JPS6231510B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 例えばVTR（ビデオテープレコーダ）におい
て、再生時、磁気ヘツドが記録トラツク上を正し
く走査するようにする方法として電気機械変換素
子例えばバイモルフ板を用いるものが知られてい
る。

このバイモルフ板について説明すると、これは
例えば第１図に示すように、両面に金属電極４
ａ，４ｂがメツキ等により被着された圧電素子よ
りなる板４と、同様に両面に金属電極５ａ，５ｂ
が被着された圧電素子よりなる板５とを、例えば
金属電極４ｂが被着された面と金属電極５ａが被
着された面とで接着されて形成される。

ここで、圧電素子よりなる板４及び５はそれぞ
れ分極の向きが厚み方向にそろうようにされてい
るが、この分極の向きと同じ方向に電界をかけれ
ば、圧電気効果により板４及び５は長手方向に伸
びるように変化し、分極の向きと逆向きに電界を
かければ、板４及び５は長手方向に縮むように変
化する。従つて、例えば、板４及び５を、図に示
すように互いの分極の方向が同じとなるように貼
り合わせ、そして、第１図に示すように各電極と
電源Ｂを接続して、板４に対して電極４ａから電
極４ｂの方向の電界をかけ、板５に対して電極５
ｂから電極５ａの方向の電界をかければ、バイモ
ルフ板は図示のように歪曲し、その変位は電圧の
大きさに応じたものとなる。また、電界の方向を
逆とすればバイモルフ板の変位の方向も逆とな
る。

従つて、このようなバイモルフ板の一端を第２
図Ａ及びＢに示すように基板６に接着剤７により
固定し、バイモルフ板の他端に磁気ヘツド８を取
り付け、さらに上述のようにバイモルフ板の電極
に電圧を印加すれば磁気ヘツド８は、第２図Ａに
おいて矢印で示すように、走査方向と交叉する方
向に変位する。

VTRの場合には、この磁気ヘツドが取り付け
られたバイモルフ板を回転体例えば上ドラムにヘ
ツドを外側に臨ませた状態で固定するもので、ヘ
ツドはその回転軸方向に変位することになる。

以上のことから、例えばVTRにおける再生
時、磁気ヘツドが記録トラツク上を正しく走査せ
ず、ずれた位置を走査するミストラツキングの状
態のときに、そのミストラツキング量に応じた電
圧をバイモルフ板に与えれば、回転磁気ヘツドの
走査位置ずれが補正されて回転磁気ヘツドは記録
トラツクを正しく走査するようにできる。

また、VTRにおいては、特に記録時と異なる
テープ速度で再生する例えばスローモーシヨン再
生やスチル再生などの再生状態をとることがある
が、この種の再生状態のときには、チープ速度が
記録時と異なることからテープの幅方向に対する
ヘツドの走査方向の傾き角が異なり、そのままで
は第３図の実線１２で示すように複数のトラツク
にまたがつてヘツドが走査することになり、ガー
ドバンドノイズによる影響等で再生画像が見苦し
くなる。

このような場合においても、上述のバイモルフ
板に取り付けた回転磁気ヘツドを利用すれば上記
の欠点を除去できる。即ち、１本の記録トラツク
上を正しく走査する第３図で実線１３で示す走査
位置と実線１２で示した走査位置とのずれの量に
応じた電圧、従つて、この場合には鋸歯状波電圧
をバイモルフ板に供給すれば、回転磁気ヘツドは
実線１３で示すように１本分のトラツクを正しく
走査するようになり、良好な再生画像が得られる
ものである。

ところで、このバイモルフ等の電気機械変換素
子は、その変換特性に第４図に示すようなヒステ
リシス特性を有する。従つて、上記の補正動作が
終了してバイモルフ板に補正電圧が供給されなく
なつたときにもバイモルフ板は変位量零のもとの
状態に完全に戻るのでなく、残留歪を残し、もと
の状態よりも偏移した状態で停止してしまう。こ
の残留歪は第４図からも明らかなように、バイモ
ルフ板の偏向量（ヘツドの偏向量）が大きい場合
は大きなものとなり、従つて、特にスローモーシ
ヨン再生やスチル再生をしたときに大きな残留歪
となる。

ところが再生が終了して上述の補正動作が終了
した後、これに続いて記録を行なう場合、上述し
たような残留歪があると、そのテープ上の走査位
置は所期の記録トラツク位置とは異なる位置とな
り、記録トラツクが前の記録トラツクと重なつた
りする不都合を生じる。

これを防ぐため、従来は、記録ヘツドとしてバ
イモルフ板に取り付けたヘツドを別に設け、これ
を記録専用とするようにしていたが、それだけヘ
ツド数が多く必要になりVTRとして高価なもの
となつてしまう欠点があつた。

この発明は、上述の点に鑑み、バイモルフ板の
残留歪が、補正動作終了時に常にほぼ零となるよ
うにすることにより上述の欠点を除去しようとす
るものである。

以下、この発明によるテープレコーダの一例を
第５図以下を参照しながら説明するに、この例に
おいては、VTRで再生時常に回転ヘツドが記録
トラツク上を正しく走査するように補正する場合
にバイモルフ板を使用した場合を例にとつて説明
しよう。

なお、この例においては、回転ヘツドは直線的
に記録トラツク上を走査するのではなく、第５図
に示すように走査方向に対して左右に振らされた
状態で走査するようにして、いわゆるコントロー
ル信号によるトラツキングコントロールをしなく
ても、自動的にヘツドが最適状態でトラツク上を
走査するようにしている。

第５図において１４及び１５は互いに連動する
スイツチで、VTRが再生状態にされたときには
接点Ｐ側に、ストツプ状態にされたときは接点Ｓ
側にそれぞれ切り換えられるようにされている。
２５はスローモーシヨン再生やスチル再生の状態
のときにオンとなるスイツチである。

従つて、ノーマル再生のときには、スイツチ１
４及び１５は接点Ｐに接続されており、発振器１
６よりの正弦波電圧Ｓ_Aが合成器１７及びドライ
ブ回路１８を介してバイモルフ板１９に供給され
る。従つて回転磁気ヘツド２０はその回転軸方向
に、電圧Ｓ_Aの周期に応じて振動しながら回転
し、第６図Ａに示すように、ヘツド２０はトラツ
ク上を左右に移動しながら走査することになる。

そして、このヘツド２０にて再生された信号
は、アンプ２１を通じて包絡線検波回路２２に供
給されて再生出力が包絡線検波され、その検波出
力が同期検波回路２３に供給されて、発振器１６
よりの信号Ｓ_Aにより同期検波され、その検波出
力がローパスフイルタ２４を通じて合成器１７に
供給される。

そして、このローパスフイルタ２４の出力によ
りヘツド２０が振らされる領域がテープの長手方
向に変えられて、常に最適走査状態となるように
されている。

即ち、ヘツド２０がその走査方向に対して左右
に振らされる最大振幅のときに注目してみると、
第６図Ｂに示すように、左右最大振幅時のヘツド
２０の走査位置Ｈ_A及びＨ_Bにおける記録トラツク
Ｔに対するヘツド２０の走査領域が等しくなつた
ときが最適走査状態であり、このときの同期検波
出力は零で、ヘツド２０はこの状態を保つて記録
トラツクＴ上を走査する。

そして、この状態からヘツド２０がその走査方
向に向かつて第６図Ｃに示すように左にずれたと
きは、走査位置Ｈ_Bにおける記録トラツクＴの走
査幅が走査位置Ｈ_Aにおけるそれよりも大きくな
り、ヘツド２０がその走査方向に向かつて第６図
Ｄに示すように右にずれたときは、逆に走査位置
Ｈ_Aにおける記録トラツクＴの走査幅が走査位置
Ｈ_Bにおけるそれよりも大きくなり、ローパスフ
イルタ２４の出力はずれに応じた正又は負の出力
が得られ、これがバイモルフ板１９に供給される
ことにより、ヘツド２０が常に記録トラツクＴに
対して、第６図Ｂのような状態で走査するように
自動的に制御される。

次に、スローモシヨン再生あるいはステル再生
の状態のときには、スイツチ１４及び１５が接点
Ｐ側に接続されるとともにスイツチ２５がオンと
なる。すると、鋸歯状波発振器２６よりの鋸歯状
波電圧Ｓ_Bが合成器１７よりの正弦波電圧Ｓ_Aに加
えてドライブ回路１８に供給される。

この場合、鋸歯状波電圧Ｓ_Bは、ヘツド２０が
トラツクの一端から他端にわたつて走査するとき
の走査周期に同期した周期とされるものである。
このため、記録時、テープの幅方向の一端側に記
録された記録時のヘツドの走査位置を示すコント
ロール信号CT（第３図参照）が、コントロール
信号用ヘツド２７にて再生され、その再生信号が
アンプ２８を介して位相比較回路２９に供給され
る。一方、パルス発生器３０よりの例えば回転ヘ
ツド２０がテープに対接し始める時点で得られる
パルスＳ_Pが位相比較器２９に供給されて、再生
コントロール信号CTと位相比較され、その比較
出力により鋸歯状波の位相が制御されて、ヘツド
２０がテープの幅方向の一端から他端にわたつて
走査するとき、ちようど、これに同期して１周期
分の鋸歯状波電圧がバイモルフ板１９に供給され
るようにされる。

従つて、回転ヘツド２０がテープ上を走査する
とき、正弦波電圧Ｓ_Aの平均レベルが鋸歯状波的
に変化することになり、ヘツドは前述したように
スローモーシヨン再生やスチル再生のときも、ノ
ーマル再生のときと同じ走査方向となる。この場
合、再生速度に応じて鋸歯状波の傾斜が変えられ
るのは勿論である。

そして、このスローモーシヨン再生やスチル再
生のときにも、ローパスフイルタ２４の出力によ
りヘツド２０の走査位置が変えられ、最適走査状
態となるようにされる。

このようにして、再生時、バイモルフ板に所定
の補正電圧が与えられて、ヘツドが記録トラツク
上を最適走査状態で走査するように制御される。

そして、このような補正がなされた状態で、例
えば、第７図に示すように時点ｔ_sでストツプ釦
が押されて停止状態にされると、スイイツチ１４
及び１５が接点Ｓ側に接続される。

すると、電源３１より発振器３２に電源電圧が
印加されて、この発振器３２が発振を開始し、こ
れよりは、時点ｔ_sより若干の期間Ｐ_Aでは、正弦
波電圧Ｓ_Aよりも大振幅かつほぼ一定振幅で、そ
の後の期間Ｐ_Bでは振幅が徐々に減衰して零にな
る交流信号Ｓ_Cが得られる。そして、この信号Ｓ_C
がドライブ回路１８を通じてバイモルフ板１９に
供給される。

即ち、期間Ｐ_Aでは、バイモルフ板には大振幅
信号が与えられて、バイモルフ素子内部の歪みが
平均にかけられ、零点を中心にしてバランスする
ようにされ、次の期間Ｐ_Bでの減衰信号により、
第４図のヒステリシスループにそつて、マイナー
ループを何回も描きながら、徐々に零点にバイモ
ルフ板は収れんするようになる。

ここで、第８図はバイモルフ板を直流電圧で偏
移させた後、上述の第７図に示すような交流信号
を与えたときの残留歪率（＝残留歪／偏移量×100％）
の 変化を示すもので、これより明らかなように、期
間Ｐ_Aでの振幅は大きいほどよい。

ところが、一般にバイモルフ板は、第１図にも
示したように分極の方向に対して逆方向の電界即
ち抗電界をかける場合があり、この抗電界があま
りにも大きくなると分極が消されてしまい、印加
電圧対偏移量が変わつて圧電気効果が小さくなつ
てしまう不都合が生じる。

第９図は、抗電界として正弦波交流電圧を長時
間例えば500時間かけたときの減極の様子を示す
ものである。この場合、Ｅ_Cは減極が最大、即ち
100％のときの抗電界を示している。

以上の第８図及び第９図の特性から、交流信号
Ｓ_Cの期間Ｐ_Aでの振幅の最適範囲を決めることが
できる。即ち、期間Ｐ_Aでの振幅は0.25E_C〜
0.75E_Cであれば最適である。

ちなみに、例えば発振器１６よりの正弦波交流
信号の振幅は0.05E_C程度である。

以上述べたようにして、この発明によれば、バ
イモルフ板によるヘツドの走査状態の補正の後に
残る歪が良好に除去され、再生にひきつづいて、
再生ヘツドと同じヘツドで記録しても所期のテー
プ上の走査位置をヘツドは走査するから、記録パ
ターンが重なつたり、トラツク間隔があいたりし
て不連続となるようなことがない。従つて、記録
用ヘツドを特に設ける必要がないので、テープレ
コーダとしてコスト的に有利になる。

また、再生時における補正のとき、第５図の例
のように、ヘツドを一定周波数で振らせて自動ト
ランキングコントロールをする場合などの場合に
は、ヘツドを振らせる周波数信号をストツプ時か
ら瞬時に遮断するのではなく、一定の時定数をも
つてゆつくりと減衰させながら零にする方法も考
えられるが、この発明においては、比較的大振幅
で一担バイモルフ板を強制的に振動させて歪を零
点を中心にバランスさせてから零にまで減衰させ
るようにしたので、効果はより顕著である。

なお、期間Ｐ_Aの長さは、歪を零点を中心にし
てバランスさせるのに充分な長さにし、期間Ｐ_A
＋Ｐ_Bの長さはなるべく長い方が良く、次の動作
に支障のない程度であればよい。

また、バイモルフ板の変位量は、記録開始前に
零にリセツトされれば良いので、消歪動作は補正
動作後であればよく、記録の際に実際の記録に先
立つて所定時間内で行うようにしてももちろんよ
い。

また、上述の例は電気機械変換素子としてバイ
モルフ板を用いた場合について説明したが、これ
に限らないことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は電気機械変換素子の一例を説明するた
めの図、第２図は磁気ヘツドが取り付けられた電
気機械変換素子の構造を示す図、第３図は磁気ヘ
ツドの走査方向を説明するための図、第４図は電
気機械変換素子のヒステリシス特性を示す図、第
５図はこの発明によるテープレコーダの要部の一
例の系統図、第６図はヘツドの走査状態を説明す
るための図、第７図はこの発明の説明に供する波
形図、第８図及び第９図はこの発明の説明に供す
る特性曲線図である。 １６は発振器、１９は電気機械変換素子として
のバイモルフ板、２０は磁気ヘツド、２２は包絡
線検波回路、２３は同期検波回路、２４はローパ
スフイルタ、２６は鋸歯状波発生器、３２は減衰
交流信号の発振器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気機械変換素子上に取り付けられ、この電
   気機械変換素子に電圧が与えられることにより走
   査方向と交又する方向に移動可能となされた磁気
   ヘツドと、 記録時にこの磁気ヘツドにより磁気テープの長
   手方向に対し斜めの方向に映像信号を記録して記
   録トラツクを形成し、再生時、上記電気機械変換
   素子に上記磁気ヘツドの記録トラツクに対するミ
   ストラツキング量に応じた補正電圧を与え、上記
   磁気ヘツドが上記記録トラツク上を最適の状態で
   走査するようにする手段と、 上記補正動作の終了時点から所定時間、又は記
   録開始の際の所定時間、振幅が時間と共に徐々に
   減衰し、零に収れんする交流電圧を上記電気機械
   変換素子に与え、この電気機械変換素子の変位量
   を零にする手段とを具備してなる映像信号記録再
   生装置。 ２ 上記零に収れんする交流電圧は、上記補正動
   作終了時点直後は、減極率100％のときの抗電界
   をＥとしたとき0.25〜0.75Eとなされた特許請求
   の範囲第１項に記載された映像信号記録再生装
   置。