JPS6161171B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転ヘツドにより、磁気テープの長
手方向に対して傾斜した記録軌跡として順次情報
信号を記録再生する回転ヘツド型磁気記録再生装
置に関するもので、再生時に、テープ速度を変化
せしめても回転ヘツドが良好に記録トラツク上を
走査するよう構成したものである。

回転ヘツド型磁気記録再生装置においては、再
生時に必ずしも回転ヘツドが正確に記録トラツク
上を走査するものではない。

この原因としては磁気テープの寸法変化、記
録／再生装置の寸法変化、不規則性、記録する装
置と再生装置が異る場合の寸法差、などがあり、
このために通常の場合、再生信号の質を劣化させ
る。

特に１個又はそれ以上のヘツドを用いて磁気テ
ープ上に映像信号を不連続に斜めに記録されてい
るヘリカル走査の記録・再生装置においては過去
より問題になつてきた。

例えば第１図に示すように磁気テープ１に記録
されたトラツク２に対して再生走査軌跡が３のよ
うになるとすると、その再生出力信号は第２図に
示すようにトラツクからはずれる程その出力信号
は低下し、画質の劣化となつて現れる。

これを防止するために磁気ヘツドと磁気テープ
のトラツクとの相対位置が常にずれのないように
追跡する方法がとられている。

その方法としては例えば、チタン酸バリウム磁
器のような非常に大きな圧電効果を有する材料を
用いて電気−機械変換器を作り、これを磁気ヘツ
ドの支持アームとして用い、磁気ヘツドの位置決
めを行うなどが一般的である。電気−機械変換器
としては、圧電素子の特質であるある方向に電界
を加えるとその形状は電界方向に延びて、これと
直角の方向に縮む性質を利用して、第３図に示す
ように電極を介して極性の逆の面ではり合せるい
わゆるバイモルフにして、一方を固定し、他方は
自由にして磁気ヘツドを附ける。

このようにしてバイモルフの電極に電圧を加え
ることにより磁気ヘツドの位置決めを行う。第３
図イにおいて、圧電素子板４の両側を導体にして
電極５とし、２枚をはり合せてバイモルフ構造に
し固定具６で一方端を固定し、他方の先端に磁気
ヘツド７を装備し、磁気テープ８に接するように
設ける。そして、端子９を基準にして端子１０と
端子１１に各々逆極性の電位を与えることによ
り、ロ図のようにバイモルフが変形し、磁気ヘツ
ド７は磁気ヘツドの回転方向に対して直角に位置
が移動する。従つて、第１図におけるトラツクず
れは、矢印Ａ及びＢの方向に磁気ヘツドを移動さ
せることによりその目的は達することになる。

これを自動的に追跡させるための具体的な構成
の例を第４図に示す。第４図において、特定周波
数で発振する発振器１２の出力信号（一般に数百
Hz）をサーチ信号として加算器１３を介してバイ
モルフ駆動回路１４よりバイモルフ１５に加え、
磁気ヘツド１６に機械的な振動を行わせる。もし
磁気テープ上の映像信号の記録トラツクから磁気
ヘツドがずれていると磁気ヘツドの出力信号のエ
ンベロープに供給した周波数と同じ周波数の振幅
変動が生ずるので、この成分のみを例えばバンド
パスフイルタ１７等で分離し、同期検波回路１８
で検波した後、平滑回路１９で平滑した誤差信号
を前記加算器１３に加えてバイモルフを駆動し、
磁気ヘツドの位置を変位させ追跡させる。なお２
０は移相器で同期検波器入力の信号波形の位相に
合せるためのものである。第５図にその波形を示
す。第５図イにおいて発振器出力波形ａをサーチ
信号としてバイモルフ１５に加えて機械的振動を
磁気ヘツドに与えると磁気ヘツド出力としてｂの
波形が得られ、これをバンドパスフイルタ１７等
で機械的振動による振幅変動成分のみを分離しｃ
波形を得る。これをａ波形で同期検波することに
より、ｄ波形になり、このあと平滑して誤差信号
ｅを得る。これを加算器１３を介してａ波形を加
算し、ｆ波形をバイモルフに供給して磁気ヘツド
の軌跡の修正を行う。トラツクずれのない場合に
は第５図ロに示すようにバイモルフにａ波形を供
給しても、磁気ヘツド出力信号はｂのようにその
倍の周波数の変動成分のみが得られ、従つてこの
成分を分離した信号ｃが得られ、これを同期検波
しｄを得る。このｄは完全な交流成分であり、従
つて平滑しても誤差信号のないｅになる。従つて
バイモルフに加える信号ｆはサーチ信号のみとな
る。記録トラツクの軌跡に対してあまり大きく再
生ヘツド位置がずれていない場合は以上の方法で
もつて軌跡修正が行われている。

しかし記録再生装置は記録したテープ速度とほ
ぼ同一速度で再生が行われるとは限らず、例えば
テープ速度を正常速度よりも早めるいわゆる倍速
再生や、遅くするスロー再生、或はテープ速度を
停止させるスチル再生などの場合、もともと再生
ヘツドは記録トラツクに対して大きくはずれた軌
跡で走査する。従つてこれを補正するために各モ
ードに適したあらかじめ定めた波形にサーチ信号
を加えて自動的に軌跡の追跡を行わせるか、また
は簡易な方法として各モードに適したあらかじめ
定めた波形のみを供給する方法などがある。第６
図に２個の回転ヘツドのアジムス高密度記録再生
方式の記録トラツクと磁気ヘツドの基本的な走査
軌跡の関係図を示す。この図において磁気テープ
２１上にアジムス記録されたトラツク２２Ａ及び
２２Ｂが特定のアジムス角度で順序よく記録され
ていて、テープ速度が正常の場合には各トラツク
上をＡとＢの磁気ヘツドが走査し再生信号が得ら
れるが、例えばテープが停止する、いわゆるスチ
ル再生の場合には、再生ヘツド走査軌跡は２３の
ようになり、これを良好な画像になるように再生
するためには、例えばＡヘツドは始まりのヘツド
位置はそのままであるが走査していくにつれて２
４の矢印の方向に再生ヘツドを引き戻す必要があ
り、またＢヘツドでは始点時に矢印２５に示す方
向に１トラツクピツチだけずらしておいて序々に
元の位置に戻す操作が必要となる。また例えばテ
ープ速度が正常の３倍、つまり３倍速再生時では
ヘツド走査軌跡は２６に示すようになり、図に示
すように終端では矢印２７に示す方向に２トラツ
クピツチ分移動させる必要がある。

第７図イにスチル再生ロに1/4スロー再生、ハ
に３倍速再生における基本的な磁気ヘツドの移動
量の一例を示す。この図に示すように再生時の磁
気ヘツドは始点及び終点において記録トラツク内
に必ず位置しない。このためにサーチ信号のみで
追跡する場合に応答速度が問題になり、一般にこ
のようなバイモルフの場合サーチ信号の周波数は
数百Hz程度であるので完全に追跡するまでのトラ
ツクずれは磁気ヘツドの移動量とも関係するが数
十水平期間以上にわたつて生ずる場合がある。ま
たスロー再生の場合に希望する記録トラツクとは
異るトラツク上を追跡する場合も考えられる。す
なわち、始点時に最も近い記録トラツクを追跡す
る可能性がある。

これを改善する方法として第７図にその一例の
ブロツクダイヤグラムを示す。本図において１２
〜１９は第４図のものと本質的に同じ動作をする
ものであるので説明は省略する。端子３０に再生
された映像信号より分離された垂直同期パルス又
はそれに同期したパルス信号、或はコントロール
パルス又はそれと同期関係にあるパルス信号を供
給し、この信号を基準にして各モードにおいて最
適と思われる波形、例えば第７図に示すような波
形を波形発生器３１であらかじめ形作つておき、
切換スイツチ３２で各モードに応じて切換え、そ
の波形を加算器１３に供給しサーチ信号、検出誤
差信号と共にバイモルフ駆動回路１４を介してバ
イモルフ１５に加える。このようにすることによ
つて、あらかじめ作つた波形でもつて記録トラツ
クのほぼ近いところまで再生走査軌跡を持つてい
き、残る少しのトラツクずれをサーチ信号によつ
て補正する。

または第７図に示すような波形のみでバイモル
フを駆動する簡易な方法でもよい。

特に傾斜アジムス高密度記録方式の場合に記録
トラツクの長手方向に対して垂直にヘツドを振動
させると時間軸変動が生じ画面にゆらぎが生ずる
ので好ましくないのでスチルスロ、倍速再生など
の各モードに合つた固有の波形信号を加えるのみ
でほぼその目的が達成するならばその方が回路も
簡単になるので家庭用向きといえる。

今、その簡易な方法をとるとすれば、互換性の
要求される記録時と同様の厳密な位置を保つこと
がヘツドに要求される。例えば高密度アジムス記
録のVHS方式の場合、ヘツド高さ誤差±10μ
ｍ、ヘツド相互間の高さ誤差３μｍ以内に押えて
いる。そして上シリンダの断面図は、第８図イに
示すように、アルミニウム製の回転体３３に、磁
気ヘツド３４を装着したシンチユウ製のヘツドベ
ース３５を回転体３３の面に沿つてビス３６で固
く固定している。圧電素子バイモルフを用いた場
合の上シリンダの断面図は第９図ロに示すように
バイモルフ３７の先端に磁気ヘツド３４を装着
し、支持具３８を付してビス３６により締めつけ
を行う構造になつているのが一般的である。この
ようにした場合、磁気ヘツド及びヘツドベース或
はバイモルフ自身の重量のためにバイモルフにた
わみが生じ、この状態を長く持続させるとバイモ
ルフの形状が永久変形を生じ、設定した時のヘツ
ド位置よりずれる。また他の面でも圧電素子を同
じように分極して逆極性面をはり合せる構造にな
つているが、このはり合せたバイモルフの圧電素
子の分極が全く同じであれば問題はないが、少し
でも差異があれば温度変化によつて両方の圧電素
子のバランスがずれて、やはり磁気ヘツドの位置
ずれとなつて現れるし、あるいは電圧をかけるこ
とによる電わい効果を利用しているが、ヒステリ
シス現象を有しているために、電圧を印加する毎
にわずかに位置ずれを起す。これらが重なつてあ
る程度のヘツド位置ずれが生ずるために固定した
波形のみでバイモルフを駆動し、良好な画像を得
ることはむつかしくなる。

本発明はこのような欠点を排除してヘツドを常
にある定まつた位置に保持せんとするもので、例
えば第１０図に示すような複数個のヘツドを回転
させて記録再生し、部分的にテープとヘツドの接
触のない箇所を有する装置において、特にやりや
すい。

第１０図において磁気テープ３９がテープガイ
ドピン４０を介して回転体４１の周囲を走行す
る。ヘツド４２は圧電素子バイモルフ４３を通し
て回転体４３に固定されている。本図では２ヘツ
ド方式なので、一方のヘツドで磁気テープに信号
を記録する間は少なくとも他方のヘツドは遊んで
いる。本発明ではこの期間ｃを利用してヘツドの
位置決めを行ない、その位置を少なくとも一定期
間保持させ、それに加えて、各モードでの固定さ
れた波形信号をも供給することにより正常のテー
プ速度でない状態での再生画像の画質を良好に保
つもので、第１１図に本発明の一実施例を説明す
る。第１１図において圧電素子バイモルフ４４の
一方に磁気ヘツド４５を装着し、他方を回転体４
６に固定して設け、少なくとも磁気テープに接し
ていない部分にヘツドの軌跡に近接して、ヘツド
位置決め用のヘツド４７を設け、磁界４８を発生
させ、第４図において説明した如く、ヘツドを振
動させ、ヘツドでの検出出力の振幅最大点でヘツ
ド位置を決め、少なくともそのヘツドが次にテー
プに接して離れるまでその位置に保持する。その
上に立つて各モードに合せて作つた固定波形信号
でもつてヘツド位置を変化させる。

そのブロツク図を第１２図に示す。第１２図に
おいて回転体５０上に圧電素子バイモルフ５１，
５１′に支持された磁気ヘツド５２，５２′があ
り、一方のヘツド５２は磁気テープ５３に接して
再生中であり、もう一方のヘツド５２′は位置決
め用磁界発生器５４を介して位置検出中である。

位置決め用磁界発生器は例えば発振器のような
信号源５５からの信号を駆動増幅器５６により駆
動して磁界を発生させる。そして発振器５７の出
力信号をスイツチ５８、バイモルフ駆動回路５
９′を介してバイモルフ５１′に電圧を加え、磁気
ヘツド５２′を機械的に振動させ、そのヘツド出
力信号をスイツチ４９を介してヘツドの機械振動
にともなう信号出力の変動成分のみをバンドパス
フイルタ６０で分離し、移相器７２を介した発振
器５７の出力により同期検波器６１で極性及び振
幅を示す誤差信号を得、平滑回路６２及びスイツ
チ６３を介してホールド回路６４′に加え、ここ
で一定期間その電位を保持して、その電位をバイ
モルフ駆動回路５９′に供給し、ヘツド位置のず
れを修正する。一方各モードに固有の波形発生器
６５からの信号は半回転前のヘツド位置修正用電
位ホールド回路６４の電位を基準電位としてそれ
に加算又は減算される形でスイツチ６６を介して
バイモルフ駆動回路５９に加え、各モードに応じ
て磁気ヘツド５２を動かし記録トラツクに沿つて
動作する。

そしてそのヘツド５２の出力は切換スイツチ４
９′を介して増幅器６７で増幅され、リミツター
回路６８、FM復調器６９、デイ・エンフアシス
回路７０を経て再生信号として出力端子７１に得
る。このようにして順次ヘツド位置を修正し、そ
の誤差信号を基準にして各モードに固有の波形を
加減算することにより、常にヘツド位置を修正し
ていくのでバイモルフの何らかの変形によるヘツ
ド位置ずれはなくなる。従つて各モードに合致し
た固有波形のみでも充分良好な画像を得ることが
できる。なお、スイツチ４９，５８，６３，６６
はそれぞれ回転ヘツドの回転位置に応じて切換え
られる。

以上の説明においては１回転毎にヘツド位置修
正を行うようにしたが複数回転毎に行なつてもよ
い。

また別の実施例について第１３図、第１４図に
説明する。第１３図において示すように複数（こ
の場合２個）のヘツド７５，７６で構成されたヘ
ツド群を第１０図、第１１図に説明したヘツド位
置決め用ヘツドの位置に設ける。この場合ヘツド
は一体化構成でなくともよい。そして第１４図に
示すように例えば_１及び_２の周波数の異なる
信号発生器７３，７４を前記ヘツド７５，７６に
接続し、これに磁気ヘツド５２′が近接した時に
これらの発生する磁界を検出し、その出力信号を
_１周波数バンドパスフイルタ７７及び_２周波
数バンドパスフイルタ７８で分離し、その分離し
た信号を各々検波回路７９，８０で検波し、その
各々に接続したサンプルホールド回路８１，８２
で検波信号の振幅成分をサンプルホールドし、そ
れらの信号を差動増幅器８３でもつて減算して誤
差信号とし、スイツチ６３を介してホールド回路
６４′、バイモルフ駆動回路５９′を経てバイモル
フ５２′を動かして磁気ヘツド５１′の位置を修正
すると共にその位置を一定期間保つ。一方再生中
のヘツド５２はホールド回路６４でホールドされ
た電位を基準として各モードでの固有の信号発生
器６５からの信号をスイツチ６６を介して加え、
バイモルフ駆動回路５９より加えた電圧によりバ
イモルフ５１を駆動して磁気ヘツド５２を動か
す。

第１５図にこの信号波形を示す。この図におい
てＡは_１信号号発生波形、Ｂは_２信号発生波
形であり、ヘツドで検出しバンドパスフイルタ７
７、７８で分離した_１波形がＣ、_２波形がＤ
で、これを検波してＥ及びＦを得る。

この波形をサンプルホールドしてその差をとる
ことにより誤差信号を得る。従つて本発明におい
ては_１と_２の振幅の比を変えることによつて
ヘツドの基準高さを設定できる。なおヘツドの高
さ位置を設定する場合に標準テープを作成し、そ
のテープを用いてヘツド出力信号が最大になるよ
うに調整すればよい。また２個の磁界発生器７
５，７６′をヘツドの回転方向に垂直に並べて設
置し、周波数が等しくかつ各ヘツドが互いに極性
の異なる磁界を発生させ、回転するヘツドが正常
の高さの場合には信号は検知せず、いずれか一方
にずれた場合に極性の異る信号を検知し、この誤
差信号を同期検波して平滑し、バイモルフに負帰
還をかけることによつてヘツド位置を修正すると
同時に、一定時間その位置を保持するよう構成し
ても良い。

電気−機械変換器に装着したヘツド及び変換素
子自身の重みによるたわみを長時間持続させるこ
とによる永久変形、分極のわずかなずれによる温
度変化によるずれ、或はヒステリシス現象による
ずれなどによりテープの記録トラツクとヘツド位
置のずれが生ずるためにスチル、スロー倍速再生
時に回路構成を簡単にするために各モードに適し
た固有の波形を加えるのみでトラツキング補正を
行うと、トラツクずれが生ずるが本発明によれば
常にその軌跡を正しく修正した后に補正波形を加
えるのでトラツクずれによる画質劣化がない。ま
た、ヘツド高さの調整が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気テープ上の記録軌跡と再生ヘツド
の走査軌跡との関係を示す図、第２図は再生ヘツ
ドの出力信号のエンベロープを示す図、第３図は
本発明に使用される電気−機械変換器の一例を示
す図、第４図は電気−機械変換器を使用した自動
トラツキング装置の一例を示すブロツク図、第５
図は同動作説明波形図、第６図は磁気テープ上の
記録軌跡と再生ヘツドの走査軌跡との関係を示す
図、第７図は電気−機械変換器に印加する電圧波
形を示す図、第８図は電気−機械変換器を使用し
た自動トラツキング装置の他の一例を示すブロツ
ク図、第９図はヘツドシリンダの例を示す断面
図、第１０図は本発明の一実施例の要部平面図、
第１１図は同要部斜視図、第１２図は本発明の一
実施例を示すブロツク図、第１３図は本発明の他
の実施例の要部正面図、第１４図は本発明の他の
実施例のブロツク図、第１５図は同動作波形図で
ある。 ５１，５１′……電気−機械変換器、５２，５
２′……回転ヘツド、５３……磁気テープ、５５
……発振器、５４……位置決め用磁界発生器、５
９，５９′……駆動回路、６４，６４′……ホール
ド回路、６５……固有の波形発生器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転ヘツドにより磁気テープの長手方向に対
   して傾斜した記録軌跡として順次情報信号を前記
   磁気テープに記録再生する回転ヘツド型磁気記録
   再生装置において、前記回転ヘツドを、制御信号
   レベルに応じて前記記録軌跡に略々直角方向に移
   動する電気−機械変換器に固定し、記録時のテー
   プ速度より異なるテープ速度での再生時に、前記
   回転ヘツドと磁気テープとの非接触区間におい
   て、前記回転ヘツドの前記磁気テープの幅方向の
   高さ位置を検出し、その検出位置が予じめ定めら
   れた所定の高さ位置になるよう前記電気−機械変
   換器に制御信号として印加するとともに、その制
   御信号レベルを前記回転ヘツドと磁気テープの接
   触区間保持し、かつ、再生時の磁気テープの速度
   に応じた波形信号を前記制御信号に重畳して前記
   電気−機械変換器に印加することを特徴とする回
   転ヘツド型磁気記録再生装置。