JPH0675318B2 - トラッキング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ヘリカル走査方式の磁気記録再生装置のトラ
ッキング装置に関するものである。

従来の技術 一般にヘリカル走査方式の磁気記録再生装置において
は、特殊再生を行う場合テープ速度が記録時と異なるた
めに回転磁気ヘッドの走査軌跡が記録トラックと傾きが
異なり正しくトラッキングできなくなる。また通常の再
生を行う場合においても、記録時と装置が異なる場合種
々の機械精度の差やテープ走行条件の差などにより正し
くトラッキングできない場合がある。

従来、上述のような問題を解決するために、回転磁気ヘ
ッドをバイモルフ構成の圧電素子によりトラック幅方向
に変位しうるように構成し、再生時回転磁気ヘッドより
得られるトラッキング誤差信号にしたがって圧電素子を
駆動することによりトラッキングをとる方法が採用され
ている（たとえば、特公昭61-27808号公報）。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような従来の方式においては（１）
回転する圧電素子に電力を供給せねばならず、そのため
にブラシ・スリップリングが必要となりコスト・信頼性
において問題がある、（２）一般に圧電素子は安定性に
欠け、ドリフト性の歪みがあり、そのために圧電素子に
より駆動されるヘッドは再生専用としてしか使用でき
ず、装置として記録ヘッドが必要になり、よってロータ
リトランス数を増さねばならず高精度が要求される回転
ドラムの構造が複雑となり組立時の歩留り悪化する、
（３）また、ヘッドの先端をトラック幅方向に平行に変
位させることが困難なため、特に短波長記録された信号
を再生する場合ヘッドタッチが悪くなり再生信号のS/N
が悪化する等の問題を有している。

本願発明は上記問題点に鑑み成されたもので、テープの
送りをダイナミックに制御することにより、再生用のト
ラッキングヘッドが不用で、かつヘッドタッチが良好な
トラッキングを可能とするヘリカル走査型の磁気記録再
生装置のトラッキング装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のトラッキング装置
は、回転ドラムが角度θ_Ｐ回転する毎に、回転ドラムに
配置された回転磁気ヘッドが磁気テープ上をθ_Ｗ（ただ
し、θ_Ｗ＜θ_Ｐ）の回転角度に渡って走査し、信号を記
録再生する磁気記録再生装置において、前記回転ドラム
部における前記磁気テープのテンションを制御するテン
ション制御手段と、前記回転ドラムとキャプスタン間に
移動可能に配置され前記回転ドラムから前記キャプスタ
ンに至る磁気テープ長を可変するためのトラッキングガ
イドポストと、前記トラッキングガイドポストを駆動す
るポストアクチュエータと、前記ポストアクチュエータ
を駆動する駆動手段と、前記ギャプスタンを駆動するキ
ャプスタン駆動手段と、前記回転磁気ヘッドにより再生
される信号よりトラッキング誤差信号を検出するトラッ
キング誤差信号検出手段と、前記トラッキング誤差信号
を低域周波数成分と高域周波数成分に分離する帯域分離
手段とを構成し、再生時、前記キャプスタン駆動手段は
トラッキング誤差信号の低域周波数成分により前記キャ
プスタンの回転を制御し、前記駆動手段は前記回転ドラ
ムが角度θ_Ｐ回転する期間を一周期とし前記回転磁気ヘ
ッドが前記磁気テープ上を走査する第一の期間では前記
トラッキング誤差信号の高域周波数成分により前記ポス
トアクチュエータを駆動し前記トラッキングガイドポス
ト位置を制御し、他の第二の期間では前記一周期間の初
期におけるトラッキング誤差信号が略零になるような位
置にトラッキングガイドポスト移動するようにしたもの
である。

作用 本発明は上記した構成により、再生時、トラッキング誤
差信号検出手段で検出されたトラッキング誤差信号の低
域周波数成分にしたがってキャプスタンの回転位相を制
御することにより平均的にトラッキングを取り、トラッ
キング誤差信号の高域周波数成分にしたがってポストア
クチュエータを駆動しトラッキングガイドポストの位置
を制御し回転ドラム部における磁気テープの長手方向の
位置を可変することにより回転磁気ヘッドは磁気テープ
上に記録されている記録トラック上を正確に走査し、ま
た回転磁気ヘッドがトラッキングする必要のない期間に
おいて次のトラッキング初期位置となるようにトラッキ
ングガイドポスト補正することにより回転磁気ヘッドは
常に安定して記録トラック上トラッキングしながら走査
することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例のトラッキング装置について、
図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明に係わる磁気記録再生装置の要部構成
図、第２図は第１図におけるガイドポストP6,P8とトラ
ッキングガイドポストP7の位置関係を示したポスト配置
図、第３図は本発明に係わるトラッキング装置の要部ブ
ロック、第４図は磁気テープ３の記録トラックと回転磁
気ヘッドの走査軌跡関係を示した説明のための図であ
る。

第１図において１は供給リール、2aは供給リール１にト
ルクを与え磁気テープ３にテンションを付与するための
リールモータ、2bはリールモータ2aに電力を供給するモ
ータ駆動回路である。磁気テープ３は供給リール１より
ガイドポストP1、テンションレバーの一端に配置された
テンションポストP2,ガイドポストP3,P4を経由し回転ド
ラム５に至り回転ドラネ５にθ_Ｗ＝90（度）に渡って添
接され、さらにガイドポストP5,P6、トラッキングガイ
ドポストP7、ガイドポストP8を経由しキャプスタン９お
よびピンチローラ10に挟接され図示していないが巻き取
りリールに至る。キャプスタン９は記録時および再生
時、磁気テープ３を一定速度で巻き取りリールに移送す
る。回転ドラム５には二つの回転磁気ヘッド5a,5bがθ
_Ｐ＝180（度）の間隔で配置されている。すなわち、回
転磁気ヘッド5a,5bは回転ドラム５がθ_Ｐ回転する毎に
交互に磁気テープ３上をθ_Ｗの角度に渡って走査する。

一端にテンションポストP2が配置されたテンションレバ
ー4aは他端4eを支点とし回動自在に構成されており、磁
気テープ３のテンションにより反時計方向の回動力が与
えられ、一端が固定部に支持されたバネ4bにより時計方
向の回動力を与えられている。テンションレバー4aの略
中央部に磁石片4cが配置され磁気センサ4dが磁石片4cに
対向して固定部に配置されており、磁気センサ4dにより
テンションレバーの回動量を検出する。モータ駆動回路
2bは磁気センサ4dの出力に対応した電力をリールモータ
2aに供給し、テンションポスト4aは常に所定の位置にな
るように制御される。すなわち、磁気テープ３のテンシ
ョンは一定に保たれる。テンションポストP2,テンショ
ンレバー4a,バネ4b,磁石片4c,磁気センサ4d,モータ駆動
回路2b,リールモータ2aはテンション制御手段を構成し
ている。6bは圧電素子より構成されたポストアクチュエ
ータで、一端は固定部材6aを介して固定配置され、他端
にはトラッキングガイドポストP7が構成され、ドラッキ
ングガイドポストP7が配置された裏面には磁石片6cが配
置されている。6dは磁気センサで磁石片6cに対向し固定
部に配置されトラッキングガイドポスト位置を検出す
る。トラッキングガイドポストP7は記録時は所定の位置
に固定されており、再生時はポストアクチュエータ6bに
より可動され磁気テープの経路を変更する。

ガイドポストP6,P8、トラッキングガイドポストP7は第
２図に示すような位置関係にあり、本実施例ではトラッ
キングガイドポトスP7からガイドポストP6,P8までの距
離が等しくなるように配置している。トラッキングガイ
ドポストP7はトラッキング動作を行わない記録時等にお
いてはY₀の位置に固定されている。このときのガイドポ
ストP6からP8に至る磁気テープ３の長さL₀は である。トラッキングアクチュエータ6bを駆動しトラッ
キングガイドポストP7の位置を±δＹだけ微小変位させ
ると、ガイドポストP7からP8に至る磁気テープ３の長さ
Ｌは Ｌ＝L₀±δＹ・（４・Y₀／L₀） L₀±k₀・δＹ ；k₀＝４・Y₀／L₀ と近似できる。

すなわちトラッキングガイドポストP7をδＹだけ変位さ
せるとガイドポストP6からP8に至る磁気テープ３の長さ
はδＬ＝k₀・δＹだけ変化する。

キャプスタン９は磁気テープ３を一定速度で移送するよ
うに制御されているため、このδＬは回転ドラム５側の
磁気テープ３の移送の変化となる。この変化に対してテ
ンション制御手段は磁気テープ３のテンションを一定に
保つように動作するため回転磁気ヘッド5a,5bは磁気テ
ープ３に対し良好な接触を保つことができ、安定して信
号を再生することができる。

第３図は本発明に係わるトラッキング装置の要部ブロッ
ク図で、第３図において第１図と同じ構成要素について
は同一記号を付してある。第３図において、11はパルス
発生器で回転磁気ヘッド5a,5bが回転角θ_Ｗ渡って磁気
テープ３を走査する第一の期間はハイレベル、それ以外
の第二の期間はローレベルであるバルス信号を出力す
る。12はスイッチ回路で、回転磁気ヘッド5a,5bにより
再生される再生信号を選択し出力する。13は回転磁気ヘ
ッド5a,5bの記録トラック位置に対する位置偏差ε（ト
ラック幅方向の偏差）を検出するトラッキング誤差検出
手段でスイッチ回路12の出力が入力され、入力信号より
トラッキング誤差信号を他の信号と分離しトラッキング
誤差信号を出力する。

20は帯域分離手段でハイパスフィルタとローパスフィル
タより構成されトラッキング誤差信号を低域成分と高域
成分に分離し出力する。実用上、このハイパスフィルタ
およびローパスフィルタの折点周波数は回転ドラム５の
回転数ｎ（rps）に対し低い周波数に設定する。

21bはキャプスタン９を駆動するキャプスタンモータ、2
1aはキャプスタンモータ駆動回路でキャプスタンモータ
21bとキャプスタン駆動回路21aでキャプスタン駆動手段
を構成している。キャプスタン駆動回路21aには帯域分
離手段20により分離されたトラッキング誤差信号の低域
成分が入力され、その入力信号に対応した電力をキャプ
スタンモータ21bに供給しキャプスタン９の回転位相を
制御する。キャプスタン９をこのように制御することに
よりトラッキング誤差信号の平均値は零となる。すなわ
ち回転磁気ヘッド3a,3bは磁気テープ３の記録トラック
上を平均偏差零でトラッキングする。

磁気センサ6dは磁石片6cの磁束を検出することによりト
ラッキングガイドポストP7の位置Ｙを検出する。

14は駆動手段で駆動回路14a、ラッチ手段14b、演算手段
14cより構成されており、駆動回路14aおよびラッチ回路
14bには帯域分離手段20により分離された高域成分のト
ラッキング誤差信号と磁気センサ6d、パルス発生器11の
出力が入力されている。演算手段14cにはラッチ手段14b
の二つの出力が入力され、その出力は駆動回路14aに入
力される。回転磁気ヘッド5a,5bが磁気テープ３上を走
査する第一の期間においては、駆動回路14aは帯域分離
手段20により分離されたトラッキング誤差信号に対応し
トラッキングガイドポストP7がδＹ＝（ε/sinθ）／k₀
（θ；磁気テープ３の長手方向に対する記録トラックの
傾き角）変位するようにトラッキングアクチュエータ6b
を駆動し、回転磁気ヘッド5a,5bが記録トラック上を正
確に走査するように磁気テープ位置を制御しトラッキン
グをとる。

ラッチ手段14bはパルス発生器11の立ち上がり縁により
二つの入力信号をラッチすることにより、第一の期間の
初期におけるトラッキング位置誤差ε_ｉおよびトラッキ
ングガイドポスト７の位置Y_iをラッチする。

演算手段14cは第一の期間においてY_i＋ε_ｉ/sin（θ）
／k₀の演算を行い第二の期間におけるトラッキングガイ
ドポストP7の移動目標位置Y_Tを設定し出力する。第二の
期間において駆動回路14aはトラッキングガイドポストP
7が目標位置Y_Tとなるように磁気センサ6dの出力により
トラッキングアクチュエータ6bを駆動し、次の第一の期
間の初期におけるトラッキング位置偏差が略零となるよ
うにする。

一例をあげて上述の動作をさらに具体的に説明する。

磁気テープの長手方向に対し記録トラック角θで記録さ
れた記録済みの磁気テープ３を機械誤差等により磁気テ
ープの長手方向に対してθ′の走査角で走査する回転磁
気ヘッド5a,5bでトラッキングガイドポストP7の位置をY
₀に固定し再生した場合トラッキング誤差が発生する。
この場合に、発生しうる記録トラックと回転磁気ヘッド
の走査軌跡との関係を第４図に示す。第４図において実
線は記録トラックの中心を、破線は回転磁気ヘッドの走
査軌跡の中心を示している。すなわち回転磁気ヘッド3
a,3bが磁気テープ３を走査毎に発生する記録トラックに
対するトラッキング位置誤差εは＋ε_１（μｍ）から直
線的に−ε_２（μｍ）まで変化するものとなる。

この位置偏差をトラッキング誤差検出手段13によりトラ
ッキング誤差信号として検出しその低域成分を帯域分離
手段20で分離し、その分離した低域成分によりキャプス
タンの回転位相を制御することにより位置偏差εの平均
値は零となる。すなわちε_１＝ε_２となる。

この位置偏差εを磁気テープ３の長手方向の偏差λに換
算すると λ＝ε/sinθ となる。

εのトラッキング位置偏差にたいし磁気テープ３を長手
方向にλ（μｍ）変位させることによりトラッキング位
置偏差を零にできる。

そして回転磁気ヘッド3a,3bが磁気テープ３上を走査す
る第一の期間の初期のトラッキング位置偏差ε_ｉとトラ
ッキングガイドポストP7の位置Y_i（トラッキング動作の
初期においてはε_ｉ＝ε_１，Y_i＝Y₀）をラッチ手段14b
にてラッチし次の第二の期間においてトラッキングガイ
ドポストP7をY_T＝Y_i＋ε_ｉ/sin（θ）／k₀の位置〔トラ
ッキング動作の初期においてはY_T＝Y₀＋ε_１/sin（θ）
／k₀〕に移動させ、次の第一の期間の初期におけるトラ
ッキング位置偏差が零となるように磁気テープ３を長手
方向に移動させる。そして第一の期間においてはトラッ
キング検出手段13により検出されるトラッキング検出信
号が略零となるようにトラッキングアクチュエータ6bを
駆動しトラッキングガイドポストP7の位置を制御し磁気
テープ３の長手方向の位置を可変することにより回転磁
気ヘッド3a,3bは磁気テープ３の記録トラック上を正確
に走査する。

発明の効果 以上のように本発明は回転ドラムが角度θ_Ｐ回転する毎
に、回転磁気ヘッドが磁気テープ上をθ_Ｗ（θ_Ｗ＜
θ_Ｐ）の回転角に渡って走査し信号を記録再生する磁気
記録再生装置において磁気テープのテンションを制御す
るテンション制御手段とキャプスタンから回転ドラムに
至る磁気テープ長を可変するトラッキングガイドポスト
とトラッキングガイドポストを駆動するポストアクチュ
エータと再生時回転磁気ヘッドよりトラッキング誤差信
号を検出するトラッキング誤差信号検出手段とトラッキ
ング誤差信号を低域周波数成分と高域周波数成分に分離
する帯域分離手段とトラッキングアクチュエータを駆動
する駆動手段とキャプスタンを駆動するキャプスタン駆
動手段を構成し、再生時、低域のトラッキング誤差に対
してはキャプスタンの回転位相を制御しトラッキングを
とり、高域のトラッキング誤差に対しては回転磁気ヘッ
ドが磁気テープ上を走査し信号を再生する第一の期間に
おいてはトラッキング誤差信号によりトラッキングアク
チュエータを駆動しトラッキングをとり回転磁気ヘッド
が磁気テープ上を走査しない第二の期間においてトラッ
キングガイドポストを所定位置に移動させることにより
回転磁気ヘッドを安定にかつ正確に磁気テープに記録さ
せた記録トラック上を走査させることができるもので、
さらに以下のような効果を発揮する。

（１）従来のように回転する磁気ヘッドを変位させるこ
となくトラッキングをとることができるために、回転ド
ラムの構造が簡単である。

（２）回転ヘッドを変位させずにトラッキングをとれる
ためテープと回転磁気ヘッド間のタッチ（ヘッドタッ
チ）が安定し、短波長記録された信号をも安定に再生で
きる。

（３）特に、信号を時間軸圧縮し磁気テープに間欠的に
記録されるディジタル記録方式の磁気記録再生装置（た
とえば、Ｒ・DATのような方式）に有効でありヘッドタ
ッチが安定でかつ高精度にトラッキングできるため狭ト
ラック化が可能である。

（４）低域トラッキング誤差にたいしてはキャプスタン
によりトラッキングを行うためにトラッキングガイドポ
ストの可動範囲を少なくできる。なお、本発明は記録ト
ラック上より間欠的にトラッキング誤差信号を検出する
場合にも同様の効果が得られることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる磁気記録再生装置の要部構成
図、第２図はポスト配置図、第３図は本発明に係わるト
ラッキング装置の要部ブロック図、第４図は説明に供す
る磁気テープ上の記録トラックと回転磁気ヘッドの走査
軌跡の関係を示した関係図である。 １……供給リール、2a……リールモータ、2b……モータ
駆動回路、３……磁気テープ、4a……テンションレバ
ー、4b……バネ、4c……磁石片、4d……磁気センサ、５
……回転ドラム、5a,5b……回転磁気ヘッド、6b……ト
ラッキングアクチュエータ、6c……磁石片、6d……磁気
センサ、９……キャプスタン、10……ピンチローラ、P2
……テンションポスト、P7……トラッキングポスト、11
……パルス発生器、13……トラッキング誤差検出手段、
14a……駆動回路、14b……ラッチ回路、14c……演算回
路、20……帯域分離手段、21a……キャプスタン駆動回
路、21b……キャプスタンモータ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転ドラムが角度θ_Ｐ回転する毎に、回転
   ドラムに配置された回転磁気ヘッドが磁気テープ上をθ
   _Ｗ（ただし、θ_Ｗ＜θ_Ｐ）の回転角度に渡って走査し、
   信号を記録再生する磁気記録再生装置において、前記回
   転ドラム部における前記磁気テープのテンションを制御
   するテンション制御手段と、前記回転ドラムとキャプス
   タン間に移動可能に配置され前記回転ドラムから前記キ
   ャプスタンに至る磁気テープ長を可変するためのトラッ
   キングガイドポストと、前記トラッキングガイドポスト
   を駆動するポストアクチュエータと、前記ポストアクチ
   ュエータを駆動する駆動手段と、前記キャプスタンを駆
   動するキャプスタン駆動手段と、前記回転磁気ヘッドに
   より再生される信号よりトラッキング誤差信号を検出す
   るトラッキング誤差信号検出手段と、前記トラッキング
   誤差信号を低域周波数成分と高域周波数成分に分離する
   帯域分離手段とを構成し、再生時、前記キャプスタン駆
   動手段は前記トラッキング誤差信号の低域周波数成分に
   より前記キャプスタンの回転を制御し、前記駆動手段は
   前記回転ドラムが角度θ_Ｐ回転する期間を一周期とし前
   記回転磁気ヘッドが前記磁気テープ上を走査する第一の
   期間では前記トラッキング誤差信号の高域周波数成分に
   より前記ポストアクチュエータを駆動し前記トラッキン
   グガイドポストの位置を制御し、他の第二の期間では前
   記トラッキングガイドポストの位置が所定位置になるよ
   うに前記ポストアクチュエータを駆動するようになされ
   たことを特徴とするトラッキング装置。
2. 【請求項２】ポストアクチュエータはトラッキングガイ
   ドポストの位置を検出する位置検出手段を含み構成さ
   れ、駆動手段は第一の期間の初期における帯域分離手段
   により分離された高域のトラッキング誤差信号と前記位
   置検出手段により検出されるポスト位置信号をラッチす
   るラッチ手段および前記ラッチ手段によりラッチされた
   信号を演算し第二の期間に前記トラッキングガイドポス
   トを移動させる目標位置となる信号を出力する演算手段
   と前記ポストアクチュエータを駆動する駆動回路より構
   成され、第二の期間において前記ポストアクチュエータ
   を駆動し前記トラッキングガイドポスト位置が前記目標
   位置となるようになされた特許請求の範囲第（１）項記
   載のトラッキング装置。