JPH05298645A - 磁気テープ装置のトラッキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ＦＧ補正回路６では、トラック曲がり検出回
路１０により、ヘッド切換パルスおよび検波回路５によ
る検波で得られた検波電圧に基づいて、トラック曲がり
に関する情報を発生する。補正パターン決定回路１１
は、その情報に基づいて所定の演算を施し、ＦＧ信号の
補正パターンを作成する。時間軸圧伸回路１２は、上記
の補正パターンに基づいてＦＧ信号の周期を補正する。
そして、サーボ回路７により、補正ＦＧ信号の周期に応
じてモータドライバ８に与える制御信号を変化させる
と、それにしたがってドラムモータ２および回転ドラム
１の回転速度が変化する。この結果、ビデオヘッド３・
３は、トレース速度が変化して、磁気テープ９上で曲が
っているトラックに追従してトレースするようになる。 【効果】 安価かつ高精度なトラッキング装置を提供す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオテープレコーダ
等の磁気テープ装置においてトラッキングを行う磁気テ
ープ装置のトラッキング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転ドラムを備えた磁気テープ装置とし
て、例えば、ビデオテープレコーダ（以降、ＶＴＲと称
する）では、図８に示すように、磁気テープ２１に直線
状に傾斜したトラックＴＫをビデオヘッド２２・２２に
より形成することで記録を行うようになっている。図９
に示すように、このとき得られる再生信号は、２個のヘ
ッド２２・２２から得られた信号がヘッド切換パルス毎
に切り換えられたものとなっており、振幅がほぼ一定に
なっている。

【０００３】最近のＶＨＳ方式のＶＴＲでは、長時間モ
ードにおける画質向上を図るため、長時間モードのトラ
ックＴＫの幅である１９μｍと一致する幅のジャストト
ラックヘッドと呼ばれるビデオヘッド２２を用いた機種
がある。このようなＶＴＲでは、トラックＴＫとビデオ
ヘッド２２の幅が一致しているため、ビデオヘッド２２
が隣接するトラックＴＫの一部をトレースすることがな
く、再生信号にクロストーク成分が生じることは殆どな
い。

【０００４】ところが、図１０に示すように、機器毎で
機構部の組み立て精度のバラツキ等によって、磁気テー
プ２１に曲がったトラックＴＫ’が形成されることがあ
る。この場合、直線的にビデオヘッド２２をトレースさ
せると、トラックＴＫ’が曲がっているため情報の読み
取りが完全に行われなくなる。その結果、図１１に示す
ように、再生信号が、各トラックＴＫ’のほぼ中央部で
振幅が大きく低下して、画質に悪影響を及ぼすことにな
る。

【０００５】このような不都合を解消するには、例え
ば、以下に述べる三つの手法が考えられる。

【０００６】（１）ムービングヘッドを用いる手法 いわゆるムービングヘッドは、ヘッドチップが可動式の
ベース上に固定され、回転ドラムの回転に合わせてヘッ
ドチップの高さが変化するヘッドである。このヘッドを
採用したＶＴＲでは、トラック曲がりに応じてヘッドを
高精度にトラックＴＫ’に追従させるようにしている。

【０００７】（２）幅広ヘッドを用いる手法 図１２に示すように、従来用いられていた、トラックＴ
Ｋの幅１９μｍ（長時間モード）より広い２６μｍの幅
のビデオヘッド２３を用いる。このビデオヘッド２３を
用いたＶＴＲでは、曲がったトラックＴＫ’に対しても
確実にトレースすることができる。

【０００８】（３）ジャストトラックヘッドと幅広ヘッ
ドとを用いる手法 ビデオヘッド２２とビデオヘッド２３とを備え、両者を
適宜切り換える。このような構成のＶＴＲでは、正常な
トラックＴＫをトレースする場合にはビデオヘッド２２
を用い、曲がったトラックＴＫ’をトレースする場合に
はビデオヘッド２３を用いるようにビデオヘッド２２・
２３を切り換えて、再生信号の読み取りを確実にしてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、（１）
の手法では、ビデオヘッド２２の可動機構や、この可動
機構を駆動制御する回路等の高価な装置を必要とするた
め、ＶＴＲ本体のコストアップを招来するという問題が
ある。また、手法（２）では、構成が簡素化できるた
め、ＶＴＲ本体のコストアップを抑えることができる
が、ビデオヘッド２３が隣接するトラックＴＫをトレー
スするので、画質の低下は避けられないという問題があ
る。さらに、手法（３）では、画質の低下はないもの
の、多くのビデオヘッド２２・２３を備えなければなら
ず、ＶＴＲ本体のコストアップを招来するという問題が
ある。

【００１０】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、安価な構成で高精度に再生信号の読み取り
を行うようにした装置を提供することを目的としてい
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気テープ装置
のトラッキング制御装置は、回転可能に設けられた回転
ドラムと、回転ドラムに取り付けられ、回転により磁気
テープの長手方向に対し傾斜して形成されたトラックを
トレースして情報を読み取る複数のヘッドとを備えた磁
気テープ装置において、回転ドラムの回転速度に応じた
周波数の周波数信号に基づいて回転ドラムの回転速度を
制御する制御回路を備えたトラッキング制御装置であっ
て、上記の課題を解決するために、以下の手段を講じて
いることを特徴としている。

【００１２】すなわち、上記の磁気テープ装置のトラッ
キング制御装置は、ヘッドから出力された再生信号を検
波する検波手段と、検波手段の検波電圧に基づいてトラ
ックの曲がりの程度を検出し、制御回路に入力される周
波数信号の周期をトラックの曲がりの程度に応じて補正
する周波数信号補正手段とを備えている。

【００１３】

【作用】上記の構成では、ヘッドから得られた再生信号
が、検波手段により検波される。周波数信号補正手段で
は、検波により得られた検波電圧からトラックの曲がり
の程度が検出され、その値に応じて周波数信号の周期が
補正される。このように補正された周波数信号が制御回
路に与えられると、回転ドラムの回転速度が制御回路の
制御により周波数信号の周期の変化に応じて変化する。

【００１４】例えば、検波電圧が低下する期間では、ト
ラックの傾斜が正規のトラックに比べて緩やかになって
いるが、この期間で周波数信号の周期が長くされ、回転
ドラムの回転速度が低下する。この結果、ヘッドのトレ
ースする軌跡は、傾斜が正規の軌跡より緩やかになり、
トラックにほぼ一致するようになる。逆に、検波電圧が
上昇する期間では、トラックの傾斜が正規のトラックに
比べて急になっているが、この期間で周波数信号の周期
が短くされ、回転ドラムの回転速度が上昇する。この結
果、ヘッドのトレースする軌跡は、傾斜が正規の軌跡よ
り急になり、トラックにほぼ一致するようになる。

【００１５】このように、上記の構成は、再生信号から
得た検波電圧に応じて、回転ドラムの回転速度を変化さ
せ、ヘッドのトレース軌跡の傾斜を変化させるようにな
っている。それゆえ、上記の構成によれば、ヘッド高さ
を変化させる機構とそれを制御するための回路や、トラ
ック曲がり用のヘッド等の高価な部品を必要としないの
で、従来の回転ドラムの回転速度制御システムを利用し
て、比較的安価に高精度なトラッキング装置を提供する
ことができる。

【００１６】

【実施例】本発明をＶＴＲに適用した一実施例について
図１ないし図７に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。

【００１７】本実施例に係るＶＴＲは、回転ドラム１
と、ドラムモータ２と、ビデオヘッド３・３と、信号処
理回路４と、検波回路５と、ＦＧ補正回路６と、サーボ
回路７と、モータドライバ８とを備えている。

【００１８】回転ドラム１は、図示しない固定ドラムに
対し回転可能に設けられており、ドラムモータ２により
回転駆動されている。また、この回転ドラム１には、周
囲にほぼ１８０°磁気テープ９が傾斜して巻き付けられ
ている。ヘッドとしてのビデオヘッド３は、磁気テープ
９に対し映像情報の記録および再生を行う映像用ヘッド
であり、回転ドラム１の外周部に互いに対向するように
設けられている。信号処理回路４は、ビデオヘッド３・
３から出力された再生信号、および回転ドラム１に設け
られた図示しないオーディオヘッドから出力された再生
信号に所定の処理を施して、映像信号と音声信号とを復
元する回路である。

【００１９】検波回路５は、ビデオヘッド３・３により
得られた再生信号を検波して検波電圧として出力する回
路である。ＦＧ補正回路６は、後に詳述するように、検
波電圧の大きさに基づいてトラック曲がりの程度を検出
し、その程度に応じて周波数信号であるＦＧ信号の周期
を補正するようになっており、周波数信号補正手段とし
ての機能を有している。上記のＦＧ信号は、回転ドラム
１の回転速度（３０Ｈｚ）に応じた７２０Ｈｚのパルス
であって、図示しない波形整形回路により方形のパルス
に整形されたものである。

【００２０】制御回路としてのサーボ回路７は、ＦＧ補
正回路６により補正された補正ＦＧ信号、およびヘッド
切換パルスに基づいて、回転ドラム１の回転（位相およ
び速度）をサーボ制御するための制御回路である。上記
のヘッド切換パルスは、回転ドラム１の１回転毎に得ら
れる３０Ｈｚのパルスであって、図示しない波形整形回
路により方形のパルスに整形されたものである。モータ
ドライバ８は、サーボ回路７で発生した制御信号に応じ
てドラムモータ２に供給する駆動電流を変化させる駆動
回路である。

【００２１】上記のＦＧ補正回路６は、トラック曲がり
検出回路１０と、補正パターン決定回路１１と、時間軸
圧伸回路１２とからなっている。

【００２２】トラック曲がり検出回路１０は、回転ドラ
ム１の１回転毎に得られるヘッド切換パルスおよび検波
回路５から出力される検波電圧に基づいて、トラック曲
がりの程度を検出する回路である。このトラック曲がり
検出回路１０は、例えば、検波電圧を監視し、最低の検
波電圧を検出するとともに、その電圧が検出された位置
をヘッド切換パルスの変化点を基準として検出して、こ
れらをトラック曲がりに関する情報として出力するよう
になっている。

【００２３】補正パターン決定回路１１は、ＦＧ信号の
周期の補正パターンを、上記の情報に基づいて、トラッ
ク曲がりの前半と後半とに分けて回転速度の補正パター
ンを後述のようにして決定する回路であり、例えば、デ
ィジタル処理を行う演算回路により構成されている。時
間軸圧伸回路１２は、上記の補正パターンに基づいてＦ
Ｇ信号の時間軸を圧縮または伸長させることにより、Ｆ
Ｇ信号の周期を補正する回路である。

【００２４】続いて、補正パターン決定回路１１による
補正パターンの決定方法について、説明する。ここで
は、例えば、図２に示すように、磁気テープ９に形成さ
れたトラックＴＫ’に１０％の曲がりが生じている場合
について考える。なお、曲がりの程度は、トラック幅に
対するトラックＴＫ’のトラック幅への最大変位距離の
割合を示すものである。例えば、トラック幅が標準モー
ドで５８μｍである場合、上記の最大変位距離が５．８
μｍであれば、１０％の曲がりということになる。

【００２５】まず、正常なトラックＴＫであれば、ビデ
オヘッド３が、トレースの起点であるＡ点からトラック
中央部であるＢ点を通過し、トレースの終点であるＣ点
に達する。この場合、ビデオヘッド３がＡ点→Ｂ点→Ｃ
点をトレースするのに時間Ｔを要するとすれば、時間Ｔ
およびこのときの回転ドラム１の角速度ω₀ は、次式の
ようにして与えられる。

【００２６】 Ｔ＝（１／２）×（１／３０Ｈｚ）＝１／６０ ω₀ ＝π／Ｔ 一方、上記のような曲がりの生じたトラックＴＫ’（図
では便宜上、直線的に折れ曲がっているように描いてい
る）では、ビデオヘッド３が、Ａ点からトラック中央部
であるＢ’点を通過しＣ点に達する。この場合は、ビデ
オヘッド３がＡ点→Ｂ’点をトレースするためには、Ａ
点→Ｂ点のトレースに要する時間Ｔ_AB（＝Ｔ／２）より
１０％短い時間でビデオヘッド３が点Ｂ’に達する必要
がある。ビデオヘッド３がＡ点→Ｂ’点をトレース時間
は、１０％のトラック曲がりの場合、点Ａと点Ｂと間の
距離に対し、点Ａと点Ｂ’と間の距離が１０％長くなっ
たと近似的にみなすことで決定される。それゆえ、この
ときの角速度ω’は、次式のようにして与えられる。

【００２７】 ω’＝（π／２）／０．９×（Ｔ／２） ≒１．１１（π／Ｔ） ＝１．１１ω₀ また、残りの時間でビデオヘッド３が点Ｂ’→点Ｃをト
レースするための角速度ω”は、次式のようにして与え
られる。

【００２８】 ω”＝（π／２）／１．１×（Ｔ／２） ≒０．９１（π／Ｔ） ＝０．９１ω₀ したがって、回転ドラム１の角速度は、図３に示すよう
に、時間が０から０．９×（Ｔ／２）の期間（ア）で
１．１１ω₀ となり、続く０．９×（Ｔ／２）からＴの
期間（イ）で０．９１ω₀ となるように補正する必要が
ある。このため、ＦＧ信号の周期の補正パターンは、図
４に示すように、トラック曲がりのない通常の場合の１
周期をｔ₀ とすると、期間（ア）で１．１１ｔ₀ とな
り、続く期間（イ）で０．９１ｔ₀ となるように設定さ
れる。すなわち、期間（ア）では、ＦＧ信号の周期を
１．１１倍し、期間（イ）では、ＦＧ信号の周期を０．
９１倍することで、回転ドラム１の角速度が１０％のト
ラック曲がりに応じて補正されることになる。

【００２９】なお、以上は単純化したモデルであって、
実際の回転ドラム１の角速度は、回転ドラム１の慣性モ
ーメントとドラムモータ２のトルクとによって決定され
る角加速度により変化する。それゆえ、これらの定数を
適切に選択することで、例えば、図５に示すように、上
記のモデルに近い状態で角速度を変化させることができ
る。図５の角速度変化では、波形の立ち上がりおよび立
ち下がりの曲線部分の形状が上記の慣性モーメントおよ
びトルクによって決定される。

【００３０】上記の構成によるトラッキング制御の動作
を図６の波形図を参照にして説明する。

【００３１】トラック曲がりが生じた場合、ビデオヘッ
ド３・３から出力された再生信号は、振幅が大きく変化
するものとなる。この場合、ほぼトラック中央部で曲が
りが生じているとすると、検波回路５により検波された
再生信号の検波電圧は、ほぼ中央部が最も低い電圧にな
る。

【００３２】次いで、ＦＧ補正回路６では、トラック曲
がり検出回路１０により、検波電圧およびヘッド切換パ
ルスに基づいて、上記の最も低い検波電圧とその検出位
置とがトラック曲がりに関する情報として発生する。す
ると、補正パターン決定回路１１により、上記の情報に
基づいて前述のような所定の演算が施され、ＦＧ信号の
補正パターンが作成される。

【００３３】さらに、時間軸圧伸回路１２により、上記
の補正パターンに基づいて、ＦＧ信号の周期が補正され
る。このとき、ＦＧ信号は、前半部で時間軸が伸長され
て周期が長くされる一方、後半部で時間軸が圧縮されて
周期が短くされることにより補正ＦＧ信号となる。な
お、図６におけるＦＧ信号および補正ＦＧ信号は、簡単
のため、パルスの個数を省いている。

【００３４】上記のようにして得られた補正ＦＧ信号が
サーボ回路７に入力されると、サーボ回路７により、補
正ＦＧ信号の周期に応じて変化する制御信号が出力され
る。そして、この制御信号により、モータドライバ８
は、ドラムモータ２の回転を変化させる。これにより、
回転ドラム１の回転速度は、補正ＦＧ信号の周期が長く
なった期間で高くなり、補正ＦＧ信号の周期が短くなっ
た期間で低くなるように変化する。なお、同図において
破線で示したのは、回転ドラム１の標準の回転速度であ
る。

【００３５】この結果、ビデオヘッド３・３は、トレー
ス速度が変化することにより、図７に示すように、磁気
テープ９上で曲がっているトラックＴＫ’に追従してト
レースするようになる。

【００３６】以上述べたように、本実施例は、再生信号
の検波電圧の振幅レベルに応じてトラック曲がりの程度
を検出し、回転ドラム１の回転速度をその程度に応じて
１回転毎に補正するようになっている。この本実施例の
構成は、実際には、ビデオヘッド３のトレース軌跡とト
ラックＴＫ’とを完全に一致させることは難しいが、簡
単な回路構成で実現できるという点で優れている。それ
ゆえ、ビデオヘッド３をジャストトラックタイプのヘッ
ドとしても、トラックＴＫ’に沿ってビデオヘッド３を
トレースさせることが可能になる。これにより、ムービ
ングヘッドとこれを駆動するための複雑な回路や、トラ
ック曲がり用のヘッドを必要とすることなく、比較的安
価な構成で高画質を維持することが可能なトラッキング
装置を構成することができる。

【００３７】なお、本実施例では、最も簡単で補正効果
があると思われる構成について説明したが、これに限ら
ず、ＦＧ補正回路７の回路構成を工夫することにより、
より精度の高いトラッキング装置を実現することも可能
である。また、本実施例では、映像の再生信号によりト
ラッキング制御を行う構成について説明したが、トラッ
クＴＫ・ＴＫ’に記録された音声の再生信号（ＦＭ）を
検波して、上記のようにトラッキング制御を行うもので
あっても、ほぼ同様の効果が得られる。

【００３８】

【発明の効果】本発明の磁気テープ装置のトラッキング
装置は、以上のように、ヘッドから出力された再生信号
を検波する検波手段と、検波手段の検波電圧に基づいて
トラックの曲がりの程度を検出し、制御回路に入力され
る周波数信号の周期をトラックの曲がりの程度に応じて
補正する周波数信号補正手段とを備えている構成であ
る。

【００３９】これにより、再生信号から得た検波電圧に
応じて、トラックの曲がりの程度を検出し、その曲がり
の程度に応じて回転ドラムの回転速度を変化させ、ヘッ
ドのトレース軌跡の傾斜を変化させるので、ヘッドのト
レースを正確にトラックに追従させることができる。ま
た、上記の構成は、比較的簡単な回路により構成するこ
とができる。それゆえ、ヘッドの高さを変化させる装置
や、トラック曲がり用のヘッド等を備えた高価な構成に
比べてコストアップを抑えることができる。

【００４０】したがって、本発明を採用すれば、安価か
つ高精度なトラッキング装置を提供することができると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るＶＴＲのトラッキング
装置を含む要部の構成を示すブロック図である。

【図２】図１のトラッキング装置におけるＦＧ補正回路
の補正パターン決定回路による補正パターン決定の手順
の参照となるトラックを示す説明図である。

【図３】上記の補正パターン決定回路により決定される
ＦＧ信号の周期の補正パターンの基になる回転ドラムの
角速度の補正パターンを示す波形図である。

【図４】上記の補正パターン決定回路により決定される
ＦＧ信号の周期の補正パターンを示す波形図である。

【図５】実際の回転ドラムの角速度の補正パターンを示
す波形図である。

【図６】図１のトラッキング装置の動作を示す波形図で
ある。

【図７】図１のトラッキング装置によるトラッキング制
御でビデオヘッドが曲がったトラックをトレースする状
態を示す説明図である。

【図８】従来のＶＴＲにおいてビデオヘッドが正常なト
ラックをトレースする状態を示す説明図である。

【図９】ヘッド切換パルスと図８のトレースにより得ら
れた再生信号とを示す波形図である。

【図１０】従来のＶＴＲにおいてビデオヘッドが曲がっ
たトラックをトレースする状態を示す説明図である。

【図１１】ヘッド切換パルスと図１０のトレースにより
得られた再生信号とを示す波形図である。

【図１２】幅広ヘッドを用いた場合のトレース状態を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ 回転ドラム ３ ビデオヘッド（ヘッド） ５ 検波回路（検波手段） ６ ＦＧ補正回路（周波数信号補正手段） ７ サーボ回路（制御回路） ９ 磁気テープ ＴＫ トラック ＴＫ’ トラック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転可能に設けられた回転ドラムと、回転
   ドラムに取り付けられ、回転により磁気テープの長手方
   向に対し傾斜して形成されたトラックをトレースして情
   報を読み取る複数のヘッドとを備えた磁気テープ装置に
   おいて、回転ドラムの回転速度に応じた周波数の周波数
   信号に基づいて回転ドラムの回転速度を制御する制御回
   路を備えたトラッキング制御装置であって、 ヘッドから出力された再生信号を検波する検波手段と、
   検波手段の検波電圧に基づいてトラックの曲がりの程度
   を検出し、制御回路に入力される周波数信号の周期をト
   ラックの曲がりの程度に応じて補正する周波数信号補正
   手段とを備えていることを特徴とする磁気テープ装置の
   トラッキング装置。