JPS6255204B2

JPS6255204B2 -

Info

Publication number: JPS6255204B2
Application number: JP54030425A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Takano; Juichi Matsushita; Sadao Hosoi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1979-03-15
Filing date: 1979-03-15
Publication date: 1987-11-18
Also published as: JPS55135331A

Description

【発明の詳細な説明】最近の録画再生装置（VTR）は、記録時と、
同じテープ速度Ｖ_Tで再生を行うノーマル再生だ
けでなく、テープを停止させた状態で行うスチル
再生、Ｖ_Tより遅いテープ速度で行うスローモー
シヨン再生、Ｖ_Tより速い速度で行うクイツクモ
ーシヨン再生などの種々のテープ速度での再生が
できるようになつている。

ところで、ノーマル再生のときはテープ速度は
記録時と同じであるので、再生ヘツドのテープ１
上での走査軌跡の傾き角θ_Pは、第１図の矢線２
で示すように記録トラツクＴの傾き角θ_Tと等し
く、再生ヘツドは記録トラツク上を正しく走査す
る。

ところが、再生速度を記録時のテープ速度Ｖ_T
とは変えた場合には、テープ１の移動方向が図中
矢印５の方向であるとすれば、再生ヘツドのテー
プ１上での走査方向はテープ速度がＶ_Tより速い
場合には矢線３で示すようになり、遅い場合には
矢線４で示すようになり、その傾き角は、それぞ
れθ_S及びθ_fで示すように記録トラツクＴの傾き
角θ_Tとは異なる。

したがつて、この場合には再生ヘツドは複数の
記録トラツクにまたがつて走査することになり、
ガードバンドノイズ等による影響で再生画像が見
苦しくなる欠点がある。

そこで、再生用回転ヘツドを電気的に制御可能
な可動素子例えばバイモルフ板上に取り付けて、
再生用回転ヘツドが常に記録トラツクＴ上を正し
く走査するようにする方法が考えられた。

先ず、バイモルフ板について説明すると、これ
は例えば第２図に示すように、両面に金属電極６
ａ，６ｂがメツキ等により被着された圧電素子よ
りなる板６と、同様に両面に金属電極７ａ，７ｂ
が被着された電圧素子よりなる板７とを、例えば
金属電極６ｂが被着された面と金属電極７ａが被
着された面とで接着されて形成される。

ここで、圧電素子よりなる板６及び７はそれぞ
れ分極の向きが厚み方向にそろうようにされてい
るが、この分極の向きと同じ方向に電界をかけれ
ば、圧電気効果により板６及び７は長手方向に伸
びるように変化し、分極の向きと逆向きに電界を
かければ、板６及び７は長手方向に縮むように変
化する。従つて、例えば、板６及び７を、図に示
すように互いの分極の方向が同じとなるように貼
り合わせ、そして、第２図に示すように各電極と
電源Ｂを接続して、板６に対して電極６ａから電
極６ｂの方向の電界をかけ、板７に対して電極７
ｂから電極７ａの方向の電界をかければ、バイモ
ルフ板は図示のように歪曲し、その変位は電圧の
大きさに応じたものとなる。また、電界の方向を
逆とすればバイモルフ板の変位の方向も逆とな
る。

従つて、このようなバイモルフ板の一端を第３
図Ａ及びＢに示すように基板８に接着剤９により
固定し、バイモルフ板の他端に磁気ヘツド１０を
取り付け、さらに上述のようにバイモルフ板の電
極に電圧を印加すれば磁気ヘツド１０は、第３図
Ａにおいて矢印で示すように、走査方向と交叉す
る方向に変位する。

VTRにおいては、この磁気ヘツドが取り付け
られたバイモルフ板を回転体例えば上ドラムにヘ
ツド１０を外側に臨ませた状態で固定するもの
で、ヘツド１０はその回転軸方向に変位すること
になる。

したがつて、ノーマル再生のときの第１図で矢
線２で示す走査方向と、他のテープ速度で再生し
たときの同図で矢線３または４で示す走査方向と
のずれの量に応じた電圧、すなわち、この場合に
は鋸歯状波電圧をバイモルフ板に供給すれば、回
転磁気ヘツドは１本の記録トラツクＴを正しく走
査するようになり、ノイズのない再生画像が得ら
れるものである。

ところで、このバイモルフ等の電気機械変換素
子は、その変換特性にヒステリシス特性を有す
る。したがつて、上記の補正動作が終了してバイ
モルフ板に補正電圧が供給されなくなつたときに
もバイモルフ板はもとの状態に完全に戻るのでは
なく、残留歪を残し、もとの状態よりも偏倚した
状態で停止してしまう。この残留歪はバイモルフ
板の偏向量（ヘツドの偏向量）が大きい場合は大
きなものとなり、従つて、スローモーシヨン再
生、スチル再生やクイツクモーシヨン再生をした
後は大きな残留歪となるおそれがある。

ところが再生が終了して上述の補正動作が終了
した後、これに続いて記録を行なう場合、上述し
たような酸留歪があると、その磁気ヘツドのテー
プ上の走査位置は所期の記録トラツク位置とは異
なる位置となり、したがつて、記録トラツクの配
列の間隔が不整列になり、記録トラツクが前の記
録トラツクと重なつたりする不都合を生じる。

このため、従来は、このバイモルフ板上に取り
付けられたヘツドは再生専用とされ、記録用回転
ヘツドは別に設けられるようにされている。した
がつて、それだけヘツド数が多くなつてVTRと
して高価なものとなつてしまう欠点があつた。

この発明は上述の点にかんがみて、磁気ヘツド
の基準面に対する高さ位置を検出し、その高さ位
置を所定の位置に持ち来たすように制御すること
ができるようにした磁気記録再生装置を提供しよ
うとするものである。

以下、この発明による磁気記録再生装置の一例
を映像信号用のVTRの場合を例にとつて第４図
以下を参照しながら説明しよう。

第４図は、この発明装置の一例のVTRの回転
ドラム装置の一例の構造を示すものである。

図において、１１は固定の下ドラム、１２は回
転ドラムで、１３は回転軸である。

回転上ドラム１２の下面にはバイモルフ板１４
が、その一端側がこの下面に被着されることによ
り取り付けられるとともに、このバイモルフ板１
４の他端側は遊端とされ、この遊端側に磁気ヘツ
ド１５が取り付けられる。なお、回転上ドラム１
２の下面の、バイモルフ板１４にヘツドが取り付
けられる他端側部分には凹部１６が形成されて、
バイモルフ板１４の他端側が遊端となるようにさ
れるものである。

そして、この発明においては、ヘツド１５の基
準面からの高さ位置を検出する１対の検出手段が
設けられる。

この例では基準面はシヤーシ１７とされ、１対
の検出手段としては、一方はヘツド１５自身とさ
れ、他方はシヤーシ１７に対して固定された磁気
ヘツド１８とされる。

すなわち、磁気ヘツド１８はシヤーシ１７上に
取り付けられた台１９上に装着される。

この場合、ヘツド１５の回転周面に対向する位
置にヘツド１８は配される。

そして、この例では、記録時に、この１対の検
出手段によりヘツド１５の基準面からの高さ位置
が検出されて、ヘツド１５が常に基準面１７に対
して所定の高さ位置となるようにされるものであ
る。

すなわち、記録時に、ヘツド１５に記録電流が
供給され、このヘツド１５よりの磁束がヘツド１
８にて検出されてその検出出力によりヘツド１５
の高さ位置が検知されるものである。

ここで実際のヘツド１８の出力を調べてみる。

先ずヘツド１５の空隙ｇ_Aの幅方向がヘツド１
８の空隙ｇ_Bの幅方向とほぼ平行する場合、即ち
ヘツド１５と１８とが第５図に示す関係に配され
ている場合について調べると第６図Ａ〜Ｃに示す
ような出力特性が一例として得られる。第６図Ａ
は、ヘツド１５とヘツド１８が丁度対向した位置
でヘツド１５を上下方向に変位させたときの出力
振幅の変化である。実際には、ヘツド１５は回転
体に載置されるので、回転位相を横軸にとると、
出力振幅は第６図Ｂのような出力特性となる。第
６図Ｂにおいて実線は丁度高さが一致している場
合で、点線は上または下のいずれかの方向に変位
している場合である。

ところで、この第６図Ｂの出力波形において、
中心の部分と両側の部分とではキヤリアの位相が
反転している。したがつて、ヘツド１５に与えて
いるキヤリアでヘツド１８に得られるキヤリアを
位相検波すれば位相の変化が検出出来る。そし
て、その位相検波器の出力を積分すると、第６図
Ｃに示すような出力波形が得られる。この図で
も、実線は丁度高さが一致している場合、点線は
上または下のいずれかの方向に変位している場合
である。

これらの波形の性質を利用すれば制御用の信号
を作ることが出来るが、この第５図の配置の場合
には上下いずれの方向にずれても振幅が変わるだ
けであるため、直接に変位の方向、即ち上か下か
のどちらにずれているかの情報は得られない。

次に第７図に示すようにヘツド１５とヘツド１
８との空隙ｇ_Aとｇ_Bの幅方向が交叉するように配
された場合には次のような特性となる。

すなわち、このように配置した場合には、ヘツ
ド１５を高さ方向に変位させたときのヘツド１８
よりの出力は第８図Ａ〜Ｃのように変化する。第
８図Ａは丁度高さが合つた場合、第８図Ｂは例え
ば下方にずれた場合、第８図Ｃは上方にずれた場
合を、それぞれ示す。夫々の図において横軸はヘ
ツド１５の回転位相を示す。

これら第８図Ａ〜Ｃから明らかなように、ヘツ
ドの高さ位置がずれた場合には、上方にずれた場
合と、下方にずれた場合とで、キヤリアの位相が
反転している両側の部分の振幅の変化が左右で異
なるとともに波形の位相が変化する。

この場合は、位相検波器の積分出力は、第９図
に示すように変位方向に応じて変化するようなも
のとなり、したがつて、例えば回転位相を示すサ
ンプルパルスを適当な位置に設定すれば、制御信
号が直接得られる。

第１０図は、ヘツド１５及び１８を第７図のよ
うな配置関係とし、上述のことを利用した高さ位
置制御回路の一例である。

第１０図において２０は記録アンプで、記録時
これよりヘツド１５に記録電流が供給される。そ
して、ヘツド１５が回転してヘツド１８と対向す
ると、ヘツド１５よりの磁束がヘツド１８で検出
され、その検出出力が再生アンプ２１に供給され
る。この再生アンプ２１の出力は位相検波器２２
に供給され、記録アンプ２０よりの記録信号に基
づいて位相検波される。かくして得られた位相検
波出力は、積分回路２３にて積分されて第９図に
示した波形が得られることになる。

一方、ヘツド１５の回転位相を検出するために
パルス発生器２４が設けられる。このパルス発生
器２４は、ヘツド１５が取付けられている回転部
に取付けられた磁性片よりの磁束を検出してパル
スを得るようになつている。このパルス発生器２
４の出力は単安定マルチバイブレータ２５で丁度
ヘツド１５の回転位相になるように電気的に調整
されたのち、サンプルパルス発生回路２６に供給
されてサンプリングパルスに変換される。そし
て、このサンプリングパルスはサンプルホールド
回路２７に供給されて、これにより積分回路２３
の出力波形がサンプリングされる。この場合、第
９図に示したように高さ方向の変位の方向に従つ
てサンプル電圧が変わる。したがつて、このサン
プルホールド電圧が制御信号発生回路２８に供給
されて、これより制御信号が得られ、これが駆動
回路２９を介してバイモルフ１４に供給されて、
その変位が制御される。

なお、第１０図は原理図のみを示してあり、再
生時には別の制御回路が必要な事は云うまでもな
い。

第１１図はこの発明装置の他の例で、この例で
は、基準面はシヤーシ１７とされ、１対の検出手
段の一方は回転ヘツド１５自身とされるも、１対
の検出手段の他方として２個の磁気ヘツド１８
Ａ，１８Ｂが、回転ヘツド１５の正規の高さ位置
Ｈ_Oに対して、ヘツド１５の走査方向と直交する
方向にそれぞれ等しい距離だけ離れて配されたも
のを使用する。

この場合にも、ヘツド１５の空隙ｇ_Aの幅方向
とヘツド１８Ａ及び１８Ｂのそれぞれの空隙の幅
方向とは互いに交叉するように配されるものであ
る。

このようにヘツド１５に対してヘツド１８Ａ，
１８Ｂを配置すれば、ヘツド１８Ａ及び１８Ｂの
検出出力の振幅特性は、位置Hoを中心としてず
れに対して対称的であるので、ヘツド１８Ａ及び
１８Ｂの検出出力レベルが、等しい場合は、ヘツ
ド１５は正しい高さ位置Hoにある。

この第１１図の例は、上記のことを利用したも
ので、ヘツド１８Ａの出力は再生アンプ３０を通
じて差動アンプ３２の一方の入力端に供給され、
ヘツド１８Ｂの出力は再生アンプ３１を通じると
ともにインバータ３３を通じて差動アンプ３２の
他方の入力端に供給される。したがつて、この差
動アンプ３２の出力はヘツド１５が位置Hoの高
さにあるときは零となり、位置Hoよりずれた高
さであるときには、ずれの方向に応じた極性で、
ずれの量に応じたレベルの信号が得られる。そし
て、この差動アンプ３２の出力が制御回路２８に
供給され、第１０図の例と同様にして、この制御
回路２８の出力がドライブ回路２９を通じてバイ
モルフ板１４に供給されて、ヘツド１５の高さ位
置がHoとなるように制御されるものである。

なお、この例の場合には、ヘツド１５の空隙ｇ
_Aの幅方向と、ヘツド１８Ａ及び１８Ｂの空隙の
幅方向とが平行になるように配置してもほぼ同様
の作用効果は得られる。

ところで、第４図の例は、記録再生用ヘツドが
１個の場合で、テープはドラムの成周分に巻きつ
けられるので、１対の検出手段はテープを介して
設けられるものであるが、記録再生用ヘツドが２
個以上用いられる装置の場合、例えば、第１２図
のように２個の記録再生用ヘツド１５ａ及び１５
ｂが用いられる場合には、テープ１はドラムの
180度の角範囲分に巻き付けられるようになされ
るので、このテープ１が巻き付けられていない
180度範囲部分のいずれかの位置に検出用ヘツド
１８を設けることができる。この場合には、テー
プ１を介さないで、ヘツド１５ａ及び１５ｂより
の磁束がヘツド１８にて直接的に検出できる。

第１３図はこの発明のさらに他の例の回転磁気
ヘツド装置の例で、この例は基準面は回転上ドラ
ム１２の下面１２ａとされ、１対の検出手段とし
ては記録再生用の回転ヘツド１５とは別の２個の
ヘツド３４及び３５が用いられる。

すなわち、第１３図に示すように、一方のヘツ
ド３４はバイモルフ板１４上に取り付けられ、他
方のヘツド３５は回転上ドラム１２の下面１２ａ
に取り付けられ、かつ、両ヘツドのギヤツプ面が
対向するようにされるとともにそれぞれの空隙の
方向が互いに交叉するようにされる。

そして、例えば、記録時の高さ位置制御に当た
つては、記録信号電流がヘツド１５はけではなく
ヘツド３４にも供給され、このヘツド３４からの
磁束がヘツド３５で検出され、その検出出力によ
り、前述の場合とほぼ同様にしてバイモルフ板１
４が制御されて、ヘツド１５が所定の高さ位置に
持ち来たされるようになされる。

この例の場合には、１対のヘツド３４及び３５
により、常時、検出出力が得られ、ヘツド１５の
高さ位置の制御がヘツド１５の回転に関係なく連
続して行なわれるものである。また、回転ドラム
が停止した状態でもヘツド１５の高さ位置検出及
びその制御を行うことができる。

以上のようにして、この発明によれば、可動素
子、例えばバイモルフ板上に設けられた磁気ヘツ
ドの基準面からの高さ位置が検出され、その検出
出力により上記回転磁気ヘツドを所望の高さ位置
に持ち来たすようにすることができるので、バイ
モルフ板にヒステリシスがあつても、バイモルフ
板上に取り付けたヘツドを再生だけでなく記録に
用いても何等支障なく記録ができるものである。

したがつて、可動素子上に取り付けた磁気ヘツ
ドを記録再生兼用とすることができるものであ
る。

なお、以上の例は、記録・再生用の回転磁気ヘ
ツドの場合であるが、固定の磁気ヘツドの場合に
も、この発明装置が適用できることは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はテープ速度とテープ上での回転ヘツド
の走査軌跡の関係を説明するための図、第２図及
び第３図はバイモルフ板を説明するための図、第
４図はこの発明による磁気記録再生装置の回転磁
気ヘツド装置の一例を示す図、第５図〜第９図は
１対の検出手段の例及びその出力特性を示す図、
第１０図はこの発明装置の高さ位置制御回路の一
例の系統図、第１１図はこの発明装置の高さ位置
制御回路の他の例の系統図、第１２図及び第１３
図はこの発明装置の回転磁気ヘツド装置の他の例
を示す図である。１１は固定の下ドラム、１２は回転上ドラム、
１４はバイモルフ板、１５は映像信号用磁気ヘツ
ド、１７はシヤーシ、１８は１対の検出手段の一
方を構成する磁気ヘツド、３４及び３５は１対の
検出手段を構成する磁気ヘツドである。

Claims

【特許請求の範囲】１電気的に制御可能な可動素子に取り付けられ
た磁気ヘツドと、この磁気ヘツドに対向して設けられ、記録時こ
の磁気ヘツドに記録信号が供給されることによる
この磁気ヘツドからの磁束を検出する検出器と、この検出器からの検出出力に応じて上記可動素
子の制御を行う制御信号発生器とを有し、この制御信号発生器からの制御信号にて上記磁
気ヘツドの高さ位置が所定の高さ位置に維持され
るようになされた磁気記録再生装置。