JPS631646B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、バイモルフ形圧電素子などの電気−
機械変換素子の駆動装置に関するもので、特に、
ビデオ用回転磁気ヘツドの磁気テープに対する走
査位置を変位させるタイプのビデオテープレコー
ダ等に使用して有効なものである。

近年、ビデオテープレコーダ（以下、VTRと
称す）などの磁気テープを用いた映像信号磁気記
録再生装置または映像信号磁気再生装置におい
て、再生時に、記録されたトラツクを正確に走査
する目的で、いわゆるオート・トラツキング装置
が導入され始めた。このオート・トラツキング装
置は記録時のテープ走行速度と異なつた走行速度
で再生するスロー再生、スチル再生、フアースト
再生および逆転再生などの特殊モード再生におい
て、ノイズバンドのない再生面像を提供すること
が可能である。このようなオート・トラツキング
装置は通常、映像信号再生用ビデオヘツドを圧電
素子の一端に取付け、磁気テープ上のビデオトラ
ツクに対応した電圧振幅波形を上記圧電素子に供
給することにより、上記ビデオトラツクをトレー
スするようにしたものである。

しかし、上記圧電素子に上記電圧振幅波形を印
加すると、上記圧電素子の機械的共振周波数を持
つた機械振動（いわゆるリンギング）が生じ、上
述したトレースが困難になるという問題があつ
た。

従来、そのような問題を解決するために、上記
圧電素子と共に変位する別の発電用圧電素子を設
け、この発電用圧電素子の出力電圧波形を上記電
圧振幅波形に帰還することにより、上記リンギン
グのダイピングを行なうという手段が提案されて
いるが、これらの従来例においては、変位を起こ
すための圧電素子以外に発電用の圧電素子が必要
であるため、構造が複雑になり、信頼性が低下す
るという問題があつた。

本発明は、２ヘツドヘリカルスキヤン型VTR
のように、複数個の回転ビデオヘツドを有する
VTRにおいて、上記ビデオヘツドが磁気テープ
上に記録されたビデオトラツクを走査する期間と
走査しない期間があるのに着目し、走査しない期
間には低域通過フイルタを介して、電気−機械変
換素子に駆動電圧を供給することにより、上述し
た不要な機械振動を効果的に除去するようにした
ものである。以下、本発明を図示の実施例に基い
て説明する。

第１図は本発明の一例を用いたビデオテープレ
コーダの再生モードにおける要部構成図である。
同図において、１，２は同一角度（たとえば＋
6゜）のアジマス角を有したビデオヘツドであり、
これらは例えば貼合せ型圧電素子のごとき電気−
機械変換素子２１，２２の自由端（可動端）であ
る先端に取付けられている。上記電気−機械変換
素子２１，２２の他端は回転デイスク４に取付け
られている。３はビデオヘツド１および２の回転
位相検出用マグネツトであり、これも回転デイス
ク４に取付けられている。マグネツト３に対応し
て固定部側に回転位相検出器５が設置されてい
る。回転デイスク４は直流モータ６により駆動さ
れ、矢印２５の方向に高速回転する。直流モータ
６に取付けられた周波数発電機７の出力信号と上
記回転位相検出器５の出力信号および基準発振器
１０の出力信号はデイスクサーボ回路８に供給さ
れる。デイスクサーボ回路８の出力信号は駆動回
路９を経て上記直流モータ６に供給される。これ
により、再生時の回転デイスク４の位相制御が行
なわれる。磁気テープ２３はキヤプスタン１１と
ピンチローラ（図示せず）によつて矢印２４の方
向に駆動される。キヤプスタン１１はプーリー１
２、ベルト１３、プーリー１４を介して直流モー
タ１５により駆動される。キヤプスタン制御回路
３６には、上記直流モータ１５の回転数を検出す
る周波数発電機１６の出力信号と、再生速度指示
部３５の出力信号とが供給される。

信号処理手段を構成する演算回路３３には、コ
ントロールヘツド１７の出力信号（以下、これを
コントロール信号Ｒと称する）と回転位相検出器
２０の出力信号とデイスクサーボ回路８の出力信
号ｐとが入力される。スリツト付円板１９と回転
位相検出器２０とで、キヤプスタン１１の回転角
を検出し、回転位相検出器２０は上記回転角に応
じたパルス信号を出力する。たとえば、記録時の
テープ走行速度と同一の速度で再生した時、コン
トロールヘツド１７で再生したコントロールパル
ス間隔内に回転位相検出器２０は10個のパルス信
号を出力するように設定しておく。走行速度が異
なつても同様に１コントロール間隔につき10個の
パルス信号を出力するため、これは再生されたコ
ントロール信号間隔を実効的に10分割したことを
意味する。以下、回転位相検出器２０の出力パル
ス信号を副コントロール信号Ｑと称す。

なお、前記回転位相検出器２０は例えば発光素
子と受光素子とで構成され、スリツト付円板１９
に穿設されたスリツトを通過する光を検出する方
式のものであるが、スリツト付円板１９の代りに
磁性体で構成された歯車状体を用い、かつ回転位
相検出器２０に磁束検出器を用いても同様の出力
信号が得られる。

演算回路３３の出力信号はフイルタ回路４１お
よび４２を介して高耐圧増幅器３１および３２に
供給される。この信号は前記電気−機械変換素子
２１，２２を駆動するに充分な電圧に増幅され、
導電性ブラシ２９，３０およびスリツプリング２
６，２７を介して電気−機械変換素子２１，２２
に印加される。なお上記スリツプリング２６，２
７は直流モータ６の回転軸１８に電気的絶縁性を
保つて取付けられている。

次に本実施例の動作を説明する。

第２図は磁気テープ２３に記録された記録トラ
ツクパターンを示している。第２図において、
A₀，B₀，A₁，B₁，A₂は各々映像信号の１フイー
ルドを所定単位として記録されたビデオトラツク
を示しており、A₀，A₁，A₂は或るアジマス角度
（本実施例の場合＋6゜）を有するビデオヘツドで
記録され、B₀，B₁は別のアジマス角度（本実施
例の場合−6゜）を有するビデオヘツドで記録され
ている。

一方、Ｃは前記映像信号の記録位相を示すコン
トロール信号が記録されたコントロールトラツク
である。コントロールトラツクＣにおいて、３
８，３９は１フレームに１回の割合で記録された
コントロール信号であり、記録時にA₀トラツク
の始点とコントロール信号３８とが同一のタイミ
ングで記録され、A₁トラツクの始点とコントロ
ール信号３９とが同一のタイミングで記録された
とする。

今、ビデオヘツド１がA₁トラツクの始点を走
査する時、コントロールヘツド１７はコントロー
ル信号３９を再生する。ここで、磁気テープ２３
の走行が停止したとすると、ビデオヘツド１の走
査軌跡の終端はB₀トラツクの終点になる。この
走査期間を第１フイールドとする。ビデオヘツド
１のアジマス角は＋6゜であるため、映像信号をノ
イズバーなしに再生するには、ビデオヘツド１は
A₁トラツクを終始オントラツク状態で走査しな
ければならない。すなわち、第３図ｂに示すよう
に第１フイールドにおいて、走査に伴つて直線的
に増加する電圧を電気−機械変換素子２１に加え
ることにより、ビデオヘツド１の位置を走査に伴
つて移動させ、オントラツクさせる。この移動量
はA₁トラツクの始点においては零であり、終点
においては丁度トラツク１ピツチ分に相当する量
である。後述するように、この移動量はスチル以
外の場合にも必要な量であり、ビデオヘツド１お
よび２の走査に伴つて発生する構成とする。

次にこのような移動量を算出する演算回路３３
について説明する。

第１図において、ビデオヘツド１の回転位相を
マグネツト３と回転位相検出器５で検出し、その
回転位相信号にデイスクサーボ回路８で一定の遅
延を与えることにより、第３図ａに示すような、
第１フイールドにおいてＨレベルになる信号ｐを
得る。この信号ｐはデイスクサーボ回路８の出力
信号として演算回路３３に入力される。なお、信
号ｐの立上りエツジはビデオヘツド１がA₁トラ
ツクの始点を走査する時点を示し、立下りエツジ
はB₀のトラツクの終点を走査する時点を示して
いる。このような信号ｐを用いて、上述した移動
量すなわち、A₁トラツクの始点においては零で
あり、終点においては１ピツチに相当する量を、
演算回路３３の一部を構成するスチルパターン発
生部５１で発生する。上記演算回路３３の構成例
を第４図に示す。第４図において、５０は前記信
号ｐが入力される入力端子であり、５１はスチル
パターン発生部である。スチルパターン発生部５
１は発振器５２、カウンタ回路５３、カウンタ回
路５４、Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）コンバー
タ５５、Ｄ／Ａコンバータ５６で構成される。６
３はコントロールヘツド１７の出力信号Ｒが入力
される入力端子であり、６４は回転位相検出器２
０から得られる副コントロール信号Ｑが入力され
る入力端子である。

上記各入力端子５０，６３および６４に入力さ
れた各信号はスチルパターン発生部５１、カウン
タ６５、Ｄ／Ａコンバータ６９、Ｄ／Ａコンバー
タ７０、加算器５７、加算器５８、低域フイルタ
５９および低域フイルタ６０を経て出力端子６１
および６２に出力される。

このような構成の演算回路３３において、前述
したようなスチル時における動作を説明する。

発振器５２は本実施例の場合300Hzのパルス信
号を発振する。この発振器５２の出力パルス信号
はカウンタ５３のCP端子に入力される。なお、
カウンタ５３のリセツト端子は入力端子５０に接
続されており、信号ｐの波形がＬレベルの時は零
にリセツトされ、Ｈレベルの時のみカウント動作
をする。このカウンタ５の出力信号はＤ／Ａコン
バータ５５、加算器５７、低域フイルタ５９を経
て、出力端子６１に出力される。この出力波形は
第３図ｂに示すような波形である。なお、発振器
５２の発振周波数は300Hzであり、第１フイール
ドは約16.6ｍsecであるので、その間に約５パル
スがカウンタ５３に入力される。

今、ビデオヘツド１がA₁トラツクの始点を走
査する時、コントロール信号３９を再生するとと
もに、磁気テープ２３の走行が停止したので、カ
ウンタ６５はコントロール信号３９によつてリセ
ツトされた状態であり、Ｄ／Ａコンバータ６９は
零を出力するため、加算器５７はＤ／Ａコンバー
タ５５の出力信号のみを出力する。

ここで得られた第３図ｂに示すような信号波形
はフイルタ回路４１、高耐圧増幅器３１、導電性
ブラシ２９およびスリツプリング２６を経て電気
−機械変換素子２１に印加されることにより、ビ
デオヘツド１は第１フイールドの間、A₁トラツ
クをオントラツク状態で走査することができる。

磁気テープ２３の走行が引き続き停止している
とすると、ビデオヘツド１がA₁トラツクを走査
し終つた時点で、ビデオヘツド２がA₁トラツク
の始点を走査する。ビデオヘツド２のアジマス角
も＋6゜であるため、第２フイールドにおいて出力
端子６２に第３図ｃに示すような信号を出力すれ
ば、その信号がフイルタ回路４２、高耐圧増幅器
３２、導電性ブラシ３０、スリツプリング２７を
経て、電気−機械変換素子２２に印加されること
により、ビデオヘツド２は第２フイールドの間、
A₁トラツクをオントラツク状態で走査すること
ができる。この場合、発振器５２の出力パルス信
号はカウンタ５４でカウントされ、Ｄ／Ａコンバ
ータ５６、加算器５８、低域フイルタ６０を経
て、出力端子６２に第３図ｃに示すような信号波
形を出力する。なお、前記カウンタ５４は、信号
ｐの波形がＨレベルの時に零にリセツトされ、Ｌ
レベルの時のみカウント動作をするものとする。
磁気テープ２３の走行は引き続き停止しているた
め、加算器５８にはＤ／Ａコンバータ５６の出力
信号のみが加えられる。第３図ｂおよびｃに示し
た信号波形をスチルパターンと称する。

以上の説明は、コントロール信号３９をコント
ロールヘツド１７が再生した時点で磁気テープ２
３の走行が停止した場合であるが、次に、コント
ロール信号３８を再生した後、回転位相検出器２
０から得られる副コントロール信号Ｑを例えば５
パルス計数した時点で磁気テープ２３の走行が停
止した場合について説明する。まず、スチルパタ
ーン発生部５１は磁気テープ２３の走行状態にか
かわらず、上述したように、ビデオヘツド１ある
いは２の回転位相に応じて、第３図ｂあるいはｃ
に示したような一定のスチルパターンを加算器５
７あるいは５８に供給する。

一方、１コントロール信号間隔につき10個の副
コントロール信号Ｑが出力されるように設定され
ているため、副コントロール信号Ｑを５パルス計
数した時点で磁気テープ２３の走行が停止したと
いうことは、ビデオヘツド１および２の走査軌跡
の始端は第２図におけるB₁トラツクであり、走
査軌跡の終端はA₁トラツクの終点になる。

このような状態において、ビデオヘツド１およ
び２がA₁トラツクを終始オントラツク状態で走
査するには、加算器５７および加算器５８におい
て、上述したスチルパターンに一定のバイアス電
圧を加える必要がある。このバイアス電圧を得る
手段について次に説明する。演算回路３３におい
て、カウンタ６５のCP端子は入力端子６４に接
続されており、副コントロール信号Ｑが入力され
る。

一方、カウンタ６５のリセツト端子は入力端子
６３に接続されており、コントロール信号Ｒが入
力される。すなわち、カウンタ６５はコントロー
ル信号Ｒによりリセツトされ、副コントロール信
号Ｑを計数するため、現在は、副コントロール信
号Ｑを５パルス計数している。これをＤ／Ａコン
バータ６９および７０でアナログ電圧に変換する
ことにより、第３図ｄに示すようなビデオトラツ
クの１ピツチに相当するバイアス電圧を得ること
ができる。このようなバイアス電圧を加算器５７
および５８に加えることにより、出力端子６１お
よび６２には第３図ｅおよびｆに示すような信号
を出力し、ビデオヘツド１および２はA₁トラツ
クを終始オントラツク状態で走査することができ
る。

このように、ビデオヘツド１および２に対する
ビデオトラツクの位相をコントロール信号Ｒと、
そのコントロール信号間隔を実効的に分割した副
コントロール信号Ｑとビデオヘツド１および２の
回転位相を示す信号Ｐとで検出することにより、
ビデオヘツド１および２の回転軌跡にして任意の
位相でビデオトラツク（すなわち磁気テープ３
２）が停止しても、その位相情報をビデオヘツド
１および２が取付けられている電気−機械変換素
子２１および２２に与えることにより、常にビデ
オヘツド１および２はオントラツク状態を保つこ
とができる。

次に、フイルタ回路４１，４２の構成例と動作
について説明する。第５図Ａはフイルタ回路４１
の構成例を示し、第５図Ｂはフイルタ回路４２の
構成例を示す。フイルタ回路４１の入力端１０１
に入力された演算回路３３の出力信号は抵抗器
R₁とコンデンサC₁とで構成される低域通過フイ
ルタ１０２、抵抗器R₂とコンデンサC₂とで構成
される低域通過フイルタ１０３およびスイツチ回
路１０４のスイツチ１１１に供給される。また、
スイツチ回路１０４の他のスイツチ１１２，１１
３には、低域通過フイルタ１０２および１０３の
出力信号が供給される。スイツチ回路１０４は次
に示す制御信号により順次入力端子を切換えるこ
とにより、出力端子１０５に出力信号を供給す
る。ここで、低域通過フイルタ１０２のカツトオ
フ周波数を１Hz、低域通過フイルタ１０３のカツ
トオフ周波数を10Hzに設定する。また、電気−機
械変換素子２１，２２の機械的共振周波数₀を
500Hz、共振質係数Q_Mを30とする。このような電
気−機械変換素子２１，２２に第３図ｂ，ｃに示
したような信号を直接印加した場合、電気−機械
変換素子２１，２２の可動先端に取付けられたビ
デオヘツド１，２の先端変位は第６図ｂ，ｃのよ
うな振動を生じる。なお、第６図ａには時間軸の
基準として、第３図ａと同一の信号Ｐを示した。
このような機械振動のため、ビデオヘツド１，２
は第２図に示すビデオトラツクを正確にトレース
することができないという問題点があつた。この
問題点を除去するために、演算回路３３の出力信
号を、フイルタ回路４１，４２を介して、高耐圧
増幅器３１，３２に印加する。ここで、スイツチ
回路１０４の制御信号を第６図ｄ，ｅ，ｆに示
す。第６図ｄ，ｅ，ｆに示す信号がＨレベルの
時、スイツチ回路１０４の各々のスイツチ１１
１，１１２，１１３は閉回路になる。すなわち、
第６図において、Ｑ期間では、入力端子１０１に
供給された信号は、低域通過フイルタ１０２を経
て、出力端子１０５から出力される。Ｒ期間で
は、入力端子１０１に供給された信号は低域通過
フイルタ１０３を経て、出力端子１０５から出力
される。Ｓ期間では、入力端子１０１に供給され
た信号は、直接に出力端子１０５から出力され
る。このようにして波された信号波形を第６図
ｇに示す。

次に、スイツチ回路１０９の各々のスイツチ１
１４，１１５，１１６の制御信号を第６図ｈ，
ｉ，ｊに示す。フイルタ回路４２で波された信
号波形を第６図ｋに示す。

このような切換型のフイルタを用いることによ
り、電気−機械変換素子２１，２２に印加される
波形の不要な高域成分が除去される。つまり、ビ
デオヘツド１，２の先端変位は、第６図ｇ，ｋに
示すように、ほとんど振動がなく、しかも、第２
図に示すビデオトラツクを正確にトレースするこ
とができる。また、上記第６図ｄ，ｅ，ｆ，ｈ，
ｉ，ｊに示す制御信号は、Ｐ信号の立上りエツジ
あるいは立下りエツジをトリガのタイミングとし
た周知のモノマルチバイブレータ回路の組合せ
で、あるいはＰ信号を反転した信号で実現でき
る。このような動作をするフイルタ回路４１の別
の構成例を第７図に示す。同図において、フイル
タ回路１１７は入力端子１１８と可変抵抗器１１
９とコンデンサ１２０と出力端子１２１とで成り
立つている。可変抵抗器１１９の抵抗ｒは第８図
ｂに示すように、ビデオヘツド１の回転に応じて
変化するものとする。たとえば電界効果型トラン
ジスタのゲート電圧を可変にしてソースとドレイ
ン間の抵抗値の変化を利用した電子ボリウムと
か、入射光量に応じて抵抗値が変化するフオトカ
プラーなどを用いる。このようなフイルタ回路１
１７を用いることにより、上述したのと同様な効
果が得られる。なお、第８図ａには時間軸基準と
して信号Ｐの波形を示した。

以上の説明から明らかなように、本発明の電気
−機械変換素子の駆動装置によれば、至つて簡単
な構成で、不要な機械振動を生じさせることなく
電気−機械変換素子を駆動することができるもの
であり、これにより、ビデオヘツドを、磁気テー
プに記録されたビデオトラツク上をオントラツク
状態で確実に走査再生させ得るという非常にすぐ
れた効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例を実施したビデオテープ
レコーダの要部構成図、第２図は第１図における
ビデオテープの記録パターンを示す図、第３図
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは第１図の各部の信号波
形図、第４図は本発明で使用し得る演算回路の構
成例を示すブロツク図、第５図Ａ，Ｂは本発明で
使用し得るフイルタ回路の構成例を示す結線図、
第６図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，
ｊ，ｋは第５図Ａ，Ｂにおける各部の信号波形
図、第７図はフイルタ回路の別の実施例を示す構
成図、第８図ａ，ｂは第７図の各部の信号波形図
である。 １，２……ビデオヘツド、２１，２２……電気
−機械変換素子、４１，４２……フイルタ回路、
１０２，１０３，１０７，１０８……低域通過フ
イルタ、１０４，１０９……スイツチ回路、１１
７……フイルタ回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 可動部にビデオヘツドが取付けられた電気−
   機械変換素子駆動電圧発生器から駆動電圧を供給
   することにより、任意の再生速度において、上記
   ビデオヘツドを、磁気テープに記録されたビデオ
   トラツクをオントラツク状態で走査再生するよう
   に駆動する電気−機械変換素子の駆動装置であつ
   て、前記駆動電圧は前記ビデオヘツドがビデオト
   ラツクを走査すべき期間において、ビデオヘツド
   とビデオトラツクとの相対的な位置ずれを前記電
   気−機械変換素子が補正するに要する電圧であ
   り、前記ビデオヘツドが前記ビデオトラツクを走
   査すべきでない期間では、前記駆動電圧に含まれ
   る信号周波数の内、電気−機械変換素子の機械的
   共振周波数に相当する信号周波数を除去する低域
   通過フイルタを通して前記電気−機械変換素子に
   加えるようにしたことを特徴とする電気−機械変
   換素子の駆動装置。 ２ 特許請求の範囲第１項の記載において、前記
   低域通過フイルタの時定数を、２ヘツドヘルカル
   スキヤン型ビデオテープレコーダにおける前記ビ
   デオトラツクを走査しない期間内で変えることが
   できるようにしたことを特徴とする電気−機械変
   換素子の駆動装置。