JPS6155172B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は従来のテープ状磁気記録媒体とこれに
対し相対的に移動して記録再生を行う少なくとも
２個の記録再生用回転磁気ヘツドを有する磁気記
録再生装置（VTR）の改良に関し、従来テープ
の移送速度を一定ならしめるためテープ（通常そ
の１側）にコントロール信号を記録し再生する手
段を採つていたのをやめ、テープに対し移動する
前記少なくとも２個の記録再生用回転磁気ヘツド
を該移動方向に対して直角方向に可動可能に構成
し、記録時と再生時とで少なくとも一方の磁気ヘ
ツドの機械的高さ位置を異ならしめ、よつて双方
の磁気ヘツドより得られる再生信号レベルを比較
することによつて、トラツキングエラー信号を生
ぜしめヘツドをオン・トラツキング状態に制御し
ようとするもので、従来の如きコントロール信号
を用いず、またトラツキング制御用の補助ヘツド
を特に附加することなく、新しい有効なトラツキ
ング制御手段を提供するものである。

コントロール信号を用いた従来のトラツキング
制御方式を第１図に示す。第１図にはシリンダモ
ータ及びキヤプスタンモータにDCモータを用い
たキヤプスタンサーボ方式のブロツク図を示して
ある。図中１は磁気テープであり、該テープは回
転シリンダ上に略々180度斜めに巻き付けられ、
キヤプスタン２及びピンチローラ３にて移送され
る。回転シリンダには回転デイスク４上に固着さ
れた磁気ヘツド５，６が内蔵され、シリンダモー
タ７により回転駆動される。シリンダモータ７は
速度制御回路８及び位相制御回路９にて駆動制御
される。

速度制御回路８はシリンダモータ７の回転軸に
直結された周波数発電器（図示せず）より得られ
る交流信号の周期と、該信号より一定時間遅延し
たも１つの基準信号の遅延時間とを比較して速度
誤差信号を得るように構成されており、前記速度
誤差信号によりシリンダモータ７はほぼ一定回転
数で回転する。

回転デイスク上にはマグネツトが取付けられて
おり（図示せず）、外部固定の検出ヘツド１０に
て回転デイスクの１回転に１回の信号が検出され
る。記録時には端子１１より入力される垂直同期
信号を1/2分周した信号と検出ヘツド１０より得
られる１回転に１回の信号との位相が比較され、
その結果得られる位相誤差信号を速度制御回路に
入力することにより、回転シリンダの回転位相を
垂直同期信号の位相に同期させている。

なおSW₁〜SW₃は記録及び再生モードの切換え
スイツチであり、記録時にはＲ端子間に、再生時
はＰ端子側に接続される。キヤプスタンモータ１
２の回転数制御もシリンダモータの制御同様、速
度制御回路１３及び位相制御回路１４にて行なわ
れる。キヤプスタン２はベルト１５を介してキヤ
プスタンモータより回転力が伝達される。記録時
には検出ヘツド１６より得られるキヤプスタンモ
ータの１回転に１回の信号と端子１７より入力さ
れる基準発振器からの出力信号とが位相比較さ
れ、キヤプスタンモータの回転位相を制御する。
一方コントロールヘツド１９により、記録時端子
１８より入力される回転シリンダに同期した信号
がコントロール信号として磁気テープ上に記録さ
れる。

再生時にはスイツチSW₁〜SW₃がＰ端子側に接
続され、シリンダモータの位相制御は検出ヘツド
１０の出力と基準発振器の出力とで、キヤプスタ
ンモータは検出ヘツド１６の出力とテープより再
生されるコントロール信号とで位相制御がかけら
れる。

以上の説明で明らかなように、従来のVTRで
は記録時に回転シリンダに同期したコントロール
信号を記録し、再生時にはコントロール信号の出
力位相に応じてテープ移送速度を可変することに
より記録磁化軌跡上を磁気ヘツドがオントラツク
して再生走査するように構成されている。これに
対し後述する本発明では、再生時にコントロール
信号を用いないためコントロールトラツクを必要
とせず、その分映像信号の記録面積を増すことが
できるため、磁気テープの有効利用を計ることが
できる。

本発明では記録時と再生時とでＡ、Ｂ両ヘツド
間の機械的高さ位置を可変し、その時得られる再
生RF出力を適当に処理することにより、再生時
のトラツキング制御を行なおうとするものであ
る。

以下、本発明の詳細につき説明する。

回転ヘツド形VTRにおいて、回転磁気ヘツド
の機械的高さ位置を圧電素子を用いて回転軸方向
に変位させる方法は既に公知である。

圧電素子で構成されたバイモルフ２０は第２図
に示すように矢印Ｐで示す方向の分極をもつた２
枚の圧電素子２１及び２２を共通電極２３を有す
るように貼り合わせ、さらに両側電極２４，２５
が蒸着等の方法により形成されてなるものであ
る。バイモルフ２０を変位させる場合には共通電
極２３より引出した端子２６と、両側電極２４，
２５を電気的に接続した線より引出した端子２７
との間に電圧を印加すればよい。例えば端子２６
にを、端子２７に電圧を印加した場合、圧電
素子２１はその長手方向に伸び圧電素子２２は縮
み、その結果バイモルフ２０は曲がり変位を生じ
る。該曲がり方向は端子２６，２７間に印加する
電圧の極性及び圧電素子２１及び２２の分極方向
に左右されることは周知のことである。

かかる構成をもつバイモルフを用いた磁気ヘツ
ド可動装置を第３図に示す。第３図において２８
は圧電素子２９，３０で構成されたバイモルフで
あり、一端には磁気ヘツド３１が接着等の方法で
固着され、他端は接着剤３２により取付け部材３
３上に固着されている。取付け部材３３はビス止
め等の方法で回転デイスク上に固定される。従つ
て第３図に示す磁気ヘツド可動装置は回転デイス
クと共に回転する。圧電素子に電圧を印加しなけ
れば、磁気ヘツド３１は従来の回転ヘツド形
VTRに使用されている磁気ヘツドと同様に回転
軸に垂直な平面内で円運動を行なうだけである
が、圧電素子の各電極に接続された引出し線３４
に外部よりブラシ等を介して電圧を印加した場
合、磁気ヘツド３１は前記円運動と共に矢印３５
で示す方向（回転軸方向）に変位する。従つて、
第３図に示す磁気ヘツド可動装置を用いることに
よりＡ、Ｂ各ヘツドの機械的高さ位置は必要に応
じて自由に変位させることができる。

第４図はバイモルフに電圧を印加しない時の記
録磁化軌跡を示してあり、磁気ヘツド幅と記録磁
化軌跡幅Ｔ_Wとが等しく、且つ各磁化軌跡間には
ガードバンド幅Ｔ_Gが設けられるようにテープの
移送速度等を選んである。図中３６は磁気テー
プ、Ｔ_AはＡヘツドで記録した磁化軌跡、Ｔ_BはＢ
ヘツドで記録した磁化軌跡である。いま、第４図
を便宜上第５図に示すように書き換える。記録時
にはバイモルフに電圧を印加しないため各磁化軌
跡Ｔ_A，Ｔ_Bは一定のガードバンド幅Ｔ_Gをもつて
記録される。再生時にはバイモルフに一定の電圧
を印加することにより、Ａ、Ｂ各ヘツドの機械的
高さ位置を記録時とは異ならしめる。ヘツドの機
械的高さ位置はシリンダの回転軸に平行な方向で
あり、該方向はスチル軌跡に直角な方向である。
スチル軌跡と記録磁化軌跡のテープ長手方向に対
する傾斜角はほぼ等しいと考えてよいため、前記
回転軸方向は記録磁化軌跡に直角な方向として以
後説明する。

第５図において３７，３８は再生時のＡヘツド
及びＢヘツドの機械的高さ位置を示しており、各
ヘツドは矢印３９方向に走査する。即ち再生時に
はＡヘツド駆動用バイモルフに一定の電圧を印加
することにより、Ａヘツド３７の機械的高さ位置
を記録時とはＴ_Cだけ異ならせる。Ｂヘツド３８
についても同様の操作を行なうが、第５図に示す
ように前記高さ位置の変化はＡヘツドとは逆方向
である。なお第５図にはＡヘツド３７とＢヘツド
３８とを同時に図示しているが、実際に各ヘツド
が図示の位置に位置する時には１フイールド分の
時間遅れが生じることは言うまでもない。

再生時に各ヘツドを記録磁化軌跡幅Ｔ_WよりＴ_C
だけずらして再生することにより、Ａ、Ｂ各ヘツ
ドの再生出力はオントラツク時のそれに比べてＴ
_C分だけ減少し、この時Ａ、Ｂ両方ヘツドより得
られるRF出力は等しい。いま、何らかの理由に
よつて例えば磁気テープの移送速度が減少し、記
録磁化軌跡に対してＡ、Ｂ両ヘツドの走査位置が
矢印４０方向に移動した場合、Ａヘツド３７で再
生されるRF出力は増大し、Ｂヘツド３８で再生
されるRF出力は減少する。逆に磁気テープの移
送速度が増大した場合にはＡヘツド３７で再生さ
れるRF出力は減少し、Ｂヘツド３８で再生され
るRF出力は増大する。従つてＡ、Ｂ両ヘツドよ
り得られるRF出力を比較することにより、前記
両ヘツドのトラツクずれ量及びずれ方向を検出す
ることが可能である。Ａ、Ｂ両ヘツドの再生出力
の等しい時が安定点であることは明らかである。
なおここで言うRF出力とは、例えばFM変調さ
れた輝度信号の再生出力を言うものとする。

第６図には上記の原理を用いてトラツキング誤
差信号を得る一実施例のブロツク図を、第７図に
は第６図の各部の波形に示してある。第６図にお
いて４１，４２はバイモルフを用いた磁気ヘツド
可動装置であり、第３図で説明した可動装置を略
して描いてある。可動装置４１，４２は回転デイ
スクに固着され、回転運動を行なう。４３，４４
はバイモルフ駆動回路であり、記録時にはバイモ
ルフに電圧を印加せず、再生時には一定電圧を印
加することによつて前記第５図で説明した所定の
トラツクずれ量Ｔ_Cを得る。この時Ａヘツド４５
及びＢヘツド４６にて再生されるRF出力は再生
増幅器４７，４８、エンベロープ検波回路４９，
５０を経て第７図ｂ及びｃで示す波形となる。一
方、端子５１から入力されるヘツドスイツチング
信号ａの立下りでトリガされる単安定回路５２の
出力よりサンプルパルスｂが形整される。５３は
サンプルパルス整形回路である。サンプルパルス
ｄはエンベロープ出力の比較的安定している点に
位置するよう構成され、サンプルホールド回路５
４に入力される。

ホールド出力ｅとＢヘツドより再生されるRF
信号の検波出力ｃは比較回路５５にて比較され、
得られる差信号ｆはサンプルホールド回路５６に
入力される。該ホールド回路５６を駆動するサン
プルパルスｇはヘツドスイツチング信号ａを反転
回路５７、単安定回路５８、サンプルパルス整形
回路５９にて整形される。従つてサンプルホール
ド回路５６の出力ｈはサンプルパルスｇの時点で
の信号ｅとｃの差信号であり、第７図にはオント
ラツク状態のトラツキング誤差信号、零ｖを示し
てあるが、ミストラツク時には正もしくは負の電
圧が端子６０に得られる。

回転シリンダの制御は記録時及び再生時共第１
図で説明した制御方式を用い、キヤプスタンモー
タの制御は記録時には第１図で説明した制御方式
を、再生時には第１図１４で示す位相制御回路の
出力信号のかわりに第６図に示す端子６０に出力
されるトラツキング誤差信号を用いることによ
り、コントロール信号を用いないでトラツキング
サーボを行なうことが可能である。なお本発明で
は第５図に示すＴ_Cだけミストラツクした状態を
オントラツク状態としているが、Ａ及びＢヘツド
より得られる再生出力の比較感度を十分大きくと
ることによりミストラツク分Ｔ_Cの値が再生画質
に与える影響を十分に小さくすることが可能であ
る。

これまでの説明では第５図に示すようにＡヘツ
ド及びＢヘツドの機械的高さ位置をそれぞれＴ_C
だけ記録時とはずらして再生する方式について述
べてきたが、再生時に片方のヘツドを２×Ｔ_Cだ
け移動させても同様な結果が得られる。

また本例ではガードバンドつきの磁化パターン
を例にとり説明してきたが、磁気ヘツドのギヤツ
プが磁化軌跡の長手方向に対して互いに逆方向の
アジマス角を有する如く構成され、記録磁化軌跡
が互いに隣接して記録されるアジマス記録方式に
おいても同様の結果を得ることができる。むしろ
アジマス記録方式の方が後述する問題点を考慮す
る必要がないため望ましいとも言える。

ガードバンドを有する記録方式では磁気ヘツド
にアジマス角を設けないのが普通であり、該方式
ではＡ、Ｂヘツドの区別はない。従つてＡヘツド
で記録した磁化軌跡上をＢヘツドが再生走査して
もＢヘツドから再生出力は得られる。通常は該Ｂ
ヘツドから得られる再生出力を用いても問題はな
いが高品位の画質を要求する場合には問題とな
る。なぜならばＡ、Ｂ各ヘツド間の特性のバラツ
キ、回転シリンダの偏心によるヘツドタツチの不
均一性等により各ヘツドから得られる再生出力の
バラツキ量が同一ヘツドで記録再生した時よりも
大きくなるからである。従つてできるだけ同一ヘ
ツドで記録再生を行なうことが望ましく、以下こ
の目的を達成する方法について記述する。

第８図はガードバンドを有する記録方式にこれ
まで述べてきたコントロール信号を用いないトラ
ツキング制御方式を適用した場合、Ａヘツドで記
録した磁化軌跡上をＢヘツドが再生走査しても安
定したトラツキングサーボがかかることを説明す
るための図である。

第８図ａにおいて、Ｔ_A，Ｔ_BはそれぞれＡヘツ
ド及びＢヘツドで記録された磁化軌跡であり、６
１，６２は再生時のＡヘツド及びＢヘツドの相対
的位置関係を示している。６３は便宜的に設けた
スケールであり、１目盛が前述のミストラツキン
グ量Ｔ_Cに設定されている。同図より明らかなよ
うに磁気ヘツド幅に等しい磁化軌跡幅Ｔ_Wは４目
盛量に、ガードバンド幅Ｔ_Gは２目盛量に設定し
てあり、Ａ、Ｂ各ヘツド６１及び６２が３目盛量
だけトラツキングした時がオントラツク時として
いる。この時Ａヘツド６１の紙面上での左端は零
目盛に一致している。

第８図ｂには磁気テープ移送速度の変動等によ
り各磁気ヘツドと記録磁化軌跡との相対的位置関
係がずれた場合、各ヘツドより得られる再生出力
の変化を示したものであり、横軸には前記Ａヘツ
ドの左端が位置する目盛を、縦軸には再生出力を
オントラツク量に応じて４段階に分割して表わし
てある。図中実線６４はＡヘツドから得られる再
生出力を、破線６５はＢヘツドから得られる再生
出力を表わしている。いま、Ａヘツドから得られ
る再生出力６４がＢヘツドから得られる再生出力
６５よりも大きい時には、ｂ図に示す横軸の目盛
の少ない方向に、再生出力６５が６４よりも大き
い時には目盛の大きい方向に各ヘツドと記録磁化
軌跡との相対位置が変化するように制御系を構成
すれば、各ヘツドから得られる再生出力の等しい
点６６〜６８にて制御は安定する。点６９，７０
等でも各ヘツドから得られる再生出力は等しい
が、これ等の点では制御が安定しない。この理由
は、何らかの外乱でＡ、Ｂ各ヘツドの位置が例え
ば点６９の位置から紙面上で左にずれた場合、両
ヘツドの出力差から得られるヘツドの移動命令方
向は左であり、逆に右にずれた場合には、さらに
右方向に移動させる構成になつているため、点６
９の位置では安定しないからである。

第８図より明らかなように同一ヘツドで記録再
生を行ない得る安定点は６６，６８であり、安定
点６７は一方のヘツドで記録した磁化軌跡上を他
方のヘツドで再生走査する点である。（アジマス
記録方式では該安定点６７は存在しない。）従つ
て高品位の画質を得るためには前記安定点６７の
存在は不都合である。

上記問題を解決する方法を第９図に示す。

第９図に示すａ及びｂ図は第８図と同じ手法で
描いたものであるが、ａ図より明らかなように記
録磁化軌跡間のガードバンド幅をＴ_A−Ｔ_B及びＴ
_B−Ｔ_A間で異ならせている。これは記録時にどち
らか一方、例えばＢヘツド駆動用バイモルフに一
定電圧を印加することにより行なうことができ
る。７１，７２は再生時のＡヘツド及びＢヘツド
の相対的な位置関係を示してあり、ａ図に示す状
態の時がオントラツク状態である。各磁気ヘツド
と記録磁化軌跡との相対位置がずれた場合、Ａヘ
ツドから得られる再生出力の変化を第９図のｂ図
において実線７３で、Ｂヘツドから得られる再生
出力の変化を破線７４で示してある。各ヘツドか
ら得られる再生出力の大小によつて記録磁化軌跡
と各ヘツド間の相対位置を変化させる方向を第８
図ｂで説明したものと同方向になるように制御系
を構成した場合、安定点は７５，７６となり、同
一ヘツドでの記録再生が可能となる。７７の期間
は両ヘツドから得られる再生出力が等しい期間で
あり、一見安定点のように思えるが、何らかの外
乱により両ヘツド間の再生出力に差が生じた場
合、７５もしくは７６の方向に安定点は移動し落
着く。なおＢヘツドから得られる再生出力７４を
故意に減衰させて鎖線７８とし、Ａヘツドの再生
出力７３とを比較すれば、安定点は７９，８０以
外には取り得ないため確実である。

以上の如く、本発明によればテープ状磁気記録
媒体に対し相対的に移動して記録再生を行う少な
くとも２個の記録再生用回転磁気ヘツドを有する
磁気記録再生装置（VTR）において、前記少な
くとも２個の記録再生用回転磁気ヘツドを前記移
動方向に直角方向に可動ならしめ、再生時には前
記各磁気ヘツドの少なくとも一方の磁気ヘツドの
機械的高さ位置を記録時とは異ならしめた状態で
再生する。（記録磁化軌跡の間隔は等間隔であつ
てもよく、各磁化軌跡間で交互に異なる間隔であ
つてもよい。）このとき一方の磁気ヘツドから得
られる情報信号の再生レベルを１フイールド遅延
した信号のレベルと他方の磁気ヘツドから得られ
る情報信号の再生レベルとを比較すれば、オン・
トラツクの場合両再レベルの差は零であり、ヘツ
ドがトラツクより外れれば＋−何れかの方向の信
号が得られるから、これによつてトラツキング制
御が行われる。

本発明によれば、従来この種VTRにおいて用
いられていたトラツキング信号は用いないですむ
から、テープの画像信号記録部分はトラツキング
信号記録部分だけ大きくすることができ、またト
ラツキングエラーを検出するための特別の回転ヘ
ツドを附加する必要もないという効果をも奏す
る。

なお、実施例では、再生時に磁気ヘツドの高さ
位置を可変する手段として圧電素子で構成された
バイモルフを用いる方法につき説明したが、該可
変手段には、ヴオイスコイルやその他の機械的位
置可変手段を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はコントロール信号を用いた従来の制御
方式を示す図、第２図は圧電素子で構成されたバ
イモルフ、第３図はバイモルフで構成された磁気
ヘツド可動装置、第４図はガードバンドを有する
磁化軌跡、第５図は本発明の原理を説明するため
の図、第６図は本発明の一実施例、第７図は第６
図の各部の波形、第８図は本発明による制御系の
安定点を説明するための図、第９図は本発明の他
の実施例を説明するための図である。 Ｔ_A……Ａヘツドで記録した磁化軌跡、Ｔ_B……
Ｂヘツドで記録した磁化軌跡、３７，３８……Ａ
ヘツド及びＢヘツドの再生時における機械的高さ
位置、Ｔ_C……前記高さ位置の記録時に対する変
化幅。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ テープ状磁気記録媒体に対して相対的に移動
   し、且つこの移動方向に対して直角な方向に可動
   可能な構成をもつ少なくとも２個の記録再生用回
   転磁気ヘツドを備え、これらの磁気ヘツドを用い
   て情報信号を記録再生する磁気記録再生装置にお
   いて、記録時には前記各磁気ヘツドで記録する磁
   化軌跡を、前記記録媒体上で等間隔、もしくは各
   磁化軌跡間で交互に異なる間隔を持つように記録
   し、再生時には前記各磁気ヘツドの少なくとも一
   方の磁気ヘツドの機械的高さ位置を記録時と異な
   らせた状態で前記情報信号を再生し、この時に一
   方の磁気ヘツドから得られる情報信号の再生レベ
   ルを１フイールド遅延した信号のレベルと、他方
   の磁気ヘツドから得られる情報信号の再生レベル
   とを比較して得られる信号をトラツキングエラー
   信号として用いることを特徴とした磁気記録再生
   装置。