性（第７図ａ１直線Ｂの
如（）が改善される。この改善に対し、正帰還は悪影響
を及ぼさず、又、中域で正帰還が掛ることにより、低域
での十分な負帰還が可能となる。

尚、第１３図に於〜・て、ｆは基準ベクトルを示し、ｇ
は発振領域を示す。又、破線はクローズドルーズに於け
るゲインの絶対値の等高線を示す。

周波数ｆ。以下で略平坦になるので、磁気ヘッド（７ａ
）ｒ（７ｂ）を高稍度を以って変位駆動することができ
、記録トラックのテープ（１１の長手方向の始点、傾斜
、傾斜の直線性、長さをＦｉ望のものに制御することが
できる。

発明の効果 上述せる第１の本発明によれは、磁気ヘッドの取付けら
れた電気−機械変換素子の駆動゛亀圧対変位のヒステリ
シス特性が補正されるので、磁気ヘッドを高精度を以っ
て変位駆動することができ、高精度を以って記録トラッ
クのテープ上の畏手方向の始点、傾斜、傾斜の直線性、
長さを所望のものに制御することができる。

上述せる第２の本発明によれば、第１の本発明でクロー
ズドルーズに積分器を挿入したことによる利得の周液数
特性の乱れを、クローズドルーズプに、電気−機械変換
素子の基本固有共振周波数に等しい中心周波数を有する
ノツチフィルタを挿入したことにより、オーブンルーズ
補正により、周波数特性の乱れを回避すると共に、電気
−機械変換素子の共振を抑圧することができるので、磁
気ヘッドを一層高粕度を以って変位駆動することができ
、一層の高精度を以って記録トラックの始点、傾斜、傾
斜の直線性、長さを所望のものに制御することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は先に提案されたビデオ信号の記録再生装置の具
体例を示すブロック線図、第２図及び第３図はその磁気
ヘッドの具体構造を示す夫々平面図及び正面図、旨４図
及び第５図はテープ上の＝己録パターンを示すパターン
図、第６図はベクトル線図、第７図は電気−機械変換素
子の特性曲線図、第８図は電気−機械変換素子の特性曲
線図、第９図は本発明による磁気ヘッドの変位駆動装置
の一実施例を示すブロック線図、第１０図はその磁気ヘ
ッドの取付けられた電気−機械変換素子の一例を示す斜
視図、第１１図はノツチ形フィルタの特性曲線図、第１
２図はループの特性曲線図、第１３図はループのナイキ
スト線図である。 （７ａ）　、　（７ｂ）は回転磁気ヘッド、（８）は小
気−機械変換素子（バイモルフ）、（４０、（４１）は
変位検出素子（ストレンゲージ）、（ハ）は変位制御回
路、（橋は積や 分器（積分増幅器）、囮はノツチフィルタ、（５■ま駆
動回路である。 代理人　伊藤　貞 同　松隈秀盛 第８図 第９図 第１０図 １ 第１１図 第１２図 第１３図 −２７０’

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　磁気ヘッドと、該磁気ヘッドが取付けられた電気
   −機械変換素子と、該電気−機械変換素子の駆動による
   上記磁気ヘッドの変位を検出する変位検出素子と、該変
   位検出素子からの検出出力が供給される積分器と、該積
   分器の出力の供給される、上記電気−機械変換素子を駆
   動する駆動回路と、上記磁気ヘッドの変位を制御する変
   位制御信号を発生する変位制御手段とを有し、該変位制
   御手段からの変位制御信号を上記変位検出素子からの検
   出出力に合成するようにしたことを特徴とする磁気ヘッ
   ドの変位駆動装置。 ２、＠気ヘッドと、該磁気ヘッドが取付けられた電気−
   機械変換素子と、該電気−機械変換素子の駆動による上
   記磁気ヘッドの変位を検出する変位検出素子と、該変位
   検出素子からの検出出力が供給される積分器及び上記電
   気−機械変換素子の基本固有共振周波数に等しい中心周
   波数を有するノツチ形フィルタの縦続回路と、該縦続回
   路の出力の供給される、上記電気−機械変換素子を駆動
   する駆動回路と、上記磁気ヘッドの変位を制御する変位
   制御信号を発生する変位制御手段とを有し、該変位制御
   手段からの変位制御信号を上記変位検出素子からの検出
   出力に合成するようにしたことを特徴と１−る磁気ヘッ
   ドの変位駆動装置。