JPH0510721B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の利用分野〕 本発明は、例えば映像信号とPCM音声信号を
オーバラツプ記録する磁気記録再生装置に係り、
特に磁気ヘツドと再生ヘツドプリアンプを連結す
るロータリトランスに関する。 〔発明の背景〕 ビデオ信号を記録再生する２ヘツドヘリカルス
キヤン形VTR（例えば家庭用VTR）においては、
輝度信号をFM変調信号となし、色度信号を前記
FM変調信号より低い周波数帯域に低域変換して
記録再生する。 最近これら映像信号を記録した磁気テープのト
ラツクパターンの延長上に、さらに例えばPCM
化した音声信号（以下、PCM音声信号と略す）
をビデオヘツドで記録再生しようというオーバラ
ツプ記録方式が提案されている。 該オーバラツプ記録方式を第１図および第２図
を用いて簡単に説明する。 第１図は上記記録方式におけるローデイング図
を示したものである。図において、１は磁気テー
プ、２はシリンダ、３はガイドポスト、４，５は
磁気ヘツド、６はシリンダの回転方向、７は磁気
テープの進行方向を示す。この装置においては、
磁気テープ１はシリンダ２に約210度巻き付けら
れている。そして、テープの入り側約30度分に
PCMオーデイオが記録され、残り約180度分の映
像信号が記録される。この装置では、上記のよう
に磁気テープ１が180度以上にわたつて巻き付け
られるため、図示のように２個のヘツド４，５が
磁気テープ上に同時に位置する状態が生じる。 第２図は、上記記録方式のテープフオーマツト
図を示す。図中の８，９はそれぞれ磁気テープ、
ビデオヘツドの進行方向、１０，１１は記録パタ
ーンを示す。また、記録パターン１０，１１の１
０ａ，１１ａは映像信号の記録部分、１０ｂ，１
１ｂはPCM音声信号の記録部分を示す。 ビデオヘツド４，５の位置は、第１図に対応し
たものである。図から明らかなように、ヘツド５
がPCM音声信号１１ｂを再生している時、ヘツ
ド４は映像信号１０ａを再生することになる。 次に従来の家庭用VTRにおけるクロストーク
について簡単に説明する。周知の通り磁気テープ
のシリンダへの巻付け角は185度程度で約５度の
オーバラツプ部分がある。これは画面上の極く一
部に相当するものでこのオーバラツプ部分でのク
ロストーク妨害は性能上許容できるものであつ
た。これに対し上記で説明したオーバラツプ記録
方式のVTRでは、再生時に約30度の区間（画面
上では約1/5に相当する）で同時に異種の２信号
を再生するため相互間のクロストーク妨害が大き
な問題となる。本発明者等は、PCM音声信号が
映像へ妨害を与えるクロストーク量の許容限が、
記録側で−38dB、再生側で−28dBであることを
確認している。上記したクロストークは、回路側
でのクロストーク、磁気ヘツドと記録・再生回路
とを磁気的に結合するロータリトランスでのクロ
ストークとに大きく分類できる。 次に、ロータリトランスでのクロストーク低減
の従来技術を説明する。第３図にロータリトラン
スの構造を示す。Ａに回転子側の平面図、Ｂに回
転子、固定子双方を対向させた時の断面図を示
す。家庭用VTRで用いられているロータリトラ
ンスは同図Ａ，Ｂの如く回転子コア１５と固定子
コア１９がエアギヤツプ２２を保ち平面対向して
いる。１６，１７は回転子コア１５の巻線溝に巻
かれた線材、２０，２１は固定子コア１９の巻線
溝に巻かれた線材である。ここで説明の都合上、
内側（巻線１６，２０）をch１、外側（巻線１
７，２１）をch２と呼ぶ。ch１とch２の間に溝
を堀り金属性のリング材（シヨートリングと呼
ぶ）１８，２３を挿入することでch１，ch２相
互間のクロストークを十分抑圧できる。例えば直
径30mmのロータリトランスにおいては、シヨート
リングのない場合にはch間クロストークは約−
25dB程度で、シヨートリングのある場合には−
40〜−50dB程度まで低減できる。但し、シヨー
トリングを挿入することにより、回転子、固定子
間の磁気結合の度合いを示す結合係数Ｋが低下し
ロータリトランスにおける信号の伝達ロスが増
す。 以上説明したように、２ヘツド形VTRの場合
それに用いられる2chのロータリトランスにシヨ
ートリングを設けることで、ロータリトランスで
生じるクロストーク妨害を十分抑圧しオーバラツ
プ記録方式のVTRに適用できる。 しかしながら、磁気ヘツドを３個以上有するオ
ーバラツプ記録方式のVTRにおいては、クロス
トークを低減するためのロータリトランスの構造
及び磁気ヘツドとロータリトランスの接続方法及
びロータリトランスと記録・再生回路との接続方
法など公知例はなく、それらに関し最適な手段を
与えることは大きな意味を持つ。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、３個の磁気ヘツドを有するオ
ーバラツプ記録方式のVTRにおいて、ロータリ
トランスの構造及び磁気ヘツドとの接続、ロータ
リトランスと記録・再生回路との接続方法を新規
に設定し、映像信号、PCM音声信号間のクロス
トーク妨害のない磁気記録再生装置を提供するこ
とにある。 〔発明の概要〕 本発明の特徴は、２個の記録・再生ヘツドとフ
イールドスチル専用の再生ヘツドを持ち、かつオ
ーバラツプ記録方式のVTRにおいて、各各のヘ
ツドに対応した３つの溝とシヨートリング用溝の
計４つの溝を持つ４チヤンネルロータリトランス
において、回転子側でのヘツドとの接続、固定氏
側と３チヤンネルの再生ヘツドプリアンプ及び記
録アンプとの接続を最適化し映像信号とPCM音
声信号との間のクロストークを抑圧する点にあ
る。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の第一の実施例を説明する。 第４図に、３ヘツド形VTRにおけるヘツドの
位置関係を示す。２４はシリンダ、２５，２６，
２７はビデオヘツドである。第５図は、磁気テー
プ１上の記録パターンを再生した際のビデオヘツ
ド２５，２６，２７の位置を示すものである。通
常の再生時には、アジマスのch１ヘツド２５
とアジマスのch２ヘツド２６を用い、フイー
ルドスチル時にアジマスのch１ヘツド２５と
ch３ヘツド２７を用いる。第５図のトラツク１
０，１１上のハツチングはアジマスを示し、ヘツ
ド２５，２７のアジマスはトラツク１０のそれに
一致し、ヘツド２６のアジマスはトラツク１１の
それに一致するものである。また、PCM信号を
オーバラツプ部に記録する（以下オーバラツプ
PCMと略記する）VTRにおいては、時間圧伸に
よる信号処理を行なうPCM信号の利点を生かし
倍速再生時にも良質な音声を出力することができ
る。しかしながら例えば２倍速再生においては、
ビデオヘツドは１トラツク置きに記録トラツクを
再生する。したがつてアジマスの異なる２つのヘ
ツド（第４図の２５と２６）で再生した場合連続
して安定な再生出力が得られない。このときヘツ
ド２５と２７の同一アジマスを持つ２つのヘツド
で再生すれば連続して安定な再生出力が得られ、
良質な倍速音声の出力も可能になる。原理的には
偶数倍の倍速時に適用できる。 上記説明したように、良質の倍速音声が得られ
るオーバラツプ記録方式のVTRにおいては第４
図の如くシリンダの一端に双方のアジマスを
持つ２個のヘツドを配した３ヘツド構成が有効な
ものとなる。 次に３ヘツド型VTRで生じるクロストークに
ついて第５図を用いて説明する。まず、オーバラ
ツプエリア１０ｂ，１１ｂにPCM信号が記録さ
れている場合について述べる。通常の再生時を考
えると、トラツク１０上の映像信号の記録部１０
ａをch１ヘツド２５が再生しているときch２ヘ
ツド２６はPCM信号の記録部１１ｂを再生して
いるため、ch１とch２の間のクロストーク量は、
再生時の検知限−28dB以下に抑えなければなら
ない。 また、オーバラツプエリア（第５図１０ｂ，１
１ｂ）に記録される信号は、上記説明したPCM
信号以外に、例えばトラツキング制御信号として
用いられるパイロツト信号と映像信号とを周波数
多重した信号が考えられる。これはパイロツト信
号を用いたトラツキング方式（ATF方式；Ａ
utomatic Ｔrack Ｆinding）でビデオインサ
ートを行なう場合、オーバラツプエリア（１０
ｂ，１１ｂのパイロツト信号を再生しつつ、映像
信号をエリア１０ａ，１１ａに記録するものであ
る。オーバラツプエリア１０ｂ，１１ｂに記録さ
れる映像信号は、100KHz〜200KHz付近の比較的
低周波のパイロツト信号に対し記録時交流バイア
スとして作用する働きを持つ。したがつて、通常
再生時には、トラツク１０上の映像信号の記録部
１０ａをch１のヘツド２５が再生しているとき、
ch２のヘツド２６は１１ｂに記録された映像信
号を同時に再生する場合が生じる。この時のch
１とch２との間のクロストークの検知限は約−
32dBであることを発明者等は確認している。 したがつて、前記説明したPCM信号から映像
信号へのクロストーク、映像信号から映像信号へ
のクロストーク双方を考慮し、オーバラツプ区間
での再生のクロストーク量を少なくとも−32dB
以下に抑えなければならない。 第５図において、ch３のヘツド２７のアジマ
スとトラツク１１のアジマスとが異なるので、ア
ジマスロスによりch３からch１へのフロストー
ク量はトラツク１１と隣接するトラツクからの信
号成分で決定する。例えば、ch３ヘツド２７の
トラツク幅が28μｍで、トラツクピツチが20μｍ
であればヘツド２７が隣接トラツクから再生する
信号は、8μｍ分の信号でありch１，ch２のヘツ
ド２５，２６が再生する信号の約−8dBとなる。
したがつて、再生時の検知限が−32dBであるこ
とからch１，ch３間のクロストーク量を少なく
とも−24dB以下に抑える必要がある。また、ch
２，ch３のヘツド２６，２７は一般に1H〜3H程
離れており、双方のクロストーク量が増加すると
画像上でゴーストに似た妨害が生じる。映像信号
間のクロストーク妨害の検知限は約−32dBと、
PCM信号から映像信号へのそれに較べさらに厳
しい。 上記説明したように、ch３のヘツド２７が再
生する信号は、ch２のヘツド２６が再生する信
号に較べ−8dB程度の信号であることから、ch
２，ch３間のクロストーク量は少なくとも−
24dB以下に抑える必要がある。 フイールドスチル時においても、通常の再生時
と同様各ch間のクロストーク量を低減する必要
がある。 記録時においては、第４図に示したヘツドの位
置関係からわかるように、実際に記録電流を流す
ヘツドは２５，２６であるが、ch３のヘツド２
７がch２ヘツド２６の後を追う形になり、ヘツ
ド２７はヘツド２６で記録した信号に対し消去作
用を及ぼす。したがつて、記録時ch３ヘツド２
７には電流が流れないようにする必要がある。 これまでに述べたことからオーバラツプ記録方
式のVTRを３ヘツド構成にする場合、ヘツドと
プリアンプを接続するロータリトランスとしては
チヤンネル数が少なくとも３つ以上必要となり、
従来技術でも説明したように、再生時３つのチヤ
ンネル間でのクロストークを低減すすることが最
大の課題であり、ロークリトランスの構造及びヘ
ツド、記録・再生系回路との接続を以下の如くす
るのが最良である。以下、第６図、第７図を用い
て説明する。 第６図は、ロータリトランスの断面図を示し、
２８は回転子コア、２９は固定子コア、３０，３
２，３３は各々ch１，ch３，ch２の巻線、３１
はシヨートリングである。第７図は、第８図の
ch１，ch２，ch３に対応した記録再生回路で、
２５，２６，２７はビデオヘツド、３７，３８，
３９，４０，４９，５０，５１，６３はスイツ
チ、４１，４２，４３は再生ヘツドプリアンプ、
４４，４５は記録アンプ、５２はインバータ回
路、５４は増幅回路、５５はPCMデコーダ、５
６は映像信号処理回路、５７はバンドパスフイル
タ（以下BPFと略す）、５８はサーボ回路、４
６，４７，４８，５３，５９，６０，６１，６２
は信号端子である。 一般に、ロータリトランスのch間のクロスト
ークを減小させるには、その径を大きくしch間
の距離を離せば良いが、小径のシリンダ（例えば
直径40mm程度）を用いたVTRにおいては、ロー
タリトランスの径も制約を受け隣接チヤンネルの
クロストークは−10〜−15dB程度しか確保でき
ない。したがつて本発明は、４つの溝を持つロー
タリトランスを用い前記したようなch間クロス
トークの抑圧を行なう回路構成を提供するもので
ある。第６図、第７図に示す実施例は良質のコア
材、狭ギヤツプ化などによりロータリトランスの
結合係数(K)Ｋが十分確保できる場合である。従来
用いられていたロータリトランスは一般に結合係
数(K)が約0.97程度である。ロータリトランスの最
外溝にch１の巻線３０を施し、その内側にシヨ
ートリング３１、ch３巻線３２、ch２巻線を配
し、ch１とch２，ch３との間のクロストーク低
減を図る。ここで、シヨートリングは３１ａの
み、３１ａのみでも十分効果があり一方でも可能
とする。またch２，ch３を入れ換える場合にも
本発明は適用できる。 次に第７図の回路動作を簡単に説明する。記録
アンプはch１（４４），ch２（４５）のみに設置
され、ch３は再生のみ動作する。スイツチ４９
は、通常再生時でch２のプリアンプ４３の出力
を選択し、フイールドスチル、倍速再生時にch
３のプリアンプ４２の出力を選択し、映像FM信
号に対するチヤンネルスイツチ５０、PCM信号
に対するチヤンネルスイツチ５１に接続される。
スイツチ５０は端子５３から入力される30Hzのヘ
ツドパルスにより、スイツチ５１はインバータ５
２で反転されたヘツドパルスによりそれぞれ連動
して切り換えられる。スイツチ５０を通過した映
像FM信号は、PCM信号からのクロストーク妨
害を低減するためさらに増幅回路５４で増幅され
た後、映像信号処理回路５６で処理され端子６１
に映像ビデオ信号として出力される。また、映像
信号と周波数多重されたパイロツト信号はBPF
５７を通過後サーボ回路に入力され、端子６２に
トラツキングのずれを意味するトラツキング誤差
信号を出力する。 PCM信号はスイツチ５１を通過後、PCMデコ
ーダ５５でＤ／Ａ変換等の処理を行ない２chの
信号（ステレオ信号）として端子５９，６０に出
力される。 次に、第７図の記録再生回路においてシヨート
リング３１以外にクロストークを低減する手段と
して実施するスイツチ３７，３８，３９，４０，
４９，６３の各モード別の切り換えを第１表に示
す。

【表】 記録時に、ch３ヘツドに流れる漏れ電流によ
る消去作用を防止するためスイツチ６３をｂ側に
接続し等価的なシヨートリングを形成する。ま
た、スイツチ４９はａ，ｂどちらに接続しても良
いが端子４８から入力される制御信号によりスイ
ツチ６３と連動させることを考慮すればｂ側に接
続するのが望ましい。 通常の再生時はch１ヘツド２５、ch２ヘツド
２６を使用しておりスイツチ６３をｂ側に接続す
ることで不要なch3のロータリトランス３２の固
定子側をシヨートし等価的なシヨートリングを形
成する。これによつてch３からロータリトラン
スを介しch２へ混入するクロストーク成分を十
分に減少させることができる。 次にフイールドスチル・倍速再生時は同一アジ
マスのch１ヘツド２５、ch３ヘツド２７を用い
ることが有効であることは先に述べた通りであ
る。使用していないch２ヘツド２６からロータ
リトランスを介しch3へ混入するクロストーク成
分を十分抑圧するためスイツチ３９，４０を双方
ともｂに接続し、等価的なシヨートリングを形成
する。通常再生・フイールドスチル・倍速再生と
もに使用しないヘツドに接続されるロータリトラ
ンスの固定子側をシヨートする（等価的なシヨー
トリングの形成）ことで、隣接チヤネルへ漏れ込
むクロストーク量を通常の−15dBから−35dB程
度まで低減できるものである。 以上説明したように、この実施例（第６図、第
７図）ではシヨートリング３１によりch１とch
２，ch３との間のクロストークを−40dB以下の
レベルに低減するとともに、使用しないチヤンネ
ルを等価的にシヨートリングとする事で、ch２，
ch３間のクロストークを−35dB程まで低減でき
る。しかし、シヨートリングを等価的に２本とす
るためロータリトランスの結果係数Ｋはシヨート
リング１本の時に較べ若干低下するが、先にも述
べたように良質のコア材、狭ギヤツプ化によりそ
の劣化分をほぼ吸収できる場合に適用するもので
ある。 本発明は、第６図において巻線の配置をコアの
内側から順にch１（３０）、シヨートリング３
１、ch３（３２）、ch２（３３）とした場合にも
適用できることは明らかである。 次に、本発明の第二の実施例を説明する。 第８図は、ロータリトランスの断面図を示し、
７２は回転子コア、７３は固定子コア、７４，７
６，７７は各々ch１，ch３，ch２の巻線、７５
はシヨートリングである。第９図は第８図のch
１，ch２，ch３に対応した記録再生回路で７８
はスイツチを示し、他は全て第７図と同様であ
る。 本実施例は、ロータリトランスの結合係数(K)が
従来家庭用VTRで用いられていたものとほぼ同
等の0.97程度である場合に、クロストークを低減
しかつ結合係数Ｋの低下を最小限に抑えるもので
ある。次に、直径40mm程の小径シリンダに用いら
れる直径30〜35mm程度のロータリトランスにおい
て、溝数を４本とした４チヤンネルロータリトラ
ンスのシヨートリングと結合係数、インダクタン
ス、伝達ロスの関係を第２表に示す。

【表】 本発明の発明者等は第２表に示す如く、シヨー
トリングのない場合に較べ、シヨートリング１本
の場合では伝達ロスが0.4dB程増加するのに対
し、シヨートリングが２本の場合には約1dB程ロ
ス分が増加することを実験的に確認している。 第８図は、ロータリトランスの最外溝７４に
ch１、その内側の固定子側に巻線７５を配し、
その端末にスイツチ７８を設ける。さらにその内
側にch３、ch２として巻線７６，７７を施す。
第９図において、スイツチ３７，３８，３９，４
０，４９，６３，７８の切り換えを第３表に示
す。

〔発明の効果〕

本発明は、オーバラツプ記録方式のVTRを３
ヘツド型で構成することで、倍速再生時に時間的
に安定した良質な倍速音声信号を出力できる効果
がある。また溝数４のロータリトランスを用いる
ことで、３個のヘツドに対応した全てのチヤンネ
ル間のクロストークを記録・再生双方とも十分低
減でき、クロストークによる画質劣化、、PCM音
声の音質劣化を防止する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はローデイングを示す平面図、第２図は
磁気テープ上の記録パターンを示すテープパター
ン図、第３図Ａはロータリトランスの平面図、第
３図Ｂはその断面図、第４図は３ヘツドの取付け
状態を示す平面図、第５図はテープパターン上の
ヘツド位置を示すテープパターン図、第６図は本
発明のロータリトランスの断面図、第７図は本発
明の記録再生回路のブロツク図、第８図は本発明
のロータリトランスの断面図、第９図は本発明の
記録再生回路のブロツク図である。 ２５，２６，２７……ビデオヘツド、２８，７
２……ロータリトランスの回転子コア、２９，７
３……ロータリトランスの固定子コア、３１……
シヨートリング、４９，６３，７８……スイツ
チ、５５……PCMデコーダ、５８……サーボ回
路、５６……映像信号処理回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁気テープをシリンダ周囲に180度以上巻付
   け、かつ回転シリンダ上に搭載された第１の磁気
   ヘツドと、第１の磁気ヘツドとはアジマス角の異
   なる第２の磁気ヘツドと、第１の磁気ヘツドとア
   ジマス角の等しい第３の磁気ヘツドを有し、第
   １、第２の磁気ヘツドは互いに180度離して配置
   され、第２、第３の磁気ヘツドが隣接して配置さ
   れた磁気記録再生装置において、溝数４のロータ
   リトランスの回転子側の一端から順に第１の磁気
   ヘツド、シヨートリング、第３の磁気ヘツド、第
   ２の磁気ヘツドを接続しかつ、第１、第２の磁気
   ヘツドを用いる記録時及び通常再生時に第３の磁
   気ヘツドの接続されたロータリトランスのチヤン
   ネルの固定子側を短絡し、第１、第３の磁気ヘツ
   ドを用いる再生時に第２の磁気ヘツドの接続され
   たロータリトランスのチヤンネルの固定子側を短
   絡するようなスイツチ回路を具備したことを特徴
   とする磁気記録再生装置。