JPS6235165B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転ヘツド型の磁気記録再生装置
（記録機能を有しない場合も含み、以下、VTRと
称す）に関するもので、特にスロー、スチル再生
時でも自動的に最適トラツキング状態に制御でき
るように構成したものである。

従来よりVTRにおいては、スロー、スチル再
生時でも記録トラツク上を回転ヘツドが忠実にト
レースする必要があるため、回転ヘツドの回転位
相に関連したコントロール信号を記録しておき、
再生時に、そのコントロール信号を基準にして回
転ヘツドとテープの相対位置関係を制御して記録
時と同一軌跡上を回転ヘツドがトレースするよう
にトラツキング制御を行なつている。

この場合、各記録トラツクの始点または終点の
みで制御が行なわれるため、重要な情報を含む途
中の部分でのトラツキングは不十分となるおそれ
がある。そのため、手動によるトラツキングシフ
タを有していて再生画像のSN比が最も良くなる
ところに設定していた。これは一般の使用者にと
つては非常に面倒で、SN比の最良点を判断する
のが難しいなどの問題点があつた。

これらの問題点を解決するために最近では、ト
ラツキングシフタが不要で、しかも回転ヘツドが
記録トラツクの始点から終点まで連続して正しく
記録トラツク上を走査するVTRが開発されてい
る。その原理は、回転ヘツドを記録トラツクの幅
方向にたわんで変位する圧電素子を介して保持
し、回転ヘツドを記録トラツクに合致するように
動かすものである。この場合、トラツクずれの方
向と量を表わす制御信号が必要であり、それは回
転ヘツドを基準周波数_cの正弦波信号で振動さ
せ（ウオブリングを称せられている）、その時の
エンベロープ検波出力を同期検波して得ている。
この様子を第１図により更に詳しく説明する。第
１図は、記録トラツクＴと回転ヘツドの走査軌跡
Ｒとの関係を示した図と、その場合の回転ヘツド
から得られるRF信号のエンベロープ検波出力波
形を示した図である。

図中、Ａ１は回転ヘツドの振動中心が記録トラ
ツクＴの中心位置を通る場合であり、回転ヘツド
が実際に再生するのは記録トラツクＴ上に示した
斜線部分のみであり、再生信号のエンベロープ波
形はＡ２に示すように２_cの正弦波となる。Ｂ
１は回転ヘツドの振動中心が上方に変位した場合
であり、実線はウオブリング量だけ変位した状態
をそして破線はそれよりも小さい量だけ変位した
状態を示す。この場合のエンベロープ波形はＢ２
に示すようにウオブリングの基準周波数_cの正
弦波で位相は逆相である。そしてエンベロープ波
形の振幅は変位量すなわちトラツクずれ量に比例
している。同様にＣ１は回転ヘツドの振動中心が
下方に変位した場合であり、エンベロープ波形Ｃ
２は_cの正弦波で位相は基準信号に対し同相と
なつている。以上の説明から明らかなように、回
転ヘツドから再生されたエンベロープ波形の基準
周波数成分（ウオブリング周波数_c）に着目す
れば、その位相がトラツクずれの方向を、そして
振幅がトラツクずれ量を表わしていることにな
る。したがつて、この信号を制御信号とすること
により回転ヘツドを記録トラツクＴに合致するよ
うなサーボ系を構成することができる。

しかしながら上述した原理に基ずく従来の自動
トラツキングには次に示すような欠点があつた。
すなわち補正可能なトラツクずれ量がウオブリン
グ量によつて制限されることである。第１図のＤ
１は、回転ヘツドの振動中心がウオブリング量を
越えて上方に変位した場合を示しており、この場
合、エンベロープのレベル全体はＢ１の場合に比
較して低下するが、基準周波数成分はＢ２と全く
同じ振幅である。すなわちウオブリング量を越え
るトラツクずれが起こつている時にはエンベロー
プ検波出力の基準周波数成分の振幅はトラツクず
れ量に比例せず、ウオブリング量で飽和してしま
う。このことは下方にずれた時にも同様である。
第１図で説明した関係からトラツクずれ量に対す
る制御電圧（エンベロープ検波出力を基準信号で
同期検波して得る。）の特性は第２図に示す如く
となる。第２図の横軸はトラツクずれ量、縦軸は
エンベロープから検出される制御電圧である。ト
ラツクずれが−Ｔ_W（上方へＴ_Wのずれ）からＴ_W
（下方へＴ_Wのずれ）の範囲においては制御電圧は
トラツクずれ量に比例した形で得られるが、Ｔ_W
を越える領域では一定の制御電圧となり、Ｔ_Dで
制御電圧は消滅する。Ｔ_Dはヘツドの走査軌跡が
記録トラツクに接して全く重ならない点を意味し
ている。このような制御電圧を用いてトラツキン
グサーボをかけるとトラツクずれが−Ｔ_W〜Ｔ_Wの
範囲ではサーボがかかつてトラツキングするが、
トラツクずれが±Ｔ_Wを越えるとヘツドが一定量
トラツクの中心に向かつて変位するだけで完全に
トラツキングするようにサーボはかからない。す
なわち制御範囲は−Ｔ_W〜Ｔ_Wに限定される。

今までの説明から明らかなように、−Ｔ_W〜Ｔ_W
はウオブリング量に相当する。したがつて、この
方によれば制御範囲を広くしようとすればウオブ
リング量を大きくしなければならず、これはジツ
タ量の増大やクロマ色相むらなどを生じ、再生画
像の画質を著しく劣化させてしまう。逆にウオブ
リング量を小さくするとトラツキングできる範囲
が狭くなつてしまい、再生画像にノイズバンドを
発生させるという欠点があつた。

本発明は上述の欠点を除去せんとするもので、
小さいウオブリング量で広い制御範囲が得られる
トラツキング補正機能を有する回転ヘツド型
VTRを実現したものである。

以下、本発明を図示の実施例にもとずいて説明
する。第３図において、１はドラムモータで、そ
の回転軸２にはヘツドバー３が取付けられ、この
ヘツドバー３の両端には圧電素子４ａ，４ｂが装
着されている。上記圧電素子４ａ，４ｂは、例え
ば第４図に例示するように、両面に電極が装着さ
れた２枚の圧電屈曲型バイモルフ振動子４′，
４″を貼合せた構造のもので、その厚さ方向が分
極の方向とされているため、各バイモルフ振動子
に設けられた電極より取り出された端子２０Ａ，
１０Ｂに直流電圧を供給すると、その印加電圧の
大きさに応じてバイモルフ振動子は分極方向にた
わむことになる。従つて圧電素子４ａ，４ｂに
各々取付けられた回転ヘツド５ａ，５ｂも同様に
分極方向にたわむことになる。いま、バイモルフ
振動子のたわみ方向を回転ヘツド５ａ，５ｂが対
接している磁気テープのトラツクの幅方向として
おく。これは例えばヘリカルスキヤン方向回転ヘ
ツド型VTRにおいては、たわみ方向はドラムモ
ータ１の回転方向と直角な方向とすればよい。

一方、磁気テープには映像信号が、例えば１フ
イールド毎に１本の磁気トラツクとして記録され
ており、回転ヘツド５ａ，５ｂより取り出された
RF信号は、それぞれ増幅器６ａ，６ｂを介して
ヘツドスイツチ回路７ａ，７ｂに入力される。ヘ
ツドスイツチ回路７ａ，７ｂには従来と同様にヘ
ツドバー３に取付けられているマグネツト片８を
固定の回転位相検知ヘツド９ａ，９ｂで検出した
回転ヘツド５ａ，５ｂの回転位相信号が入力され
る。ヘツドスイツチ回路７ａ，７ｂにより回転ヘ
ツド５ａ，５ｂから取出されたRF信号は交互に
順次１フイールド毎に取り出され、混合器１０に
て合成される。混合器１０にて得られた信号はエ
ンベロープ検波回路１１により、そのエンベロー
プが検出され、このエンベロープ出力はバンドパ
スフイルタ（以下BPFと称す）１２に入力され
る。BPF１２の中心周波数は発振器１３の発振周
波数と同一に選ぶ。発振器１３の出力とBPF１２
の出力とは同期検波器１４にて同期検波され、そ
の検波出力は積分加算器１５に加えられる。積分
加算器１５は加算回路１６と遅延回路１７が図に
示す如く接続され、検波出力が累積加算する。し
たがつて、トラツクずれが大きくて第２図におい
て±Ｔ_Wを越える位置に回転ヘツドがあつても、
積分加算器１５の出力には制御電圧が累積されて
行き、トラツクずれ量に対応する制御電圧が得ら
れる。この制御電圧は圧電素子駆動用増幅回路１
８に発振器１３の出力とともに加えられる。圧電
素子駆動用増幅回路１８の出力は、前述した固定
の回路位置検知ヘツド９ａ，９ｂからの回路位相
信号により選択される選択回路１９ａ，１９ｂに
よつて２系統に分けられる。この選択回路１９
ａ，１９ｂは混合器１０からの信号が、回転ヘツ
ド５ａからの信号である時は圧電素子駆動用増幅
回路１８の出力を圧電素子４ａの端子２０Ａ，２
０Ｂに供給し、また、回転ヘツド５ｂからの信号
である時は圧電素子駆動用増幅回路１８の出力を
圧電素子４ｂの端子２０Ａ，２０Ｂに供給するよ
うにするもので、このようにするためには固定の
回転位相検知ヘツド９ａ，９ｂからの回路位相信
号によりヘツドスイツチ回路７ａ，７ｂと同期を
とるように制御すればよい。なお、前記圧電素子
駆動用増幅回路１８や選択回路１９ａ，１９ｂな
らびに、その制御手段は圧電素子駆動判御手段を
構成する。

次に、回転ヘツド５ａ，５ｂが記録トラツク上
を走査する様子について説明する。

発振器１３の出力が圧電素子駆動用増幅回路１
８に加えられ、発振器１３の発振周波数_c
（Hz）で圧電素子４ａ，４ｂが上下方向にたわみ
振動する。このため回転ヘツド５ａ，５ｂが磁気
テープ上のトラツクの幅方向に振動される。この
状態で第１図のＢ１に示すように回転ヘツド５
ａ，５ｂが記録トラツクＴに対して上側にずれて
いる場合は第１図のＢ２，Ｃ１のように下側にず
れているときにはＣ２、そしてＡ１のようにトラ
ツキングがとれている場合にはＡ２に示すような
エンベロープ検波波形が得られる。すなわち回転
ヘツド５ａ，５ｂからのRF信号出力は_c（Hz）
によるAM変調を受けており、Ｂ２とＣ２とは変
調周波数はともに_c（Hz）であるが、位相が180
゜異なつており、Ｃ２の場合は変調周波数と同相
でＢ２の場合は逆相となつている。また、Ａ２の
場合は、RF信号出力は２倍の２_c（Hz）で変動
する。したがつて、このRF信号をエンベロープ
検波回路１１に入力し、得られたエンベロープ検
波出力を中心周波数が_c（Hz）のBPF１２に通
し、発振器１３の_c（Hz）の信号とで同期検波
器１４にて同期検波すると、ヘツドが上方向にず
れた場合は負電圧、下方向にずれた場合は正電圧
が得られ、第２図に示した特性となる。これを積
分加算器１５に加えてＴ_W以上のトラツクずれに
対しても応答するエラー電圧を得ることができ。
このエラー電圧を圧電素子駆動用増幅回路１８に
て増幅し、前述した選択回路１９ａ，１９ｂにて
それぞれ圧電素子４ａ，４ｂに供給することによ
つて回転ヘツド５ａ，５ｂがトラツクの幅方向に
動かされて完全にトラツキングするように制御さ
れる。

ここで、積分加算器１５の動作について更に詳
しく説明する。

第５図は積分加算器の具体的な構成例を示す回
路図であり、第６図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは第
５図における各部の信号波形図である。それらの
図面において、アナログスイツチ２２、コンデン
サ２４および演算増幅２５はサンプルホールド回
路を構成し、制御端子２３に加えられる制御信号
によりサンプルまたはホールドモードに切り換わ
る。同様にアナログスイツチ３１、コンデンサ３
３、ボルテージホワロとして動作する演算増幅器
３４もサンプルホールド回路を構成する。演算増
幅器２８、抵抗２９，２６および２７は加算回路
を構成し、演算増幅器３６および抵抗３５，３７
は反転増幅器を構成している。

今、第３図に示した本発明の実施例において、
トラツクずれが下方へ大きくずれた場合を想定す
ると、同期検波器１４の出力端には第２図に示し
た制御電圧が一定となる範囲の電圧が現われる。
これを第６図ａにＥ_iとして示し、時間に対し一
定電圧Ｖを出力する。この電圧Ｅ_iは第５図に示
す積分加算器の入力端子２１に与えられる。そし
てサンプルホールド回路の制御端子２３には第６
図ｂにＰ_iで示すパルスが印加され、演算増幅器
２５に出力には第６図ｄにＥ_sで示すようにＥ_iと
ほぼ同じ信号がサンプルホールド出力として得ら
れる。この信号Ｅ_sは第６図ｅに示すところの反
転増幅器３６の出力Ｅ_fと加算され、加算増幅器
２８の出力すなわち出力端子３０に現われる。時
間τの期間、Ｅ_fは０であるとすると、出力端子
３０には、その期間、入力電圧Ｖがそのまま反転
されて現われる。〔第６図ｆ参照〕。この出力電圧
Ｅ_pは制御端子３２を有するサンプルホールド回
路によりサンプルホールドされ、反転増幅器３６
の出力に現われる。制御端子３２には第６図ｃに
Ｐ_fで示すように、Ｐ_iに対してτ時間遅れたパル
スが印加される。したがつて反転増幅器３６の出
力には入力信号Ｅ_iと同極性のＥ_fなる信号が得ら
れ、これが入力信号Ｅ_iと加算されるため、出力
端子にはＥ_pで示すように入力信号Ｅ_iが累積加算
された信号が得られる。すなわちトラツクずれ量
に相当する値までステツプ状に増加する信号が得
られる。同様にトラツクずれが反対に上方向へ大
きくずれた場合には、出力端子３０には正方向へ
階段状に増加する信号が得られ、これをトラツキ
ングサーボの制御電圧に用いれば極めて広い範囲
の制御ができる。

以上、詳述したように本発明は、ウオブリング
信号で同期検波して得た信号を、信号加算手段と
遅延手段を含めて成る積分加算器に加え、その出
力を回転ヘツドが取付けられている圧電素子に駆
動制御信号として供給するようにサーボループを
かけることにより、非常に広い範囲のトラツクず
れに対してもトラツキングを可能とするものであ
る。また、このことは再生信号にジツタや色相む
らなどの好ましくない影響を与えるウオブリング
に対し、その量を小さくできる効果を有してい
る。すでに説明したように、第２図におけるトラ
ツクずれＴ_Wの値はウオブリング量そのもので決
まるため、飽和領域においてもトラツクずれに相
応する制御電圧が得られる積分加算器を用いると
すれば、制御電圧の直線領域は狭くて良いため、
Ｔ_Wを小さく選ぶことができ、これはウオブリン
グ量を小さくできる。換言すれば本発明はウオブ
リングを極めて小さくできるトラツキングサーボ
ループを実現できるため、トラツキングが完全
で、かつウオブリングによるジツタや色相むらが
殆んど生じない良質な再生画像を得ることがで
き、その効果は極めて大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いる制御信号を得る原理を
説明するための図、第２図はトラツクずれに対す
る制御電圧の特性図、第３図は本発明の一実施例
を示す要部構成図、第４図は本発明に用いる圧電
素子の一例を示す要部構成図、第５図は本発明で
使用する積分加算器の一例を示す回路構成図、第
６図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは第５図における各
部の信号波形図である。 １……ドラムモータ、２……回転軸、３……ヘ
ツドバー、４ａ，４ｂ……圧電素子、５ａ，５ｂ
……回転ヘツド、１１……エンベロープ検波器、
１２……バンドパスフイルタ、１３……発振器、
１４……同期検波器、１５……積分加算器、１６
……加算回路、１７……遅延回路、１８……圧電
素子駆動用増幅回路、１９ａ，１９ｂ……選択回
路、２２，３１……アナログスイツチ、２４，３
３……コンデンサ、２５，３４……ボルテージホ
ロワ、２８……加算器用演算増幅器、３６……反
転用演算増幅器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 制御信号の供給により記録トラツクの幅方向
   にたわむように配された圧電素子を介して保持さ
   れた回転ヘツドと、再生時に前記回転ヘツドから
   の再生信号のエンベロープを検波するエンベロー
   ブ検波回路と、そのエンベロープ検波回路の出力
   を所定周波数の発振器出力で同期検波する同期検
   波器と、その同期検波器の出力が供給されるとこ
   ろの信号加算手段と遅延手段を含めてなる積分加
   算器と、その積分加算器の出力と前記発振器出力
   の合成信号を変位制御信号として前記圧電素子に
   印加する圧電素子駆動制御手段を具備してなるこ
   とを特徴とする回転ヘツド型磁気記録再生装置。 ２ 特許請求の範囲第１項の記載において、前記
   積分加算器は、入力信号と、出力信号を一定時間
   遅延した信号とを加算するように構成されている
   ことを特徴とする回転ヘツド型磁気記録再生装
   置。 ３ 特許請求の範囲第１項の記載において、前記
   積分加算器は、入力信号を第１のサンプルホール
   ド回路を経た信号と出力信号を第２のサンプルホ
   ールド回路を経た信号とを加算するように構成さ
   れ、かつ前記第２のサンプルホールド回路に与え
   るサンプルパルスを前記第１のサンプルホールド
   回路に与えるサンプルパルスに比較して一定時間
   遅らせるように構成されていることを特徴とする
   回転ヘツド型磁気記録再生装置。