JPS5855573B2 - トラッキング信号検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転磁気ヘッド式磁気記録再生装置（以下、
単にＶＴＲ，と称す）において、再生時に磁気ヘッドが
磁気テープの伸び、勅よび個々のＶＴＲ，相互間の寸法
誤差によって記録されたトラックを正しく走査しないた
めに生じる現象いわゆるトラッキングずれを防止するた
めのトラッキング信号検出装置に関するものである。

ＶＴＲのトラッキングずれが生じた場合、−ａ的に行な
われている方法としては、例えば、あらかじめ磁気ヘッ
ドと磁気テープとの相対位置を可変できるトラッキング
ボリュームを設けて再生時に手動操作によって磁気ヘッ
ドが記録されたトラックを正しく走査するように補正し
ていた。

しかしながら、ＶＴＲ，の互換性を考えた場合に個々の
ＶＴＲ，によって斯る調整をその都度行なわなければな
らない欠点があった。

さらに、このようなトラッキングボリュームによる調整
だけでは、応答速度に限界があり、一般的に３０Ｈｚが
限度である。

本発明は、記録時に隣り合うトラックでは異なる周波数
差を有するｆｌ、ｆ２．・・・・・・ｆｎなる複数個の
パイロット信号を、磁気ヘッドによって磁気テープ上の
各トラック毎に記録し、再生時に再生されを前記パイロ
ット信号と、トラッキングずれによって再生される隣接
トラックからのパイロット信号とのクロストーク成分を
検出するものであり、例えば、ｆｌ、ｆ２．・・・・・
・ｆｏなるパイロット信号は４種の信号ｆ１．ｆ２．ｆ
３．ｆ４とし、これら各信号の周波数の関係がｆｌ−ｆ
２＝ ｆ３− ｆ４〜ｆ３−ｆ２＝ｆ１−ｆ４に設定さ
れたパイロット信号に選定するもので、ｆｌ ＝１１０
ＫＨｚ 。

ｆ：９０ＫＨ２，ｆ３＝１ｏｏＫＨ２，ｆ４−１２０Ｋ
Ｈ２としたとき、ｆ、−ｆ２＝ ｆ３− ｆ４＝ ２０
Ｋ）ｌｚへｆ３− ｆ２＝ ｆ４− ｆｌ ：＝ １
０ ＫＨｚとなり、これらの各パイロット信号ｆ１〜ｆ
４を磁気テープ上の各トラック毎に記録し、再生時には
、再生ヘッドを介して再生されるパイロット信号と、ト
ラッキングずれによって同時に再生される隣接トラック
からのパイロット信号との周波数差を相対比較し、得ら
れた比較信号たとえば再生されるパイロット信号とトラ
ッキングずれによって同時に再生される隣接トラックか
らのパイロット信号を帯域通過フィルタで分離し、平衡
変調して得た上記パイロット信号の両側帯波成分の一方
の側帯波成分について注目すれば、トラッキングずれの
方向が判別できるとともに、振幅情報も取り出して乗算
するため、トラッキングずれ量も検出できる。

すなわち、ｆ、−ｆ２＝ｆ３−ｆ４＝２０ＫＨｚ〜ｆ３
−ｆ２−ｆ４− ｆ、 ＝ １０ ＫＨｚとなり、再生
ヘッドのトラックずれ方向によって、その周波数差が異
なるもものである。

したがって、前記比較信号により再生ヘッドと磁気テー
プ上のトラックとのトラックずれ方向を検出するととも
に振幅情報をも取り出すようにすることにより、再生ヘ
ッドのトラッキングのための信号を得ようとするもので
ある。

以下、本発明の理解をさらに深めるために図示の実施例
に基づいて詳述する。

第１図は本発明に用いる一般的なＶＴＲ，の機構系を含
めた電磁変換系の主要部分を示す斜視図であり、回転ド
ラム１には約１８０度の間隔を隔てて２つの磁気ヘッド
２ａ、２ｂを取り付けている。

また、前記回転ドラム１は回転軸３を介して３０Ｈｚ周
期で回転するモータ４に直結して勢り、同図の矢印方向
（時計方向）に回転すべく構成している。

さらに、５は磁気テープであり、この磁気テープ５は回
転ドラム１の約半周以上にわたって巻き付けられると共
に、ガイドポスト６．６により位置規制されて同図の矢
印方向に移動するようになっている。

通常、磁気ヘッド２ａｔ２ｂの回転軌跡は、磁気テープ
５の長手方向に対して若干の角度をもたせてあり、磁気
ヘッド２ａ、２ｂに信号を加えることによって形成され
る磁気テープ５のトラックパターンは、第２図に示す如
く２つの磁気ヘッド２ａ、２ｂによって磁気テープ５の
長手方向に対して若干の角度をもって交互に形成される
ものである。

なか、このように形成されるトラックパターンは、磁気
テープ５の移動速度に関係して未記録部分（いわゆるガ
ートバンド）ができたり、隣接トラック同志が互いに重
なって記録されることがあるが、本実施例では、各トラ
ック間のガートバンドがほとんど存在しない程度に前記
磁気テープ５の送り速度を選定している。

次に、パイロット信号ｆ７〜ｆ４の記録方法を第３図ち
・よび第４図に基づいて詳述する。

第３図は既述したｆｌ、ｆ２．ｆ３．ｆ４なる周波数の
パイロット信号を記録するための記録系のブロック図で
あり、モータ４の回転軸３の一端には円板７を取り付け
ている。

また、この円板７の外周には１つの磁石片８を接着固定
していて、この磁石片８を第１図で示した回転ドラム１
上の磁気ヘッド２ａ、２ｂと共に回転させるように構成
している。

さらに、前記磁石片８の回転軌跡より若干の間隔を存し
て磁気ヘッド９を設置していて、前記磁石片８がこの磁
気ヘッド９の前面を通過する毎に、磁気ヘッド９には単
一の回転パルスａ（第４図参照）が発生するようになっ
ている。

この回転パルスａは遅延回路１０の入力端子Ａに印加さ
れ、回転パルスａの１回転周期（３０Ｈｚ）の約１／２
周期まで遅延された遅延パルスｂ（第４図参照）が得ら
れる。

通常、磁石片８は一方の磁気ヘッド２ａまたは２ｂと同
じ回転位置に設置され、本実施例では磁気ヘッド２ａに
相当する位置に磁石片８を設置している。

したがって、第４図に示した回転パルスａより遅延され
たパルス（つまり遅延パルス）ｂの・・イレペル（同図
にＨで示す）の期間は一方の磁気ヘッド２ａが磁気テー
プ５を走査する期間と等しく、遅延パルスｂのローレベ
ル（同図にＬで示す）の期間は他方の磁気ヘッド２ｂが
磁気テープ５を走査する期間に相当するものである。

この遅延パルスｂは遅延回路ｌＬ１２の各入力端子Ａに
印加される。

ここで、一方の遅延回路１１は前記遅延パルスｂの立上
り部分でトリガーされて約１ｍｓの遅延パルスがその出
力端子Ｑに、また反転された遅延パルスＣ（第４図参照
）がその出力端子Ｑに得られる。

同様に他方の遅延回路１２は前記遅延パルスｂの立下り
部分でトリガーされて約１ｍｓの遅延パルスが出力端子
Ｑに、また反転された遅延パルスｄ（第４図参照）がそ
の出力端子Ｑに得られる。

次に、これらの各遅延パルスｃ、ｄは論理回路であるＮ
ＡＮＤゲート１３にそれぞれ印加され、論理出力ｅ（第
４図参照）が得られる。

この論理出力ｅは回転パルスａの２倍の周期であり、前
記磁気ヘッド２ａ、２ｂが磁気テープ５を走査する前縁
に相当するものである。

前記論理出力ｅは前述したｆｌ、ｆ２．ｆ３．ｆ４なる
周波数のパイロット信号を順次ゲートするためのリング
カウンタ１４０入力端子に印加される。

このリングカウンタ１４はフリップフロップ回路１５〜
１８．ＮＡＮＤゲート１９釦よびインバータ２０から構
成したもので、前記論理出力ｅをカウントパルスとして
計数し、データとして唯一のハイレベルまたはローレベ
ルを印加されたカウントパルス周期で回転させるもので
ある。

本実施例で用いるこのリングカウンタ１４ば４力ウント
周期で回転し、各フリップフロップ回路１５〜１８の出
力端子Ｑ１〜Ｑ４からはゲート信号ｆ２ｇ、ｈ、ｉ（第
４図参照）が得られる。

これらの各ゲート信号ｆ、ｇ、ｈ、ｉは前記ｆ１．ｆ２
．ｆ３．ｆ４なる周波数をそれぞれ発生する発振器２１
，２２，２３．２４の出力をゲートするためのスイッチ
２５．２６．２７．２８に印加され、発振器２１，２２
，２３．２４の発振出力を前記磁気ヘッド２ａ、２ｂの
回転に応じてゲートするものである。

スイッチ２５，２６，２７，２８の開閉によって間欠信
号となった発振器２１．２２，２３゜２４の発振出力ｊ
、に、ｌ、ｍ（第４図参照）は混合されてパイロット信
号ｆ１．ｆ２．ｆ３．ｆ４として記録再生切換器２９卦
よびロータリトランス３０（回転する磁気ヘッド２ａ、
２ｂにパイロット信号を伝達するためのトランス）を介
して前記磁気ヘッド２ａ、２ｂに供給される。

また、前記磁気ヘッド２ａ 、２ｂには同時に映像信号
を記録するための記録映像信号処理回路３１からの記録
映像信号が供給され、これらの磁気ヘッド２ａ、２ｂに
よって前記パイロット信号と共に磁気テープ５に記録さ
れるものである。

ここで、前記処理回路３１は例えば輝度信号成分は周波
数変調し、色信号成分は低周波数（中心周波数が５００
ＫＨｚ付近）に周波数変換して重畳した記録系映像信号
を形成するものである。

次に、このようにして記録されたパイロット信号が磁気
テープ５上に形成するトラックパターンについて説明す
る。

磁気ヘッド２ａ、２ｂに供給されたパイロット信号ｆ１
．ｆ２．ｆ３．ｆ４は磁気ヘッド２ａ、２ｂの回転周期
と同期して動作するリングカウンタ１４ち・よびスイッ
チ２５〜２８により正確に各トラック毎にｆ１→ｆ２→
ｆ３→ｆ４→ｆ１→ｆ２・・・・・・のごとく磁気テー
プ５に順次記録される。

つぎに、磁気テープ５に記録されたパイロット信号の再
生方法を第５図乃至第７図に基づいて説明する。

映像信号を含むパイロット信号は磁気ヘッド２ａ、２ｂ
によって再生された後に、ロータリトランス３０、記録
再生切換器２９を介して前置増巾器３２の一方の入力端
子Ｘに印加される。

ここで、前置増巾器３２は磁気ヘッド２ａ、２ｂからの
微弱信号を増幅ふ・よび特性等化するためのものである
。

ｔ２他方の入力端子Ｙには１回転パルスａ（第６図参照
）よりも遅延された遅延パルスｂ（第６図参照）が印加
されており、回転ドラム１（第１図参照）の約１８０度
以上にわたって磁気テープ５が巻き付けられているため
に記録されたオーバーラツプ部分をスイッチングし、約
４０デシベル増巾された前置増巾器出力ｎ（第６図参照
）がその出力端子Ｚから得られる。

この前置増巾器出力ｎは再生映像信号処理回路３３の入
力端子ＩＮに印加される。

この処理回路３３によって磁気テープ５上に記録された
記録映像信号は元の状態に再生処理される。

つ筐り、周波数変調された輝度信号成分は電磁変換系で
のレベル変動を軽減する振巾制限を行なうと共に復調し
、色信号成分は同様に前記電磁変換系での時間軸変動を
軽減すると共に元の３．５８ＭＥ（ｚに周波数変換され
て再生映像信号としてその出力端子ＯＵＴから外部に送
出される。

一方、前記の前置増巾器３３の出力ｎは記録されたパイ
ロット信号ｆｉ ｔ ｆ２． ｆ３１ ｆ４をそれぞれ
分離するための帯域通過フィルタ３４，３５゜３６．３
７の入力端子にそれぞれ印加される。

これらのフィルタ３４〜３７はそれぞれのパイロット信
号ｆ１ｔ ｆ２７ ｆ３１ ｆ４に対応し、それぞれｆ
１＝ １１０ ＫＨｚ、 ｆ２＝ ９０ ＫＨｚ、ｆ３
＝ １００ＫＨｚｆ４＝ １２０ ＫＨｚを分離する。

さらに、これらの帯域通過フィルタ３４．３５で分離さ
れた２種のパイロット信号ｆ１．ｆ３は混合器３８の入
力端子にそれぞれ印加される。

同様に、他の２つの帯域通過フィルタ３６．３７で分離
された他の２種のパイロット信号ｆ２．ｆ４は混合器３
９の入力端子に印加される。

次に、これら各混合器３８．３９を介したパイロット信
号ｆ１．ｆ３ｉ−よびｆ２．ｆ４は平衡変調器４０の入
力端子にそれぞれ印加される。

しかるに、磁気テープ５上に形成されたトラックパター
ンは第２図で示した通り、隣り合うトラック間のガート
バンドはほとんど存在しない程度に記録されていて、し
かも記録、再生とも同一形状の磁気ヘッド２ａ、２ｂで
あるため、前記磁気ヘッド２ａ 、２ｂより再生される
パイロット信号は、磁気ヘッド２ａ、２ｂが正しく磁気
テープ５上のトラックを走査している場合には、ｆｌ、
ｆ２゜ｆ３．ｆ４のいずれかのパイロット信号を再生す
るが、第７図に示す如くトラックずれが生じた場合には
、隣接トラックからのパイロット信号を含んだ状態で再
生することになる。

例えば、トラックずれ方向に応じてｆｌとｆ２゜ｆｌと
ｆ４〔第７図Ａ参照〕あるいはｆ２とｆ３゜ｆ２とｆｌ
（第７図Ｂ参照〕が再生されることになる。

また、一般に平衡変調器４０は加えられた搬送波成分が
抑圧されて上下両側帯波成分だけが存在する回路であり
、前記平衡変調器４０の出力には第７図０．Ｆに周波数
スペクトラムで示すようなトラックずれが生じた場合に
だけ前記パイロット信号ｆ１ ＋ ｆ２ｔ ｆ３ｔ ｆ
４のトラッキングずれ成分子１±ｆ２．ｆ２±ｆ３．ｆ
、±ｆ４．ｆ２±ｆ１が得られる。

しかるに、本発明の実施例では既に述べたように記録時
にパイロット信号周波数をｆｌ−ｆ２＝ｆ３− ｆ４＝
２０ＫＨｚ 、 ｆ３− ｆ２＝ ｆｌ −ｆ４＝１０
ＫＨｚに設定してあり、前記平衡変調器４０の出力を２
０ ＫＨｚ−％ｒよび１０ＫＨｚを選択する帯域通過フ
ィルタ４１．４２の入力端子に印加することにより得ら
れたパイロット信号ｆｘ、ｆ２ｔ ｆ３ｔ ｆ４のクロ
ストーク成分が２０ ＫＨｚであるか、或いは１０ＫＨ
ｚであるかを判別することによってトラックずれ方向を
知ることができるとともに、振幅成分をも取り出して乗
算するため、トラックずれ量をも検出できる。

また、第７図からも明らかな如く記録されたパイロット
信号ｆ１．ｆ３およびｆ２．ｆ４のトラックでの隣接ト
ラックとのクロストーク成分（以下、単にトラッキング
俗信と称す） （２０ＫＨｚ、 １０ＫＨｚ）はトラッ
キングずれが同方向にもかかわらず反対となる。

さらに、より簡単な回路で構成するために、次に帯域通
過フィルタ４Ｌ４２の出力は波形整形回路４３．４４を
介した後、トラッキング信号補正回路４５の入力端子４
６，４７にそれぞれ印加される。

一方、トラッキング信号補正回路４５の別の入力端子４
８には先に述べた遅延パルスｂが印加されて卦り、前記
トラッキング信号補正回路４５は磁気ヘッド２ａ、２ｂ
の回転に応じてトラッキング信号を反転している。

このようにして得られたトラッキング信号を電気−機械
変換素子４９、たとえば電圧を加えることにより変位す
る圧電素子に印加し、磁気ヘッド２ａ 、２ｂのテープ
５との相対位置を上記電気−機械変換素子４９の制御出
力によって制御すると、磁気ヘッド２ａ、２ｂと磁気テ
ープ５の相対位置を自動的に補正して、トラッキングず
れを自動修正することができる。

つ１す、上記ｆｌ ｌ ｆ２＋ ｆ３１ ｆ４なる周波
数のパイロット信号、帯域通過フィルタ３４〜３７、平
衡変調器４０、帯域通過フィルタ４１，４２、波形整形
器４３，４４、トラッキング信号補正回路４５、電気−
機械変換素子４９勅よび磁気ヘッド２ａ、２ｂで負帰還
制御ループを構成し、磁気ヘッド２ａ 、２ｂのトラッ
クずれ方向と反対方向に電気−機械変換素子４９を駆動
し、ヘッドトラッキングを自動的に補正できるものであ
る。

なか、本実施例ではパイロット信号の周波数をそれぞれ
ｆ１＝１１０ＫＨ２，ｆ２＝９０ＫＨｚ。

ｆ３＝ １００ ＫＨｚ、 ｆ４＝ １２０ ＫＨｚ
としたけれども、これらパイロット信号として重畳して
記録再生される映像信号は例えば簡易ＶＴＲではその輝
度信号成分を３．８ ＭＨｚ〜５ＭＨｚに周波数変調し
、中心周波数３．５８ ＭＨｚでＩＭＨｚの帯域を有す
る色信号成分は、中心周波数約５００ＫＨｚの低域周波
数に変換しているため、低域変換された色信号（１００
ＫＨｚ〜ＩＭＨｚ ）と上記パイロット信号が若干型な
って記録されるが、この色信号成分は通常低レベルであ
って、パイロット信号についても低域変換された色信号
成分に妨害を与えない程度に記録レベルを設定すれば何
ら問題はない。

また、本実施例ではパイロット信号ｆ１．ｆ２゜ｆ３．
ｆ４の周波数は同時に記録する映像信号に影響を及ぼさ
ない範囲であれば、映像信号に妨害を与えることなく容
易に既述した再生時のトラッキング信号としてこのパイ
ロット信号を構成することができるものである。

以上のように本発明のトラッキング信号検出装置は、帯
域通過フィルタで得られたパイロット信号の乗算により
トラッキング信号を得ているため、周波数によりトラッ
クずれ方向が検出できるとともに、振幅情報によりトラ
ックずれ量を検出することができる。

これにより、たとえば記録トラックより幅の広い磁気ヘ
ッドで再生する場合にもトラックずれ方向と共にトラッ
クずれ量を確実に検出できるため、前述の実施例のよう
に、磁気ヘッドを電気−機械変換素子に取付けてオート
トラッキングを行なわず装置に実施した場合には多大の
効果をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図・はビデオテープレコーダの回転ドラム部分を示
す概略斜視図、第２図は磁気テープ上に記録されるトラ
ックパターン説明図、第３図はパイロット信号を磁気テ
ープに記録するための記録系のブロック図、第４図は第
３図の各部の波形図、第５図は本発明の一実施例を示す
要部ブロック図、第６図は第５図の各部の波形図、第７
図Ａ、Ｂはトラックずれを起こした磁気ヘッドと磁気テ
ープとの相対関係を示す説明図、第７図０−Ｆはトラッ
クずれを起こした状態下にち・ける周波数スペクトラム
である。 ２ａ、２ｂ・・・・・・磁気ヘッド、５・・・・・・磁
気テープ、１４・・・・・・リングカウンタ、２１〜２
４・・・・・・発振器、２５〜２８・・・・・スイッチ
、３４〜３７・・・・・・帯域通過フィルタ、３Ｂ、３
９・・・・・・混合器、４０・・・・・−平衡変調器、
ｆｌ、 ｆ２． ｆ３． ｆ４・・・・・・パイロット
信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転磁気ヘッドで磁気テープに連続した隣り合うト
   ラックを所定時間毎に走査すると共に、前記磁気テープ
   にち・ける各トラックに、ｆｌ−ｆ２＝ｆ３− ｆ４＝
   ｆ３− ｆ２＝ ｆ、 −ｆ４の関係を満たす周波数
   のｆｌ、ｆ２．ｆ３．ｆ４なるパイロット信号を順次く
   り返し記録する様に構成し、前記回転磁気ヘッドより再
   生されるｆ、 、 ｆ２． ｆ３． ｆ４なる周波数の
   パイロット信号を各々分縮する帯域通過フィルタと、ｆ
   、もしくはｆ３とｆ２もしくはｆ４のパイロット信号を
   乗算する平衡変調器でもってｆｌ ｆ２”” ｆ３
   ｆ４ ＋ ｆ３ ｈ＝ ｆｌ ｆ４の周波数成分
   を検出し、上記周波数成分でもってトラックずれ方向を
   検出し、更に上記レベル成分でもってトラックずれ量を
   検出するように構成したことを特徴とするトラッキング
   信号検出装置。