JPH0626039B2 - 磁気ヘツドの変位駆動装置 - Google Patents

磁気ヘツドの変位駆動装置

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JPH0626039B2
JPH0626039B2 JP58203961A JP20396183A JPH0626039B2 JP H0626039 B2 JPH0626039 B2 JP H0626039B2 JP 58203961 A JP58203961 A JP 58203961A JP 20396183 A JP20396183 A JP 20396183A JP H0626039 B2 JPH0626039 B2 JP H0626039B2
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magnetic head
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displacement
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は磁気ヘツドをバイモルフ等の電気−機械変換素
子にて変位駆動する装置に関する。
背景技術とその問題点 本出願人は、先に任意のテープ速度及び任意のタイミン
グを以つて、フイールド又はフレーム単位で、ビデオ信
号をテープに対し、容易に記録、再生及び電子編集する
ことのできるビデオ信号記録再生装置を提案した。
以下に第１図を参照して、かかるビデオ信号記録再生装
置（この装置はＳＭＰＴＥタイプＣ型ＶＴＲを基本にし
ている）を詳細に説明する。(1)は磁気テープで、テー
プ案内ドラム(2)にΩ巻きで斜めに巻付け案内される。
テープ(1)の側縁には予めコントロール信号が記録され
ている。テープ(1)のテープ案内ドラム(2)に対する巻付
け角は360゜に近い値で、その巻付きの状態、即ち巻付
きの傾き、巻付け角は一対の傾斜ガイドピン(5)，(6)に
よつて規制される。
テープ案内ドラム(2)は回転上ドラム(3)及び固定下ドラ
ム(4)から構成される。(7a)は記録・再生回転磁気ヘツ
ド、(7b)は消去回転磁気ヘツドで、これらヘツド(7a)，
(7b)は、バイモルフ等の共通の電気−機械変換素子(8)
を介して回転上ドラム(3)に取付けられることにより、
走査方向と略直交する方向に変位可能とされている。
(9)は、回転上ドラム(3)を回転駆動するドラムモータ
で、軸(10)を介してドラム(3)に取付けられている。
尚、γは回転上ドラム(3)の回転方向を示す。
ヘツド(7a)，(7b)は第２図及び第３図に示すように、夫
々リング形コアRCa,RCbに、前者はバランス巻きに、後
者は片巻きにコイルＬa，Ｌbが巻装されている。尚、コ
イルLbは消去信号と記録信号とのクロストークを避ける
ためにコアRCbのヘツド(7a)と離れた方の脚部に巻装さ
れている。ヘツド(7a)のギヤツプＧaはコアRCaの中央に
設けられている。ヘツド(7b)のギヤツプＧbはコアRCbの
片側で、ヘツド(7a)寄りに設けられている。ヘツド(7b)
のギヤツプＧbは、ヘツド(7a)のギヤツプＧａに対しア
ジマスを有し、ヘツド(7a）のギヤツプＧaに対し幅広と
されている。尚、コアRCa，RCbの対向部間の距離ｄは２
mm程度とかなり接近せしめられている。
再び第１図に戻つて説明する。(11)はコントロール用磁
気ヘツド（巻線形磁気ヘツド）である。(12)はキヤプス
タン、(13)はこのキヤプスタン(12)を回転駆動するキヤ
プスタンモータである。(14)はテープ(1)を介してキヤ
プスタン(12)に転接するピンチローラである。テープ
(1)はこれらのキヤプスタン(12)及びピンチローラ(14)
にて挟持され、両者が回転することにより、テープ(1)
はモータ(13)の回転数に応じた任意の走行速度で矢印α
方向に走行せしめられる。尚、ダブルキヤプスタン方式
を採用することもでき、その場合は、テープ(1)は正、
逆両方向に任意の走行速度で走行せしめられる。
(15)は記録側の時間軸伸縮処理回路で、これに入力端子
(16)からの入力ビデオ信号が供給される。この回路(16)
は入力端子(16)に供給された入力ビデオ信号（時間軸伸
縮処理されていないビデオ信号）から垂直同期信号（Ｎ
ＴＳＣ方式の場合は６０Ｈz）を分離する同期分離回路
(15a)を含んでいる。尚、この垂直同期信号は同期盤か
らの基準同期信号で、記録及び再生時共に得られる。
(17)はドラムモータ(9)に対するサーボ回路である。ド
ラムモータ(9)には、モータ(9)、即ち回転上ドラム(3)
の回転に従つて発生する周波数信号及び位相信号を夫々
発生する各信号発生器｛電極（着磁マグネツトホイー
ル）と磁気ヘツド（例えば薄膜型磁束検出ヘツド）から
成る｝が設けられ、これら信号がサーボ回路(17)に供給
される。又、サーボ回路(17)には処理回路(15)の同期分
離回路(15a)よりの垂直同期信号（基準垂直同期信号）
が供給され、ドドラムモータ(9)の信号発生器よりの各
信号がこの垂直同期信号に確実にロツクするように、こ
のサーボ回路(17)によつてドラムモータ(9)の回転が制
御される。この場合、テープ(1)の走行速度に伴つて回
転上ドラム(3)の回転がゆらぐことが無いようになされ
ている。
(18)は入力端子で、これに操作者が速度制御器の押釦等
を操作することによつて発生する、テープ(1)の走行速
度を指令する速度指令信号が供給される。この入力端子
(18)からの速度指令信号はマイクロプロセツサ(19)及び
テープ走行速度制御パルス発生器(20)に供給されて、夫
々が制御される。パルス発生器(20)よりのパルスは、キ
ヤプスタンモータ(13)に対するサーボ回路(21)に供給さ
れる。又、マイクロプロセッサ(19)よりの制御信号がパ
ルス発生器(20)に供給される。
(22)はテープ(1)の走行位置（テープの長手方向の走行
位置）を検出するための位置検出器で、これにはコント
ロール用磁気ヘツド(11)よりの再生コントロール信号
と、キヤプスタンモータ(13)に設けられ、モータ(13)、
即ちキヤプスタン(12)の回転に従つて周波数信号を発生
する周波数信号発生器｛磁極（例えば１周96極の着磁マ
グネツトホイール）と磁気ヘツド（例えば薄膜型磁束検
出ヘツド）から成る｝よりのその周波数信号とが位置検
出回路(22)に供給される。この位置検出回路(22)では、
コントロール信号によつてテープ(1)の大まかな走行位
置が検出され、周波数信号によつてテープ(1)の細かな
走行位置が検出される。位置検出器(22)からの位置検出
信号は、マイクロプロセツサ(19)及びサーボ回路(21)に
供給される。
又、記録側の時間軸伸縮処理回路(15)は、キヤプスタン
モータ(13)の周波数信号発生器からの周波数信号を受け
て、その周波数に応じてビデオ信号の時間軸伸縮処理を
行なうと共に、キヤプスタンサーボ回路(21)からの誤差
信号に基づいてビデオ信号全体の位相補正を行なうよう
にしている。
SW１，SW２及びSW３は記録・再生切換スイツチで、夫々
可動接点ｍ、記録及び再生側固定接点ｐ，ｒを有し、連
動して切換えられる。
(23)は、回転磁気ヘツド(7a)，(7b)の取付けられている
電気−機械変換素子(8)に出力端子(24)から駆動信号を
与えて、ヘツド(7)をその走査方向と略直交する方向に
変位させるヘツド駆動回路である。このヘツド駆動回路
(23)は、ドラムサーボ回路(17)からフライバツクパルス
を受け、これに基づいて位相の固定された三角波の駆動
信号を形成する。又、このヘツド駆動回路(23)に於いて
は、磁気テープ(1) の走行速度に夫々関連する、記録時
にはスイツチSW１を介して得られるキヤプスタンモータ
(13)の周波数信号発生器からの周波数信号の周波数差に
基づいて、再生時にはスイツチSW１を介して得られる後
述するヘツド変位制御回路(34)からの水平同期信号の周
波数差及びトラツキング誤差信号のトラツキング誤差量
に基づいて、三角波の駆動信号の傾斜が制御される。更
にこのヘツド駆動回路(23)に於いては、磁気テープ(1)
の走行位置に夫々関連する、記録時にはスイツチSW２を
介して得られるキヤプスタンサーボ回路(21)からの誤差
信号の誤差量に基づいて、再生時にはスイツチSW２を介
して得られるヘツド変位制御回路(34)からの水平同期信
号の位相に基づいて、三角波の駆動信号のオフセツトレ
ベルが制御される。
次に記録タイミング制御回路(30)について説明する。(2
5)はＦＭ変調器及び記録増幅器で、時間軸伸縮処理回路
(15)からのビデオ信号を受けて、ビデオ信号をＦＭ変調
すると共に、その被ＦＭ変調ビデオ信号を増幅し、スイ
ツチSW３を通じて出力端子(26)から回転トランス（図示
せず）を介して記録信号として記録・再生回転磁気ヘツ
ド(7a)に供給する。又、(37)は消去信号発生回路（発振
器）で、これよりの消去信号（ＦＭキヤリア周波数の２
倍より僅か低い周波数を有する）が出力端子(38)から消
去回転磁気ヘツド(7b)に供給される。変調器及び記録増
幅器(25)と消去信号発生回路(37)はゲート信号発生器(2
7)よりのゲート信号によつて制御されて、記録・消去タ
イミング及び記録・消去周期が制御される。このゲート
信号発生器(27)はマイクロプロセツサ(19)によつて制御
される。(28)及び(29)はフレーミング判別回路で、この
うち(28)は入力端子(16)（処理回路(15)も可）よりのビ
デオ信号を受けてそのフイールドの奇偶を判別する奇偶
判別回路、(29)は入力端子(16)（処理回路(15)も可）よ
りのビデオ信号を受けてそのカラーフレミングを判別す
るカラーフレーミング判別回路である。そして、これら
判別回路(28)，(29)の判別出力がマイクロプロセツサ(1
9)に供給される。又、このマイクロプロセツサ(19)に
は、時間軸伸縮処理回路(15)の同期分離回路(15a)から
の垂直同期信号（基準垂直同期信号）が供給される。(3
9)は、再生モード時に、コントロールヘツド(11)からの
コントロール信号（各傾斜トラツクに対応したカラーフ
レーミング又はフイールドの奇偶のデータを含む）よ
り、そのデータを検出する検出回路で、得られた検出出
力をマイクロプロセツサ(19)に供給する。
又、記録・再生回転磁気ヘツド(7a)よりの再生信号はス
イツチSW３を介して再生増幅器及びＦＭ復調器(31)に供
給されて増幅されると共に、その被ＦＭ変調ビデオ信号
が復調されて、ビデオ信号が得られ、これが再生側の時
間軸伸縮処理回路(32)に供給されて時間軸補正されて出
力端子(33)に出力される。
更に、増幅器及び復調器(31)からのカラービデオ信号中
の水平同期信号がヘツド変位制御回路(34)に供給され
る。又、このヘツド変位制御回路(34)には、入力端子(3
5)，(36)から、記録・再生回転磁気ヘツド(7a)の再生信
号（高周波信号）の包絡線信号及び電気−機械変換素子
(8)に取付けられたストレンゲージの如き機械−電気変
換素子（図示せず）よりの歪検出信号｛素子(8)の歪状
態の検出信号｝が夫々供給される。
次にこの第１図のビデオ信号記録再生装置の記録時の動
作を第４図をも参照して説明する。スイツチSW１〜SW３
の各可動接点は記録側固定接点ｒに切換えられる。テー
プ(1)の走行速度を標準速度Ｓnより低い速度、即ち標準
速度Ｓnの1/mの速度で走行させて、入力端子(16)よりの
ビデオ信号をテープ(1)に記録する場合を考える。第４
図に於いて、(1)は第１図と同様の磁気テープを示し、
ＣＴＬはテープ(1)に予め等間隔に記録されたコントロ
ール信号を示す。Ｔは、テープ(1)が標準速度Ｓnで走行
している場合の磁気ヘツドによる傾斜トラツク（実線に
て示す）を示し、Ｔ′はテープ(1)が標準速度Ｓnの1/m
で走行しているときの傾斜トラツク（破線にて示す）を
示す。
しかして、このビデオ信号記録再生装置（ＶＴＲ）で
は、テープ(1)の走行速度が のときに、テープ(1)が標準速度Ｓnで走行しているとき
の傾斜トラツクと同じ傾き及び同じ長さの傾斜トラツク
Ｔをテープ(1)上に形成するようにビデオ信号の記録を
行なわせるようにする。尚、第４図に於いてαはテープ
(1)の走行方向を、βはヘツド(7)の走査方向を夫々示
す。
そこで、入力端子(18)に、テープ(1)の走行速度が （ｍは任意に選択し得る）である旨の速度指令信号を供
給する。かくすると、パルス発生器(20)は、テープ(1)
が標準走行速度Ｓnのときに発生するパルスの周波数Ｆn
の1/m倍の周波数のパルスを発生し、これがキヤプスタ
ンサーボ回路(21)に供給される。かくして、テープ(1)
は の速度を以つて継続して走行するように、キヤプスタン
(12)及びピンチローラ(14)によつて走行駆動される。こ
のテープ(1)の走行速度 は、マイクロプロセツサ(19)よりパルス発生器(20)に速
度を変更する旨の制御信号が供給されない限り、変化し
ない。
この場合、標準の記録再生テープ速度より低い、あるテ
ープ速度範囲でキヤプスタンを駆動制御し、それにより
テープ(1)をある記録済トラツクを近傍位置から次の隣
接する記録予定トラツク位置への移動を行なわせる。こ
のときテープ(1)は短時間で隣のトラツク位置へ移動
し、かつその標準のトラツク間隔を行きすぎたりオーバ
ーシユートしたりすることなく、かつその隣接トラツク
位置に到達する前後のテープ速度が標準記録再生テープ
速度よりも十分低い一定のテープ速度（静止も含む）に
なつている事が可能である様な、その様なテープ速度を
目標とするキヤプスタン制御を行なう。
又、時間軸伸縮処理回路(15)では、テープ(1)の低速走
行時又は走行停止時に第４図の傾斜トラツクＴに夫々入
力ビデオ信号の単位信号分、即ち１フイールド分（尚、
１フレーム分も可）が丁度記録されるように、その入力
ビデオ信号が伸長されると共に、テープ(1)上のコント
ロールトラツクＣＴＬを基準とした傾斜トラツクＴの到
来位置と、その傾斜トラツクＴに記録しようとするビデ
オ信号とのタイミングが一致するように、キヤプスタン
サーボ回路(21)からの誤差信号に基づいて伸長されたビ
デオ信号の位相が制御される。
又、ヘツド駆動回路(23)は、ヘツド(7a)，(7b)が傾斜ト
ラツクＴを確実に走査するように、ドラムサーボ回路(1
7)、キヤプスタンモータ(13)の周波数信号発生器及びキ
ヤプスタンサーボ回路(21)によつて制御されて、電気−
機械変換素子(8)に駆動信号を供給する。ヘツド(7a)が
ある傾斜トラツクＴを走査してあるフイールドのビデオ
信号を記録し、次にその隣りの傾斜トラツクＴを走査し
て他のあるフイールドのビデオ信号を記録する場合、ヘ
ツド(7a)，(7b)の変位だけでその傾斜トラツクＴを走査
し切れない場合に限つて、マイクロプロセツサ(19)によ
つてパルス発生器(20)が制御され、これによつてテープ
(1)の走行速度が から僅か変化し、ヘツド(7a)，(7b)が目的の傾斜トラツ
クＴを走査できるようにする。従つて、テープ(1)は、
ヘツド(7a)，(7b)の可能な範囲の変位によつて、確実に
所定の傾斜トラツクＴを走査し得るようにその走行が制
御される。
変調器及び記録増幅器(25)では、その記録増幅器のオ
ン、オフがゲート信号発生器(27)よりのゲート信号（こ
れはマイクロプロセツサ(19)によつて制御される）によ
つて制御されて、時間軸伸縮処理回路(15)から記録・再
生ヘツド(7a)への時間軸伸縮処理されたビデオ信号の供
給・非供給が制御される。即ち、処理回路(15)からのビ
デオ信号のうち、ｍに近い整数フイールドにつき１フイ
ールドのビデオ信号が１フイールド分ずつ抽出されてス
イツチSW３を介してヘツド(7a)に供給される。
又、テープ(1)にカラービデオ信号を記録しようとする
場合は、カラーフレミングの連続性を保持してそのカラ
ービデオ信号が順次各傾斜トラツクＴに記録されるよう
に、カラーフレーミング判別回路(29)の判別出力に基づ
いて、処理回路(15)からのビデオ信号をフイールド単位
で取捨選択する。
更に、テープ(1)にモノクロームビデオ信号を記録しよ
うとする場合は、フイールドの奇偶のフレーミングの連
続性を保持してそのモノクロームビデオ信号が順次各傾
斜トラツクＴに記録されるように、奇偶判別回路(28)の
判別出力に基づいて、処理回路(15)からのビデオ信号を
フイールド単位で取捨選択する。
第５図及び第６図は、記録の瞬間のテープ速度及び位置
が任意の状態にあつても、それをヘツド高さベクトルＰ
と信号位相ベクトルΨの高度な制御によつて正規パター
ンに復元記録する事が出来得る事を示すベクトル図であ
る。
標準記録速度ベクトルｖrは、ヘツド走査速度ベクトル
ｖhとテープ速度ベクトルｖtの合成ベクトルである。
今、任意の位置での任意記録速度ベクトルＶrがあつた
とすると、これに速度補正ベクトルΔfを加える事でベ
クトル(vr)が得られる。
一方、テープ(1)上の位置ずれベクトルΔΨは、ビデオ
信号位相成分ベクトル(ΔΨ)とトラツク垂直方向可動ヘ
ツド変位量ベクトル(ΔΡ)との合成によつて補正し得
る。
さらに、第６図から分る様に、前述のΔfはΔΡ及びΔ
Ψの時間微分値の合成で得られる。ここで、ΔfはΔf＝
＋となる。但し、 である。
かくして、テープ(1)のある速度（標準速度より低速）
での傾斜トラツクＴ′の代りに、その速度に於いて標準
速度のときと同じ傾斜トラツクＴをテープ(1)上に形成
することができる。
次にテープ走行系の摩擦力について述べる。特にテープ
を静止させたり逆走行させたりするとき、この問題はテ
ープテンシヨンやテープガイデイングの制御の可能性を
根底から揺るがす事になる。
例えば、今ＳＭＰＴＥタイプＣ型ＶＴＲに於いて、テー
プが正方向へ走行していたとする。このときドラム上の
テンシヨンＴ(θ)分布は次の様に計算し得る。
但し、Ｔ0：テープ入口の張力 μ：固定部摩擦係数 θmax：全巻付角 次にテープが逆方向へ走行した瞬間、テンシヨンＴ(θ)
の分布は次式のように全くその様子を変えることにな
る。
それではテープが静止した瞬間から逆方向に走行するま
での間のテンシヨンの分布は、一体どうなるであろう
か。それは簡単に言えば、無数の分布曲線を生み出し得
る状態だと言う事が出来る。つまり、固体摩擦面と接触
している弾性体が、その摩擦力によつて歪を受けている
とき、その歪分布は等価摩擦力と等価弾性率とで決まる
最大歪傾斜の範囲内で自由な分布状態を保存する性質が
あるからである。
例えば、テープが静止した瞬間の分布は前記分布計算式
のどちらかに属している筈である。しかしテープ走行の
停止にともない、テープのドラムに対する入口側又は出
口側のテンシヨンの１方又は両方が変わつたとしたら、
途中のテンシヨン分布はどう変るであろうか。しかし、
与えられた入口側と出口側のテンシヨンの間を連続的に
結ぶ新らたな分布曲線は容易には得られない。これは例
えば、さらさらとした砂で出来た砂山の一角が崩れ、別
の傾斜部分が生じ、その結果両側のテンシヨンとの対応
がとれると言う様な概念で考えるのが適切である。
つまり、固体摩擦でその形状を保持される連続体は、正
に曲型的なヒステリシス（履歴）現象を示し、それによ
り連続体としての形状に無限の不確定性（多様性）を持
ち得る。これは、上述の砂山の形が無数の履歴を示すの
と同様である。そして、又、それらのヒシテリシスは外
部からの微振動外乱等により消歪され、例えば砂山が平
坦化される様な形でいつかは基底状態に戻る事も考えら
れる。
従つて、標準速記録時と全く同等のドラム面上テンシヨ
ン分布を望むなら次の条件を守らなければならない。即
ち、記録中又はその直前にテープの摩擦方向を少しでも
変えてはいけない、ということである。これを確実に守
るためにはテープの低速での走行中に記録するか、又は
絶対にオーバーシユートさせないで徐々にテープを停止
せしめ、テンシヨン緩和が起きない内に直ちに記録しな
ければならない。
ところで、一般に連続低速運動中のテープに信号を記録
しようとしても、正規の記録はまず出来ないと考えられ
ており、普通は標準速か完全静止時かどちらかを選ぶ事
が考えられていたので、従来その様なテープを低速で動
かしながら記録しようと言う考えは未だ提案されていな
かつたが、上述した本出願人の提案にかかるビデオ信号
記録再生装置によつてこれを可能にしたものである。
尚、記録時のテープは一定低速走行に限らず、間欠走行
でも良い。この場合、記録対象信号の流れの中で、一つ
のフイールドあるいはフレーム又はその他の信号シーケ
ンスの中の単一ブロツク区間のみ記録を行なう。単一ブ
ロツクの記録の後は、直ちに記録を停止するか、少なく
とも休止区間を設ける。さらに少なくとも一連の信号ブ
ロツクの記録終了後には、直ちにキヤプスタン駆動の停
止を指令し、それにより少なくとも標準速連続記録時の
トラツクピツチよりも短かい距離の間でテープを停止せ
しめ、その位置で次のトラツクの記録の指令を待機す
る。この待機位置にて、待機後、次の記録指令によつて
次のトラツクの記録を行なう。
次に、第１図の装置に於ける、記録済みテープに記録さ
れたビデオ信号の１部を新らたなビデオ信号の書換える
場合の動作を説明する。尚、この記録済みテープは、第
１図の装置によつて、テープの低速走行又は静止状態に
於いて、上述のようにビデオ信号の記録されたもので
も、従来のＳＭＰＴＥタイプＣ型ＶＴＲによつてテープ
の標準速度走行に於いて普通にビデオ信号を記録したも
のでも良い。
先ず、スイツチSW１〜SW３の可動接点ｍを再生側固定接
点ｐに切換えて、再生モードとなし、記録済テープのビ
デオ信号をフレーム単位で順次静止画再生して、書直す
べきビデオ信号を決定する。この場合には、入力端子(1
8)にテープの間欠走行指令信号が供給され、これによつ
てパルス発生器(20)より間欠パルスが発生し、テープ
(1)は２フイールド、即ち２トラツク毎に間欠的に走行
せしめられる。
この場合、ヘツド駆動回路(23)は、ヘツド(7a)，(7b)が
ビデオ信号の記録された傾斜トラツクＴをテープ(1)の
停止状態で確実に走査するように、ドラムサーボ回路(1
7)、ヘツド変位制御回路(34)によつて制御されて、電気
−機械変換素子(8)を駆動する。
ヘツド(7a)からの再生信号はスイツチSW３を介して再生
増幅器及び復調器(31)に供給されて被ＦＭ変調ビデオ信
号の増幅及びＦＭ復調が行なわれた後、時間軸伸縮処理
回路(32)に供給されて時間軸補正されて出力端子(33)に
出力され、モニタ受像機（図示せず）にて受像される。
このようにして、記録済テープに記録されているビデオ
信号のうち書直すべき部分、例えば１フレーム分のある
ビデオ信号が決まつたら、テープ(1)の走行を停止した
ままで、記録モードに切換え、スイツチSW１〜SW３の各
可動接点ｍを記録側固定接点ｒに切換える。記録モード
に於ける第１図の装置の動作は略上記した通りである。
但し、ここでは書直すべきフレームのビデオ信号を、記
録に先立つて消去する必要がある。従つて、消去信号発
生回路(37)から、記録信号と略同じタイミングで消去信
号を発生させて消去ヘツド(7b)に供給する。
又、記録・再生ヘツド(7a)及び消去ヘツド(7b)は、テー
プ(1)の走行停止状態のままで、電気−機械変換素子(8)
によつて、書換えるべき１フレーム分のビデオ信号の記
録された２本の傾斜トラツクＴを順次走査せしめられ、
これにより１フレーム分のビデオ信号の消去及び記録が
行なわれる。この間、ヘツド駆動回路(23)からは、その
１フレーム分のビデオ信号の記録期間に亘つて、１定傾
斜のヘツド駆動信号を発生し、これが電気−機械変換素
子(8)に供給される。
又、記録済みテープ(1)にカラービデオ信号を書換え記
録しようとする場合は、カラーフレーミングの連続性を
保持してそのカラービデオ信号が順次各傾斜トラツクＴ
に記録されるように、検出回路(39)にて検出された、既
記録ビデオ信号のカラーフレーミングデータに基づい
て、処理回路(15)からのビデオ信号をフイールド単位で
取捨選択する。
更に、テープ(1)にモノクロームビデオ信号を記録しよ
うとする場合は、フイールドの奇偶のフレーミングの連
続性を保持してそのモノクロームビデオ信号が順次各傾
斜トラツクＴに記録されるように、検出回路(39)にて検
出された、既記録ビデオ信号のフイールドの奇偶データ
に基づいて処理回路(15)からのビデオ信号をフイールド
単位で取捨選択する。
上述の記録済みテープ(1)のビデオ信号の書換え記録の
後、テープ(1)の停止状態のままで、再び再生モードに
切換えれば、切換え記録したビデオ信号を静止画再生し
て、チエツクすることができる。この書換え記録したビ
デオ信号を、何度でも書換え記録できることは勿論であ
る。
尚、回転ヘツドの個数（例えば２個）、テープのテープ
案内ドラムに対する巻付け角（例えば180゜）等は上述
の例に限らず任意である。
又、記録及び再生回転磁気ヘツドは、兼用でなく、別々
のヘツドでも良い。この場合、これらヘツドの取付けら
れる電気−機械変換素子は共通でも別体でも良い。
上述したビデオ信号記録再生装置は、ビデオデイスクの
マスタテープの作成、アニメーシヨン画の作成、静止画
フアイルの作成等に使用して頗る好適である。
ところで、上述の回転磁気ヘツド(7a)，(7b)を走査方向
と略直交する方法に変位させるバイモルフから成る電気
−機械変換素子(8)は、その駆動電圧−変位量特性が第
７図の曲線αに示すようなヒステリシス特性を有すると
共に、進行波振動の影響を強く受けて第８図Ａ，Ｂに示
すように駆動電圧の周波数に対し、基本固有共振周波数
ｆO及び位相回転を有する。
ところで、上述のビデオ信号記録再生装置では、特に記
録時に於いて、回転磁気ヘツド(7a)，(7b)によつて磁気
テープ(1)に記録形成される記録トラツクの始点、傾
斜、傾斜の直線性及び長さに高精度性が要求されるが、
バイモルフから成る電気−機械変換素子(8)の特に上述
のヒステリシス特性のために、かかる要求を十分満すこ
とがでなかつた。
これを解決するために、電気−機械変換素子(8)にスト
レンゲージ等の機械−電気変換素子を取付けて電気−機
械変換素子(8)の変位を検出し、この検出出力によつ
て、電気−機械変換素子(8)に十分なループゲインを以
つてフイールドバツク（帰還位相補償）を掛けることを
考えたが、上述の要求には程遠いものであつた。
発明の目的 かかる点に鑑み、本発明は磁気ヘツドを高精度を以つて
変位駆動することのできる磁気ヘツドの変位駆動装置を
提案しようとするものである。
発明の概要 第１の本発明は、磁気テープに対し傾向トラックを形成
する如くその磁気テープを走査する磁気ヘッド及びその
磁気ヘッドが取付けられ、その磁気ヘッドを傾斜トラッ
クと略直交する方向に変位させるバイモルフを備えた回
転磁気ヘッドと、そのバイモルフを駆動する駆動回路
と、そのバイモルフの駆動による磁気ヘッドの変位を検
出するためにバイモルフの両面に取付けられた一対の変
位検出素子と、回転磁気ヘッドの回転並びに磁気テープ
の走行速度及び走行位置に基づいて形成された、磁気ヘ
ッドをバイモルフによって変位させるための三角波の変
位制御信号を発生する変位制御手段と、その変位制御手
段からの変位制御信号に一対の変位検出素子からの検出
出力の差分が合成された合成信号が供給される積分器と
を有し、その積分器の出力を駆動回路に供給するように
したものである。
第２の本発明は、磁気テープに対し傾斜トラックを形成
する如くその磁気テープを走査する磁気ヘッド及びその
磁気ヘッドが取付けられ、その磁気ヘッドを傾斜トラッ
クと略直交する方向に変位させるバイモルフを備えた回
転磁気ヘッドと、そのバイモルフを駆動する駆動回路
と、そのバイモルフの駆動による磁気ヘッドの変位を検
出するためにバイモルフの両面に取付けられた一対の変
位検出素子と、回転磁気ヘッドの回転並びに磁気テープ
の走行速度及び走行位置に基づいて形成された、磁気ヘ
ッドをバイモルフによって変位させるための三角波の変
位制御信号を発生する変位制御手段と、その変位制御手
段からの変位制御信号に一対の変位検出素子からの検出
出力の差分が合成された合成信号が供給される、積分器
及びバイモルフの基本固有共振周波数に等しい中心周波
数を有するノッチ形フイルタの縦続回路とを有し、その
縦続回路の出力を駆動回路に供給するようにしたもので
ある。
上述せる第１の本発明によれば、磁気ヘツドを高精度を
以つて変位駆動することのできる磁気ヘツドの変位駆動
装置を得ることができる。
上述せる第２の本発明によれば、磁気ヘツドを一層の高
精度を以つて変位駆動することのできる磁気ヘツドの変
位駆動装置を得ることができる。
実施例 以下に第９図を参照して、本発明を第１図のビデオ信号
記録再生装置に適用した一実施例を詳細に説明する。
(8)はバイモルフから成る電気−機械変換素子で、その
一端が回転上ドラム(3)の固定部に取付けられ、その遊
端に磁気ヘツド(7a)，(7b)が取付けられている。このバ
イモルフから成る電気−機械変換素子(8)の両面にはス
トレンゲージから成る機械−電気変換素子（機械的歪検
出素子、変位検出素子）(40)，(41)が取付けられる。こ
れら機械−電気変換素子(40)，(41)からの両検出出力は
ブリツジ回路ＢＲを介して差動増幅器(44)に差動的に供
給される。尚、＋Ｂ，−Ｂは正負の電源、(42)，(43)は
機械−電気変換素子(40)，(41)と協同してブリツジ回路
ＢＲを構成する抵抗器である。しかして、ブリツジ回路
ＢＲの対角点の出力が差動増幅器(44)に差動的に供給さ
れる。
差動増幅器(44)の出力は合成器（減算器）(46)−(47)を
通じて積分増幅器（積分器）(48)に供給され、その出力
がノツチフイルタ(49)を介して駆動増幅器（駆動回路）
(50)に供給される。そして、駆動増幅器(50)よりの駆動
電圧がバイモルフから成る電気−機械変換素子(8)の電
極に供給される。
(45)は記録時の変位制御回路で、これよりの変位制御信
号が減算器(46)，(47)に供給される。この回路(45)は、
パターン直線性補正信号発生回路(45Ａ)及びヘツド変位
信号発生回路(45Ｂ)を含み、その各信号が夫々減算回路
(46)，(47)に供給され、この信号から差動増幅器(44)の
出力が夫々差引かれる。回路(45Ａ)は磁気ヘツド(7a)，
(7b)のテープ(1)に対する走査の仕方のプログラムの記
憶されたメモリ（ＲＡＭ又はＲＯＭ）、その読出し出力
をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及びそれらの周辺回路か
ら構成され、そのＤ／Ａ変換器の出力が減算器(46)に供
給される。このパターン直線性補正信号発生回路(45A)
の出力は、第１図において、記録時にスイッチＳＷ１を
介して得られるキャプスタンモータ(13)の周波数信号発
生器からの周波数信号の周波数差（磁気テープの速度情
報）及び記録時にスイッチＳＷ２を介して得られるキャ
プスタンサーボ回路(21)からの誤差信号の誤差量（磁気
テープの位置情報）に基づいて、後述する三角波の駆動
信号のトラック毎の直線性を補正する微小な補正信号で
ある。これによって、磁気テープの走行速度の変化に基
づく磁気テープの摩擦力変化によって、三角波の駆動信
号の直線性が崩れるのを補正することができる。又、回
路(45Ｂ)は磁気ヘツド(7a)，(7b)のテープ(1)に対する
走査軌跡（記録トラツク）の傾斜の補正及びその始点の
テープ(1)の長手方向上に於ける位置補正信号（三角波
信号）を発生し、この信号が減算器(47)に供給される。
このヘッド変位信号発生回路(45B) の出力は、第１図の
ヘッド駆動回路(23)の記録時の駆動信号と同様であっ
て、ドラムサーボ回路(17)からのフライバックパルスを
受け、これに基づいて形成された位相の固定された三角
波の駆動信号であって、記録時にスイッチＳＷ１を介し
て得られるキャプスタンモータ(13)の周波数信号発生器
からの周波数信号の周波数差に基づいてその傾斜が制御
される共に、記録時にスイッチＳＷ２を介して得られる
キャプスタンサーボ回路(21)からの誤差信号の誤差量に
基づいてそのオフセツトレベルが制御された位置補正信
号である。要するに、この回路(45B) よりの出力は、回
転磁気ヘツド(7a),(7b) の回転並びに磁気テープ(1) の
走行速度及び走行位置に基づいて形成された三角波の変
位制御信号である。
ストレンゲージから成る機械−電気変換素子(40)(41)
は、上述したように、抵抗器(42)，(43)と共同してブリ
ツジ回路を構成し、その対角点の出力が差動増幅器(44)
に差動的に供給されるので、差動増幅器(44)の出力側に
は歪のない、直線性の良好な、バイモルフから成る電気
−機械変換素子(8)の変位検出出力即ち磁気ヘツド(7
a)，(7b)の変位検出出力が得られる。
積分増幅器(48)は直流を含む低周波領域の信号に対し十
分なゲインを付与する補償器で、傾斜特性は６dB/oct
である。
ノツチ形フイルタ(49)は、第11図に示す如くバイモルフ
から成る電気−機械変換素子(8)の基本固有共振周波数
ｆ0（例えば１．３KHz）と等しい中心周波数を有すると
共に、その両側の比較的幅の狭いノツチ形特性を有す
る。このフイルタ(49)の伝達関数Ｆ(s)は次式のように
表わされる。
第10図に上述のバイモルフから成る電気−機械変換素子
(8)の具体構成例を示す。即ち、磁気ヘツド(7a)，(7b)
の取付けられた断面コ字形のヘツド保持部(52)に、略平
行に配された２枚の略五角形状のバイモルフ板(8A)，(8
B)の先端が取付けられ、その各後部が更に夫々他のバイ
モルフ板(8C)，(8D)；(8E)，(8F)にて挟持され、これら
全体がヘツド基板(51)に取付けられている。尚、(52)は
ねじ止め用の孔である。そして、このヘツド基板(51)が
回転上ドラム(3)（第１図参照）にねじ止めされる。
次に、第９図の磁気ヘツドの変位駆動装置の動作を第１
２図をも参照して説明しよう。第９図に於いて、変位制
御回路(45)の出力を周波数の変化に拘わらずレベルの一
定（０ｄＢ）な信号としたとき、差動増幅器(44)の出力
側を切断したとき（オープンループ）の差動増幅器(44)
の出力信号の周波数特性（絶対値ゲイン特性）を第12図
Ａに曲線ａとして示し、第９図図示の如く差動増幅器(4
4)の出力側を減算器(46)に接続したとき（クローズドル
ープ）の差動増幅器(44)の出力信号の周波数特性（絶対
値ゲイン特性）を第12図Ａに曲線ｂとして示す。又、変
位制御回路(45)の出力信号の位相を０゜としたときのオ
ープンループ及びクローズドループ時の差動増幅器(44)
の出力信号の位相の周波数特性を第12図Ｂに曲線ｃとし
て示す。
第９図の装置では、クローズドループにより、絶対値ゲ
インの周波数特性は曲線ｂに示すように周波数ｆ0以下
で略平坦になる。即ち、積分増幅器（積分器）(48)の存
在により、電気−機械変換素子(8)に低域に於いて十分
な負帰還（ＮＦＢ）が掛つて、曲線ａの低域の部分に対
して曲線ｂの低域の部分がレベル低下して平坦となる。
又、中域では、電気−機械変換素子(8)にゲインの位相
反転により正帰還（ＰＦＢ）が掛つて、曲線ａの中域の
部分に対して曲線ｂの中域の部分がレベル上昇して平坦
となる。
又、クローズドループに積分増幅器(48)を挿入すると、
ゲインの周波数特性がくずれる虞があるが、ノツチフイ
ルタ(49)の挿入により、電気−機械変換素子(8)の固有
共振がオープンループ補正により抑圧されると共に、ゲ
インの周波数特性のくずれ（磁気ヘツド(7a)，(7b)の変
位の２次変形）が抑えられる。又、積分増幅器(48)の利
得を適当に調整することにより、曲線ｂの平坦特性の程
度を調整することができる。
又、曲線ｂの如く、周波数ｆ0以下でゲインの周波数特
性が平坦となるのは、第13図のナイキスト図からも分
る。尚、第13図に於いて横軸はゲインの実数部を示し、
縦軸は虚数部を示す。曲線ｄはオープンループゲインベ
クトルの軌跡（矢印の方向に周波数が上昇する）を示
し、この軌跡がクローズドループゲインの絶対値が１の
等高線ｅの近傍を通過することで、周波数特性の平坦な
クローズドループゲイン特性が得られるものである。こ
れは正帰還によつて、ゲインの周波数特性を平坦にする
ものである。又、低域に負帰還が掛つていることで、非
直線性及びヒステリシス特性（第７図ａ、直線Ｂの如
く）が改善される。この改善に対し、正帰還は悪影響を
及ぼさず、又、中域で正帰還が掛ることにより、低域で
の十分な負帰還が可能となる。
尚、第13図に於いて、ｆは基準ベクトルを示し、ｇは発
振領域を示す。又、破線はクローズドループに於けるゲ
インの絶対値の等高線を示す。
かくして、第９図のクローズドループのゲインの周波数
特性が電気−機械変換素子(8)の基本固有共振周波数ｆ0
以下で略平坦になるので、磁気ヘツド(7a)，(7b)を高精
度を以つて変位駆動することができ、記録トラツクのテ
ープ(1)の長手方向の始点、傾斜、傾斜の直線性、長さ
を所望のものに制御することができる。
発明の効果 上述せる第１の本発明によれば、磁気ヘツドの取付けら
れた電気−機械変換素子（バイモルフ）の駆動電圧対変
位のヒステリシス特性が補正されるので、磁気ヘツドを
高精度を以つて変位駆動することができ、高精度を以つ
て記録トラツクのテープ上の長手方向の始点、傾斜、傾
斜の直線性、長さを所望のものに制御することができ
る。
上述せる第２の本発明によれば、第１の本発明でクロー
ズドループに積分器を挿入したことによる利得の周波数
特性の乱れを、クローズドループに、電気−機械変換素
子（バイモルフ）の基本固有共振周波数に等しい中心周
波数を有するノツチフイルタを挿入したことにより、オ
ープンループ補正により、周波数特性の乱れを回避する
と共に、電気−機械変換素子（バイモルフ）の共振を抑
圧することができるので、磁気ヘツドを一層高精度を以
つて変位駆動することができ、一層の高精度を以つて記
録トラツクの始点、傾斜、傾斜の直線性、長さを所望の
ものに制御することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は先に提案されたビデオ信号の記録再生装置の具
体例を示すブロツク線図、第２図及び第３図はその磁気
ヘツドの具体構造を示す夫々平面図及び正面図、第４図
及び第５図はテープ上の記録パターンを示すパターン
図、第６図はベクトル線図、第７図は電気−機械変換素
子の特性曲線図、第８図は電気−機械変換素子の特性曲
線図、第９図は本発明による磁気ヘツドの変位駆動装置
の一実施例を示すブロツク線図、第10図はその磁気ヘツ
ドの取付けられた電気−機械変換素子の一例を示す斜視
図、第11図はノツチ形フイルタの特性曲線図、第12図は
ループの特性曲線図、第13図はループのナイキスト線図
である。 (7a)，(7b)は回転磁気ヘツド、(8)は電気−機械変換素
子（バイモルフ）、(40)，(41）は変位検出素子（スト
レンゲージ）、(45)は変位制御回路、(48)は積分器（積
分増幅器）、(49)はノツチ形フイルタ、(50)は駆動回路
である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】磁気テープに対し傾斜トラックを形成する
    如く該磁気テープを走査する磁気ヘッド及び該磁気ヘッ
    ドが取付けられ、該磁気ヘッドを上記傾斜トラックと略
    直交する方向に変位させるバイモルフを備えた回転ヘッ
    ドと、 該バイモルフを駆動する駆動回路と、 該バイモルフの駆動による上記磁気ヘッドの変位を検出
    するために上記バイモルフの両面に取付けられた一対の
    変位検出素子と、 上記回転磁気ヘッドの回転並びに上記磁気テープの走行
    速度及び走行位置に基づいて形成された、上記磁気ヘッ
    ドを上記バイモルフによって変位させるための三角波の
    変位制御信号を発生する変位制御手段と、 該変位制御手段からの変位制御信号に上記一対の変位検
    出素子からの検出出力の差分が合成された合成信号が供
    給される積分器とを有し、 該積分器の出力を上記駆動回路に供給するようにしたこ
    とを特徴とする磁気ヘッドの変位駆動装置。
  2. 【請求項２】磁気テープに対し傾斜トラックを形成する
    如く該磁気テープを走査する磁気ヘッド及び該磁気ヘッ
    ドが取付けられ、該磁気ヘッドを上記傾斜トラックと略
    直交する方向に変位させるバイモルフを備えた回転磁気
    ヘッドと、 該バイモルフを駆動する駆動回路と、 該バイモルフの駆動による上記磁気ヘッドの変位を検出
    するために上記バイモルフの両面に取付けられた一対の
    変位検出素子と、 上記回転磁気ヘッドの回転並びに上記磁気テープの走行
    速度及び走行位置に基づいて形成された、上記磁気ヘッ
    ドを上記バイモルフによって変位させるための三角波の
    変位制御信号を発生する変位制御手段と、 該変位制御手段からの変位制御信号に上記一対の変位検
    出素子からの検出出力の差分が合成された合成信号が供
    給される、積分器及び上記バイモルフの基本固有共振周
    波数に等しい中心周波数を有するノッチ形フイルタの縦
    続回路とを有し、 該縦続回路の出力を上記駆動回路に供給するようにした
    ことを特徴とする磁気ヘッドの変位駆動装置。
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