JP2595081B2

JP2595081B2 - 磁気記録再生装置

Info

Publication number: JP2595081B2
Application number: JP1016109A
Authority: JP
Inventors: 明猷寺田; 勇坪野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-01-27
Filing date: 1989-01-27
Publication date: 1997-03-26
Anticipated expiration: 2012-03-26
Also published as: JPH02198021A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はアジマス重ね書き記録方式のヘリカルスキャ
ンVTR等磁気記録再生装置に於ける、再生信号の時間軸
誤差（映像ジッタ）の低減方法に関する。

〔従来の技術〕

従来ビデオテープレコーダ（VTR）に於て、再生映像
信号の映像ジッタを低減する方法として画像の記録と再
生（コロナ社）P198〜219に記載されている如く、時間
軸補正回路を用いる方法が良く知られている。これらの
回路は低周波から高周波迄広い周波数帯域にわたって映
像ジッタを補正することができるが、回路規模が大き
く、どうしても高価になる。

ところが家庭用VTRで映像ジッタが或程度低減されたV
TRに於て、映像ジッタとして、画面で画質劣化となって
目立つ成分は、中，高周波成分であり特にヘリカルスキ
ャンVTRに於ては、回転磁気ヘッド装置（シリンダ）部
に起因するものである。これら中、高周波成分は時間ず
れ量としてはごくわずかであるが、これらの成分を減少
さすことにより大幅な再生画質向上を達成することがで
きる。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年可変速再生時の画質向上を目的とし、回転磁気ヘ
ッド（ヘッド）をムービングヘッド装置を用いて回転軸
方向に可動に支持することが行なわれている。本発明は
このような可動に支持されたヘッドで再生された再生映
像信号の映像ジッタ低減に関する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は再生映像信号の映像ジッタを検出し、これに
応じて、ヘッドを回転軸方向に振動させることにより、
再生映像信号のジッタをキャンセルすることを特徴とす
る。

〔作用〕

アジマス記録方式に於いては、記録時と再生時のヘッ
ドのトラック幅方向走査位置のずれの変動が映像ジッタ
の原因になる。今ヘッド走査速度をV_H、走査位置ずれ量
をδ、アジマス角をθとすると、この走査位置ずれによ
る時間ずれ量ｔはで与えられる。この時間ずれを利用して、逆に発生した
時間ずれをキャンセルすることが本発明の原理である。
今VHS,VTRを例に挙げるとV_H＝５ 8m/s,θ＝６゜だから
もしδ＝１μｍとすると上式からｔ≒18×10^-9sとな
る。

すなわち18nsのジッタを発生することになる。このジ
ッタレベルはテープ振動等により発生する数百Hz成分の
ジッタに於ては、画面上で十分検知出来、画質劣化の原
因となる。

即ち実際に発生した18nsのジッタをこれを、キャンセ
ルする方向にヘッドを１μｍ変位させてやる事によりな
くすことができる。

このヘッドの変位はヘッドを回転軸方向に可動に支持
する事により可能である。このような装置として、圧電
バイモルフ、あるいは電磁石を利用したムービングコイ
ル形のムービングヘッド装置が開発されており、これら
の装置を利用することができる。

通常このようなヘッド変位はヘッドからの再生信号の
レベル変化を生じ、再生信号S/Nの劣化、カラー信号劣
化をもたらす。しかしながら家庭用VTRに於ては重ね書
き記録再生方式が採用され、通常記録トラック幅より、
再生ヘッドのトラック幅の方が大きい。例えばVHS VTR
のEPモードに於ては記録トラックの幅は19.3μｍである
が、再生ヘッドのトラック幅は26μｍ〜33μｍくらいの
幅のものが使用されている。従って再生ヘッドが、記録
トラックのちょうど中心を走査するようにすれば１〜２
μm_P-P程度のテープ幅方向振動をヘッドに付与しても、
再生信号レベルが変化する事はない。

通常再生を可動に支持されたヘッドで行う場合は、記
録は再生ヘッドとは別の可動に支持されていない固定の
ヘッドで行なわれいわゆる録再分離方式が採用される。
アジマス重ね書き記録方式VTRにおいては、記録ヘッド
の走査中心と、記録されたトラックのトラック幅中心は
ずれている。従って記録ヘッドの走査中心と、再生ヘッ
ドの走査中心が上述のずれ量だけずれるようにシリンダ
上でヘッドを配置すれば良い。

又互換再生を考慮して、ムービングヘッド装置を使用
して、トラック幅方向にヘッドを移動させ常に再生レベ
ルを最大にするようオートトラッキングを行うような場
合に於ても、記録トラック中心と再生ヘッドギャップの
トラック幅方向中心が一致するよう考慮する必要があ
る。例えばヘッドをトラック幅方向に定められたピッチ
で移動させて、その時の再生レベルの変化を利用して、
オートトラッキングを行なうような方式においては、ヘ
ッドの移動量と再生レベルの変化の関係は予測可能であ
るから、実際にヘッドを移動させた時の再生レベル変化
から、演算により記録トラック中心を求めることができ
その位置を走査する。このように精密なオートトラッキ
ングを行なえば、常に記録トラック中心を走査すること
ができ、再生レベル劣化を防止することができる。この
ようなヘッドの移動は後述するごときムービングヘッド
装置に電流を印加することにより達成することができ、
その電流値を制御することにより、上述の如きオートト
ラッキングが可能となる。

〔実施例〕

第１図は本発明を適用したヘリカルスキャンVTRの一
実施例の回転磁気ヘッド装置（シリンダ）と、これに搭
載したムービングヘッド装置の駆動回路部を示す。

その他のヘリカルスキャンVTRのメカニズムおよび信
号回路は周知の技術であり、ここでは述べない。第１図
の下半分はVTRのシリンダ部を示す。

図において１は回転磁気ヘッド（以下単にヘッドと称
す）を回転軸方向に移動させる働きを有するムービング
ヘッド装置であり、図に示すように２個180゜間隔をな
して上シリンダ24に固定されている。ムービングヘッド
装置１にはヘッド18が移動可能に支持され、上シリンダ
24の外周面からじゃっかん突出して、テープに接触，走
査する。上シリンダ24はディスク27に固定されており、
ディスク27とシャフト26は圧入固定されている。シャフ
ト26はボールベアリング28,29により下シリンダ25に支
持されている。

シャフト26下部には直結駆動用のモータが配置され、
ディスク27、上シリンダ24、これに固定されたムービン
グヘッド装置１が回転する。モーター部はステーターヨ
ーク31と円環状のローターマグネット32から構成され、
ローターマグネット32はケース33に保持され止め具30に
よりシャフト26に固定されている。シリンダの中心部に
はロータリトランス35が配置されヘッド18への信号授受
を行なう。シャフト26の上部にはスリップリング21が取
付けられており、このスリップリングのリングとムービ
ングヘッド装置の駆動コイル（後述する）がリード線19
により接続されている。スリップリング21には、シリン
ダ外部の固定部材23にとりつけられたブラシ22が、リン
グ部と接触するように配置され、これにより回転するム
ービングヘッド装置１に固定部から電力を供給する。

ブラシ22の各チャンネルには、信号回路に接続されて
いる。この信号回路については後述する。

第２図は第１図に示すシリンダを上部から見た図であ
る。図に示すようにムービングヘッド装置１は略円柱形
状をしており、上シリンダにあけられた穴46内に位置し
ている。ムービングヘッド装置１には鍔部34が設けられ
ており、図示してないがこの部分で上シリンダ24にねじ
止めされ固定されている。ムービングヘッド装置外周か
ら可動部が延長して突出しておりその先端にヘッド18が
貼り付けられている。

第３図はムービングヘッド装置１の断面を示す図であ
る。この装置はスピーカと同じ原理でヘッド18を変位さ
せるもので、磁気ギャップ部に配置されたコイルに通電
することにより受ける電磁力でヘッド18を変位さす。ム
ービングヘッド装置１は前述の如く略円柱形状をしてお
り、第３図はその中心線を含む面の断面図である。磁気
回路はトップヨーク51、磁石54、センターヨーク60、磁
石55、ベースヨーク53、アウターヨーク52により構成さ
れている。各ヨークは鉄又はパーマロイの如き高透磁率
部材で作られており磁気ギャップ部に中心から外に向っ
て均一な放射状の磁界を生ぜしめる。この磁気ギャップ
部に円筒状コイル59が配置されている。コイル59はボビ
ン58に巻付けられておりボビン58は平行な２枚の板バネ
56,57により、中心軸方向に変位可能に支持されてい
る。ヘッド18は図に示すように板バネ57の延長部に貼り
付けられている。コイル59に通電すると、このコイルは
中心軸方向の電磁力を受け、板バネの反力に釣り合う位
置迄変位する。従ってコイル59、ボビン58と一体となっ
て動くヘッド18も中心軸方向に変位する。コイル56に流
す電流値を制御することにより、中心軸方向ヘッド位置
を制御出来る。この方向は第１図より回転軸方向であ
り、ヘッド18の走査方向と直角方向の位置（ヘット高
さ）を、コイルに流す電流値により制御出来る。この電
流は既述の如く、シリンダ外部の信号回路からブラシ2
2、スリップリング21、リード線19を経由して供給され
る。

第４図は互換再生磁の映像ジッタスペクトラムの一例
を示す。横軸は周波数でリニアスケールでレンジは500H
z、縦軸はジッタレベルでデシベル値である。この図よ
り明らかなように支配的なジッタ成分は鋭い線スペクト
ルを示し、しかもレベルの高い成分はすべて30Hzの高調
波成分である。このことはこれらのジッタの発生原因が
シリンダにあることを示している。このような30Hzの高
調波ジッタ成分は、再生画面では直線のくねり、色相の
異なる横縞模様等になって、画面で目立ち易い画質劣化
の要因となる。

本発明に於ては、これら映像ジッタ成分の中で特に
中，高周波域のジッタ成分を除去しようとするものであ
る。第４図に示す例に於ては100Hz以上のジッタ成分の
ピークスペクトラムは最大−50dBv程度でこれをジッタ
値に換算するとおよそ0.005％_P-P程度のジッタ成分とな
る。このジッタにより発生する時間軸誤差を計算する
と、図の420Hz成分では19ns,360Hz成分では22ns,270Hz
で29ns,210Hzで38ns,180Hzで44ns,90Hzで88nsとなる。
従ってこれらのジッタをキャンセルする為に、既述の如
くヘッドを変位させてこれらをキャンセルしようとした
ら420Hzでは約１μm_P-Pの振幅、90Hzでは約５μm_P-Pの
振動振幅を必要とする。再生ヘッドトラック幅と記録ト
ラック幅の差はそれほど大きくなく、又トラック曲り等
も考慮すると、再生信号レベルを変化させないヘッド振
動振幅レベルは制限されるので、本発明が特に有効なの
は、100Hz以上の中，高周波の映像ジッタに対してであ
る。

第５図はムービングヘッド装置１のコイル59に一定電
圧の交流電圧を印加した場合のヘッド振動振幅（Ｐ−Ｐ
値）の周波数特性の代表的な例を示す。図に示す如く、
ムービングヘッド装置は、600Hz程度までの印加電流に
対しては、充分応答し、振動するので第４図に示す如き
映像ジッタのキャンセルが可能である。しかしながら第
５図より判明するごとく、周波数の高い領域に於ては共
振特性を有しているため、印加電流に対する変位の特性
はそのレベル，位相ともに複雑に変化するので充分な注
意が必要である。

第１図の上部にムービングヘッド装置を駆動するため
の回路ブロック図を示す。前述の如く高周波の映像ジッ
タの要因としては、シリンダに起因するものが多い。こ
れらのものはシリンダ固有のものであるから、他の外部
条件たとえば磁気テープの種類、テープ張力等によりそ
れほどは変化しない。そこで、ひとつのヘリカルスキャ
ンVTRに於て、標準的な条件で再生する際、これまで述
べた原理でフィートフォワード形式で調整により映像ジ
ッタをキャンセルすれば、その後上述の如き条件が多少
変化しても、シリンダを変えなければ上述の如き映像ジ
ッタのキャンセルは有効である。第１図の上部にはこの
ようなフィードフォワード形式のジッタキャンセル回路
を示す。

２は発信回路で、シリンダ回転位相を示すタック信号
を入力として、これに同期した30Hzの高調波を発生す
る。第４図に示す如く、映像ジッタスペクトラムの主要
成分である30Hzの高調波の中でも特にそのレベルの高い
高調波が存在する。これらはその装置の設計により定ま
るもので変化しない。したがってその代表的なレベルの
高い成分だけに着目して、これらをキャンセルする事に
よりジッタを大幅に減少させることができる。

発信回路２はこのような代表的成分f₁,f₂,f₃…f_nの周
波数成分を出力する。図の簡単化のため第１図にはf₁,f
₂信号の回路しか示していないがf₃からf_nについても全
く同じである。発信回路２より出力された周波数f₁の信
号はレベル及び位相調整用の回路4,5に入力される。こ
れらの回路は２つのヘッド18にそれぞれ対応して、個別
にその振動レベル、振動位相を調整するものである。周
波数f₂の信号についても同様にレベル及び位相調整用の
回路４′,5′に入力される。他の周波数f₃〜f_nについて
も全く同じである。レベル及び位相調整用回路4,4′の
出力は加算回路６で加算される。レベル及び位相調整用
回路5,5′の出力も同様に加算回路７で加算される。加
算回路6,7の出力はそれぞれ加算回路9,10に入力され
る。これらの加算回路はタック信号を入力として、通常
のムービングヘッドの動作を行うためのヘッド駆動信号
を発生させるヘッド駆動信号発生回路８の出力信号と、
本発明のジッタキャンセルのための信号を加算する回路
である。通常のムービングヘッドの動作とは例えば、前
に述べた互換再生のためのオートトラッキングのための
制御とか、あるいは可変速再生時（サーチとかレビュー
とかの再生モード）にノイズバーを発生させない為のヘ
ッド変位とかが実施される。加算回路9,10の出力はそれ
ぞれ駆動アンプ13,14に入力され、これらアンプの出力
で、それぞれのムービングヘッド装置１が駆動される。

レベル及び位相調整用回路4,4′,5,5′の調整は例え
ば標準テープを再生し、その映像ジッタスペクトラムを
各ヘッド毎にスペクトラムアナライザーで分析し、f₁,f
₂等の対応するスペクトラムのレベルを観測して、これ
を最低にするように駆動信号のレベルや位相を調整すれ
ば良い。

第６図に本発明の他の実施例の駆動回路を示す。上述
の如くフィードフォワード方式で映像ジッタをキャンセ
ルする方法は有効であるが、どうしても条件の変化によ
り、ジッタが変化して、キャンセルが完全でない場合が
出て来る。本実施例ではフィードバック方式により、映
像ジッタをキャンセルして完全なジッタキャンセルを目
標とする。すなわち再生中に映像信号ジッタを延在し
て、これを減少さす方向のフィードバック回路を構成し
てジッタを減らす。VHS−VTRの如く色信号副搬送波周波
数を周波数変換して記録し、再生時に元の副搬送波周波
数に変換するような形式のVTRに於ては、元の周波数に
変換する際に用いるカラーAPC回路の位相検波回路が映
像信号のジッタをあらわす信号となっている。従ってこ
の信号を元にこれをキャンセルするような振動をヘッド
に与えれば良い。第６図はこのような低域変換方式のVT
Rの例であり、このようなVTRに於てはカラー位相検波回
路61が設けられ、その出力で再生色信号副搬送波周波数
を変換するための信号を発振する電圧制御発振器（VC
O）62が制御される。カラー位相検波回路61の出力は映
像ジッタをあらわすから、この信号をヘッド切換え信号
（SW30）で制御されるゲート回路63に入力する。このゲ
ート回路63はヘッド切換時のスキュー信号を除去する目
的で挿入される。ゲート回路63の出力はバンドパスフィ
ルタ（BPF）64に入力される。このバンドパスフィルタ
ー64はキャンセルしようとする帯域の映像ジッタのみを
通過させる。既に述べた如く低周波の映像ジッタを除去
する為には大きな振動振幅を必要とするので、あまり低
い周波数の映像ジッタは本方式ではキャンセル出来な
い。又非常に高い周波数に対してはムービングヘッド装
置が応答しないので、映像ジッタをキャンセルする事が
できない。したがってBPF64は数百Hzを中心とする帯域
も数百Hzのフィルターとなる。BPF64の出力は補正回路6
9に入力される。補正回路69はフィードバック系のゲイ
ン、位相の周波数特性を整え映像ジッタをキャンセルす
る極性をもつ信号を作る。補正回路69の出力はレベル調
整回路65に入力される。レベル調整回路65で系のゲイン
が調整される。レベル調整回路65の出力は補正回路67,6
8に入力される。レベル調整回路の65の出力は又レベル
検知回路66で信号レベルが検出され、信号レベルが一定
値を越えるとレベル調整回路のゲインを下げて一定レベ
ルを越えないようにされる。これは過大な信号がムービ
ングヘッド装置に入力され、再生信号レベルが劣化する
のを防止する。

補正回路67,68はムービングヘッド装置のゲイン、お
よび周波数特性の違いを補正するための回路である。補
正回路67,68の出力それぞれは加算回路11,12に入力され
る。この部分以後は第１図に示す実施例と同様であり、
この補正回路67,68の出力信号により、ムービングヘッ
ド装置１が振動されて、映像ジッタがキャンセルされ
る。これらの回路はフィードバック回路を構成し、その
一巡伝達ゲインを適当に選ぶことにより、着目する周波
数帯域の映像ジッタが低減される。この一巡伝達ゲイン
はレベル調整回路65で調整される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ムービングヘッド装置を備えたアジ
マス記録方式VTRに於て、簡単な回路を付加するだけ
で、再生画面が目立ち易い、中，高周波域の映像ジッタ
を低減出来、安価で高画質のVTRを製作することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したVTRのシリンダ部と、そのム
ービングヘッド装置１を駆動するための回路のブロック
図、第２図はシリンダ部を上方から見た図、第３図は本発明に使用するムービングヘッド装置の断面
図、第４図は互換再生時の映像ジッタスペクトラムの代表的
な例を示す図、第５図は電圧一定で駆動した場合のムービングヘッド装
置のヘッド変位の周波数特性の代表的な例を示す図、第６図は本発明のムービングヘッド駆動回路の他の実施
例のブロック図である。１……ムービングヘッド装置、２……発信回路、18……
回転磁気ヘッド、22……ブラシ、21……スリップリン
グ、63……ゲート、64……バンドパスフィルター、66…
…レベル検知回路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダ回転位相を示すタック信号より発
生ヘッド駆動信号により、回転軸方向に移動可能なムー
ビングヘッドを、再生時に、駆動制御する磁気記録再生
装置において、前記タック信号を入力としてこれに同期した複数の高周
波の周波数成分を発生する発信回路と、該発信回路からの前記複数の周波数成分よりジッタキャ
ンセル信号を発生する発生回路と、該発生回路からの前記ジッタキャンセル信号と前記ヘッ
ド駆動信号とを加算する加算回路とを備え、該加算回路の出力を駆動アンプを介して前記ムービング
ヘッドに加え、前記ムービングヘッドを再生時に駆動制
御することを特徴とする磁気記録再生装置。