JPH02220577A - 磁気記録再生装置のヘッド制御装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁気記録再生装置に係り、特にヘリカルスキャ
ン型の可変速ノイズレス再生Ｖ’ｌ’Ｈに好適々ヘッド
制御装置に関する。

〔発明の背景〕

ノイズレス可変速を実現するにあたり、回転するシリン
ダ上に装着され九磁気ヘッドをトラックの幅方向に偏位
させてトラックを横切ることなく再生するいわゆるムー
ビングヘッド技術が従来から存在している。その−例と
してたとえば特公昭６３−９４５４号公報に示され技術
について説明する。再生時のスピードを記録時と異なら
せることによシスローモーシ目ンや早見再生を行う場合
、ヘッドトレース軌跡がトラックを横切るためにノイズ
が発生する。これを回避するために、トレースの傾きを
補正することおよびトレース中心をトラック中心にあわ
せるよう補正することが必要となる。トレース傾きの補
正は水平同期信号の周波数ずれを検出するととくより行
い、トレース位相のずれは、垂直同期信号の位相ずれを
検出することによプ行う。本従来例に示されるように、
テープ上から再生される信号のみによってトレースの傾
き、および位相を補正しようとすれば、水平。

垂直同期信号の同期を一定クロックによって計測するの
が一般的であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は回転ヘッドの回転数が一定の場合にはノ
イズレス化が実現できる。しかしながら回転ヘッドの回
転数を変化させる場合について配慮がされておらず、こ
のような場合画面にノイズを生じてしまう問題があり九
。さらに、従来、可変速再生をノイズレスで行う時、ヘ
ッド回転数を一定に保ちつつ再生するため、記録時と異
なるトレース時間を生じ、トラック上の全信号をひろえ
なくなる不都合が生ずる。垂直ブランキング期間に、時
刻コードを記録するような場合には、記録されたコード
を読みとれなくなるという事態を生ずることになる。

本発明の目的は、回転ヘッドの回転数を変化させ九場合
にも、トランジェント状態、定常状態に拘らずノイズレ
スの美しい画面を再生するに加え、テープ上の全信号を
残らず、再生することができる磁気記録再生装置を、ご
く簡単な構成で実現することＫある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、ヘッドの回転数を計測する回転検出手段と
、その出力である回転検出信号の時間計測結果と、テー
プの走行速度検出結果とからトラックなはずれることな
くトレースする念めの補正信号を計算する処理手段を付
加することにより、達成される。

〔作用〕

トレース補正信号を計算する処理手段は、ヘッドの回転
から生ずるヘッドトレースベクトルとテープの走行によ
って生ずるベクトルとの合成ベクトルがトラックに対し
てどれだけずれるかを計算し、トラック幅方向に回転ヘ
ッドを変位させることによって補正を行うのでトラック
を逸脱することなくトレースが行われ、ノイズなく再生
されるとともに、回転ヘッドの速度を積極的に変化させ
ることにより、テープ上の全信号をひろうことが可能と
なる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図によシ説明する。図中
、１３は磁気テープ、１２は磁気ヘッド。

１は増幅器、２は位相ロックループ、５は復調回路、４
は同期信号検出器、５はＩＤ信号抽出器。

６は再生回路、７は基準信号発生器、８はビート信号発
生器、９は走行方向検出器、１０は角度誤差補正器、１
１は位相誤差検出器、１４はシリンダモータ、１５は再
生速度変化器、１６は位相誤差補正器、１７はマイクロ
プロセッサ、　１８Ｆｉシリンダモ一タサーボ回路、１
９はムービングヘッドドライバ、　２　Ｑｉｉへラドム
ービング機構、２１はヘッド回転速度、検出器、５０は
パターン発生口ｗ１．５１は加算器、８０はヘッド切換
信号発生器である。

まず、磁気テープ１３上から磁気ヘッド１２によって再
生された信号は、増幅器１で増幅され、位相ロックルー
プ２ｔ−経て、復調回路６で復調される。この際、位相
ロックループ２は、磁気へラド１２と磁気テープ１３と
の相対速度を反映した信号を発生し、ビート信号発生器
８と走行方向検出器９とに供給する。ビート信号発生器
８と走行方向検出器９とにはこのほかだ、基準信号発生
器７から記録時の基準となる信号が同時に供給される。

本実施例は基本的に信号をディジタル信号として磁気テ
ープ１３上に記録する方式を意図しており、基準信号発
生器７は記録時のディジタル信号のクロック信号として
用いられる。再生時にはディジタル信号読み出し用に再
生し九ディジタル信号に位相ロックしたクロックが必要
となり、位相ロックループ２がこれを発生する役目を果
たす。

さて、復調回路５で映像信号あるいは音声信号に復調さ
れ次信号から同期信号検出器４で分離された同期信号と
ＩＤ信号抽出器５から出力されたより信号とをもって正
規のトラックの中心にトレースが行われるよう位相誤差
補正が施される。この制御は位相誤差検出器１１と位相
誤差補正器１６が担う。さらに速度ずれから生ずるトレ
ース角のずれはビート信号発生器８と走行方向検出器９
からの信号を入力として角度誤差補正器１０が補正を行
って解消される。さて一方、シリンダ（図示せず）上に
装着され九回転する磁気ヘッド１２はシリンダモータ１
４の回転数を変化させれば、トラック方向の速度ベクト
ルが変化する。今、シリンダ即ち、磁気ヘッド１２が記
録時と同速度で回転するものとすれば、再生速度変化器
１５はシリンダモータサーボ回路１８が記録時と同じ回
転数となるよう作用し、このときマイクロプロセッサ１
７は前記した角度誤差補正器１０と位相誤差補正器１６
との制御信号を加算してムービングヘッドドライバ１９
に作用し、さらにヘッドムービング機構２０をトラック
幅方向に変化させ、常にトラック中心をトレースするよ
うに制御する。ここで各要素の制御信号を若干定量的に
述べておく。

今、基準クロック発生器７のクロック周波数を８　Ｍ　
Ｈｚとし、シリンダモータ１４の回転数を９０Ｈ１とす
る。ここでシリンダモータ１４の回転によ多テープ上に
記録される画像は１秒間に６０枚だから３トラツクで１
枚の画像を構成する所謂セグメント記録と称する方式を
例とした。各トラックはそれぞれセグメント番号を付加
されて記録されており、前述したＩＤ信号抽出器５は、
信号再生時にセグメント番号も抽出する。

記録時にひとつのトラックをトレースする間の基準クロ
ック数は ８ｘ１０　．１８０＝４４４４４ であり、再生時に記録時と全く同じ条件でヘッドおよび
テープを運動させた場合には位相ロックループ２からの
出力クロック数も同周波数となる。

これに対し、再生時のテープ走行速度が記録時の倍とな
る場合には出力クロック数は変化する。ここて、磁気テ
ープの走行方向と、磁気ヘッドの回転方向とが逆、つま
夛、相対速度が増加するように設定された場合、２倍速
再生時の位相ロックループ出力クロック数は、約α５％
増加する。、これは以下の事情による。第２図は説明の
ための補足図であり１図中、３０〜５２は速度ベクトル
３３゜５４は変位、３５は角度である。今、速度ベクト
ル３０が記録時の磁気ヘッド１２のトレースを示し、ベ
クトル５１が再生時の速度誤差成分とする烙磁気ヘッド
１２は結果的にベクトル５２のように変化する。そこで
ベクトル３２に垂直上方に九とえは３３．３４のように
変位させることでトラック上をはずれることのないヘッ
ドのトレースが行われる。しかしながら、トラックトレ
ースの補正はヘッドの移動（回転による）方向と垂直方
向に施される（３３．３４）ため、速度の大きさは不変
であυ、逆にこの再生速度を検出することにより、上記
したトレースの補正量（たとえば３３．３４の量）を算
出することが可能となる。そこで次に再生速度の変化量
を求める。速度ベクトル３０．３１．３２の大きさをそ
れぞれ、Ｖ３ｏｅｖ５１　”　３２とすれば、速度の変
化量は、ｖ５２Ｖ、。トナル。ベクトル３０とベクトル
３１のなす角をＡｓｓとすると、余弦定理より。

となる。Ａ、５＝１７４°　　Ｖ　ｓ　ｏ　＝１５　（
Ｌ　７８　（ｍｍ　）Ｖｓ　、＝１３１．７　／　１８
０　Ｘ　（ｎ−１）　ｅ　（ｎ　：倍速数）なる場合に
は、速度の変化率ΔＶ、即ちΔＶ　”　（Ｖｓ　２　　
Ｖｓ。）／ｖ３゜は、表１のようになる。

表　　１ この相対速度の変化を検知して実際に角度補正を行う制
御について第３因を用いて以下に詳説する。第３図にお
いて、６０．６１は速度ベクトル、６２．６３はヘッド
変位、６５．６６はヘッド切換信号、およびヘッド変位
信号である。

また、第１因中の要素であるスイッチ切換信号発生器８
０によってヘッド切換信号６５は発生され、シリンダ上
のヘッドが適切なタイミングで切換わるよう位相も調整
される。示すように倍速数が２だけ標準の再生に対して
異なっている場合には標準速度の速度ベクトル６０に対
して、トレースパターンは速度ベクトル６１のように傾
斜する。

そこでこの角度誤差を補正するには、６５．６４のよう
な変位をヘッドに与えればよく、そのためにはヘッド切
換信号６５に対し、６６のように変化する電圧が所望と
なる。ここでＶ、−Ｖは、それぞれヘッドを１トラック
分上方、あるいは下方に変位させるに必要な電圧である
。さて、これを発生させるのに従来は基準となる８ＭＨ
ｚのカウンタと、再生される信号に同期し九前述の位相
ロックループ２からの出力クロックのカウンタを２個用
意して、前者の一定間隔に発するラッチパルスで後者の
カウンタ値をラッチＬ１アナログ量に変換する方法がと
られてい九が、これでは高速の９７２２組とラッチ１組
を要す。これに変わる方法として前記した２つのカウン
タのカウント値の差を出力する論理回路を用いることも
考えられるがこれも高速動作を求められるし、大規模な
回路、となる。そこで、第４図に示すビート信号発生基
金用いる。第４図において７０は乗算器、７１は増幅器
７２はロウパスフィルタ（低域通過フィルタ）、７３は
波形成形器である。ここでまず、８ＭＨｚ基準クロック
と位相ロックループ出力とを２人力とする乗算器７０は
２つの２人力のクロック数差となるクロック信号を発す
る。この信号はレベルが低く、ノイズ成分を含むので増
幅器７１で増幅した後、ロウパスフィルタ７２でノイズ
成分をとり除き、波形成形器７５でロジックレベルに成
形する。セして、たとえばｎ＝＝２倍速の場合には、１
トラツクトレースする間に、 ４４４４４Ｘ　α５Ｘ１０　　−２２２のクロックをビ
ート検出器は出力する。したがって、この信号をカウン
トし、ディジタル−アナログ変換すれば第３図の信号６
６が発生される。勿論この際第２図のスイッチ切換信号
６５の立上りあるいは立下）エツジにてカウンタを適当
な値に初期設定する処理が必要であるが、前述した手段
により、高速な８ＭＨｒ、クロックをたとえば１　トラ
ックあた。り４４４４４個計数するに比し、１トラック
あたＪ）２２２Ｘ（ｎ−１）個計数する程度でよく、高
速動作を要さず、段数も少なくて良い。

これまでの説明でシリンダの回転数は再生スピードを変
えても常に一定として考え九。しかし、これではｎが大
きくなった場合、テープ上の信号にひろえない部分が生
ずる。この事情を第５図を用いて説明する。第５図にお
いて、４０〜４２は速度ベクトル、４５．４４は変位で
ある。記録時と同じ（ｎ＝）ｉ倍速の場合速度ベクトル
４０でトレースするのに対し、ｎ＝４の場合ヘッドを変
位させなければ速度ベクトル４１でトレースが行われる
。しかるに、ヘッドを変位させることによって速度ベク
トル４２でトラックをはずれることなくトレースを行わ
せることができる。しかし表から、この場合、変位方向
がトレースに画直方向であるため、テープの下端近傍で
変位４５．４４４４等を生じさせなければならず、特に
変位４４においてはテープ上をトレースしない事態を生
じている。このように、速度ｎが１と異なる場合に、ト
レースされない部分が生じてくる。そこでこのような場
合にはシリンダモータの回転数をスピードに応じて微少
変化させることにより、トラック上に記録された全信号
を残りなく再生することが可能となる。即ち再生時にテ
ープ速度を正方向に増加すると、ヘッドとの相対速度が
増加する念め、シリンダを減速することで相対速度を一
定に保ち、トラック上の全信号を再生するようにする。

この場合、シリンダスピードの補正量ΔＣは前記し比速
度の補正量ΔＶの符号を反転したもの即ち△Ｃ＝−ΔＶ
となる。従って再生速度ｒ化器１５が速度変化指令を出
力し、シリンダモータサーボ回路１８にシリンダモー〉
１４の回転数が記録時に比し−ΔＯなる差を生ずるよう
働きかける。するとヘッドはテープ速度が記録時と異な
ることにより生ずる速度成分がうち消されて、記録時と
等しい相対速度となる。この時、ヘッドトレース角の違
い、つまり角度誤差の補正を角度誤差補正器によって行
うことはできない。なぜなら、相対速度が記録時と等し
い九め誤差成分は零となるからである。そこでこの時は
、シリンダの回転数誤差を検知し角度誤差を補正する。

第１図中ヘッド回転速度検出器２１に、よって回転数検
出を行い、パターン発生器５０により、記録時と異なる
周波数成分によりパターンを発生する。これは前述のビ
ート検出の概念とほぼ共通している。即ち、シリンダが
９０　Ｈｚで回転する際は零％　−１５％の回転誤差を
生じた時には前述の１トラック補正分のクロック数２２
２に相等するヘッド制御パターンを発生する。つま）、
シリンダ回転速度を変化させ友場合には、第５因６６に
相当する波形をパターン発生器５０が代行して発生する
。第１図においては、シリンダ速度を検出してパターン
を発生させるが第４図のように再生速度変化器１５の出
力をそのまま利用して角度補正パターンを生成すること
が考えられる。友だし、この場合パターン発生回路５０
′は、速度変化指令信号を直接うけとり、（たとえば何
ビ・？トかのディジタル信号で）そのビット情報でヘッ
ド制御信号（第５１１６６　）の傾斜を変化させるもの
で、トランジェント時にメカニカルな遅延が生ずる場合
に過渡特性は若干劣化する。さて、ここでパターン発生
器５０の具体的構成例を第７図に従って説明する。第７
図中、９０は（シリンダ回転速度検出信号の〕周期計測
回路、９１は固定値発生回路、９２は累算器であり、ヘ
ッド切換信号６５の立上りあるいは立下りにおいて初期
化される。まず、シリンダ回転速度検出信号の周期を基
準の８ＭＨｚ（これは異なる一定クロックを用いてもよ
い）ｖｃて計測し、その計測結果を一定値（記録時の回
転速度検出信号の周期計測値）と比較する。そして、ヘ
ッド切換信号の立上りあるいは立下り時に初期化される
累算器で累算する。次に本パターン発生器の他の構成を
示し、要部波形図を交えて動作を詳説する。第８因の構
成例に対する要部波形図が第９図である。第８図中、１
００はカウンタ、１０１はラッチ囲路、１０２はパルス
発生器、１０３〜１０５は電気信号である。ここでパル
ス発生器１０２はヘッド切換信号の立上り、立下りエツ
ジでパルス信号１０４を出力する。このパルスをうけ、
カウンタ１００とラッチ回路１０１はそれぞれ初期化さ
れる。

カウンタ１００は巡回して基準クロック（８ＭＨｚ）を
カウントするものでそのカウント値の模様を図式的に１
０３で示すと、第９図１０３ａ、１０５ｂのようになる
。第９図Ｃａ５ｅ　（ａ）は記録時のシリンダ回転等の
模様、（ｂ）は逆転時にシリンダ回転をはやめ几場合で
ある。信号２２はシリンダの回転速度検出信号であり、
例として記録時のそれが７２０　Ｈｚであると仮定する
と、記録時には１周期につき、１１１１１カウントする
。

そこで１１１１１カウント後再び零に戻るカウンタとす
ると、このカラ／りの計数値を信号２２の立上りエッヂ
でラッチするとラッチ出力を模式的に示すと１０５に示
すような信号を得られ、これをアナログ量に変換すれば
、ヘッドの角度補正信号として用いることができる。

さて前記したように垂直同期信号付近に時間コードを記
録してひとこま単位に検索できるシステムにおいては、
この時間コードが検出できることは必須項目である。と
ころが、テープ走行速度が記録時に対し何１０倍速にも
なった時にこの時間コード信号をひろおりとじてシリン
ダ回転数を何１０倍速分も補正することは変化が大きす
ぎて事実上困難である。そこでこの場合には、前記し九
ヘッド切換信号の位相を調整して対処することが考えら
れる。第１０．１１図はこの点を考慮した本発明の他の
実施例である。第１０図中、１５０は再生信号処理回路
、１５２はムービングヘッド制御回路、１５５はヘッド
切換信号発生回路であり、第１１図中、１５５’はヘッ
ド切換信号発生回路、１５４は時間コード再生回路、１
５５は時間コード検出回路である。第１０因と第１１図
の実施例の違いは、第１０図の実施例が、再生速度変化
器の指令に従い直接ヘッド切換信号の位相を変化するの
に対し、第１１図の実施例は、再生信号中の時間コード
を検出してその検出位相に従ってヘッド切換位相を変化
するところである。そこで次に第１０図のブロック図と
、第１２図の説明図を用いて動作説明する。第１２回に
おいて、１９０゜１９５は速度ベクトル、１９２は変位
、１９５は距離、１９１は記録時のヘッド切換ポイント
である。今サーチ再生を行っ之場合、ヘッド変位させな
ければヘッド軌跡が速度ベクトル１９０に従うとする。

これを１９２のように変位させ、速度ベクトル１９５に
従ってトレースさせようとすると、距離１９５に相当す
る分だけ再生信号が得られない。そこで距離１９３０分
だけスイッチ切換信号を早めることとする。以下にどれ
だけ早めればよいかという時間を計算する。第１２図に
示すように１トラツクごとに生ずるトラックのずれ量α
を用いて、ｎ倍速時に生ずるずれ量（第１２図距離１９
３に相等するもの）１−計算するとずれ量りは、Ｄ＝（
ｎ−１）α となる。１トラツクの全長をＸ１記録時にこのトラック
全長をトレースするのにＴなる時間を要するとすると、
ヘッド切換スイッチを早めるタイミングΔＴは となる。

以上、本発明の実施例においては簡単のため、基準クロ
ックを数えるカウンタ要素等全ハード構成で示したが、
これらはマイクロプロセッサ−内にとシこむことは可能
である。またこの場合には、基準クロックを、マイクロ
プロセッサ−のクロックとして用いることで計測の精度
を上げることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、可変速再生時にもノイズなく再生でき
、テープの上、下端近傍信号ももれなく再生できるので
時間コード等を垂直同期信号近傍に記録した場合も信号
再生ができる。ま几、ヘッド制御に用いるトラックトレ
ースの角度誤差補正回路に工夫をこらし念ので安定動作
、簡素回路が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２因、第３
図、第５図は第１図の実施例の動作説明のための記録ト
ラックが形成されたテープパターン因、第４因、第７図
、第８図は第１図の実施例の構成要素のブロック図、第
９図は第８図の構成要素ブロック図の要部波形図、第６
図、第１０図、第１１図は本発明の他の実施例のブロッ
ク図、第１２図は第１０図、第１１図の実施例を説明す
るタメのテープパターン図である。 符号の説明 ２・・・・・・位相ロックループ、 ３・・・・・・復調回路、 ４・・・・・・同期信号検出器、 ７・・・・・・基準クロック発生器、 ８・・・・・・ビット信号発生器、 １０・・・・・・角度娯差補正器、 ２１・・・・・・シリンダ回転速度検出器、５０・・・
・・・パターン発生器。 第 第 図 環言ｎ回路 ７−４４７０７ス４邑ゴ、ｔＡ　）ｏ、・　戸λ勘入犬
棉正昏第 ゴ ロ 第　８図 ヌ１０口 蔦 口 Ｃ久５ｅ ａｓｅ （ｂ） 第１Ｚ図 第 ２１Ｅ￥１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、可動ヘッドがトラックの幅方向に変位させられるヘ
   リカルスキャン方式の磁気記録再生装置において、ヘッ
   ド回転速度を検出するヘッド回転速度検出手段、テープ
   の走行速度を検出するテープ走行速度検出手段、前記ヘ
   ッド回転速度検出手段出力に従つて記録時の出力からの
   誤差を出力するヘッド回転速度誤差出力手段、前記テー
   プ走行速度検出手段出力の記録時出力と、誤差を出力す
   るテープ走行速度誤差出力手段および、該ヘッド回転速
   度誤差出力手段の出力と該テープ走行速度誤差出力手段
   の出力との演算出力信号により前記した可動ヘッドを幅
   方向に変位するよう制御するヘッド制御手段を設けたこ
   とを特徴とする磁気記録再生装置のヘッド制御装置。 ２、可動ヘッドでトラックの幅方向にも変位させられる
   ヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置において、記
   録時に記録するディジタル信号のクロックとなる信号を
   発生する基準クロック発生手段と、再生時に再生速度に
   応じて変化し、テープとヘッドの相対速度が記録時と一
   致した時前記した基準クロック発生手段と同じ周波数と
   なるクロックを発生する第２のクロック発生手段と、前
   記した基準クロック発生手段の出力と、第２のクロック
   発生手段の出力との差周波数のクロックを発生する差ク
   ロック発生手段と、差クロック発生手段の出力を計数す
   る計数手段と、該計数手段出力に応じて、前記した可動
   ヘッドを幅方向に変位するよう制御するヘッド制御手段
   を設けたことを特徴とする磁気記録再生装置のヘッド制
   御装置。 ３、可動ヘッドでトラックの幅方向にも変位させられる
   ヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置において、対
   向する２つのヘッド出力を切換えるヘッド切換手段、記
   録時と同一のヘッド回転スピード、テープ走行スピード
   で再生する時のヘッド切換信号を出力する基準ヘッド切
   換信号発生手段、テープ再生速度に従って前記した基準
   ヘッド切換信号の位相を変化して前記したヘッド切換手
   段の切換信号として出力するヘッド切換信号位相変化手
   段を設けたことを特徴とする磁気記録再生装置のヘッド
   制御装置。 ４、前記したテープ走行速度誤差出力手段と、回転速度
   誤差出力手段と、ヘッド制御手段とを単一のマイクロプ
   ロセッサで構成し、その基準クロックをディジタル信号
   記録用クロックと同一とすることを特徴とした請求項１
   記載の磁気記録再生装置のヘッド制御装置。 ５、前記した差クロック発生手段を、乗算回路、低域濾
   波回路、増幅回路から構成したことを特徴とする請求項
   ２記載の磁気記録再生装置のヘッド制御装置。