CN1116761A - 盒式磁带录像机实时计数器的控制装置 - Google Patents

盒式磁带录像机实时计数器的控制装置 Download PDF

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Abstract

一种盒式磁带录像机实时计数器的控制装置，它包括：CLOG检测部分，它含有包络检测器、比较器和低通滤波器，用于检测CLOG信号以判断磁带上是否存在录像信号，ATF检测部分，它含有ATF检测器、模拟/数字变换器、频带比较器、移位寄存器和状态检测器，用于检测自动轨道跟踪信号；逻辑与门，它用于对CLOG信号、自动轨道跟踪信号以及REC指令信号进行逻辑乘运算；以及具有开关的计数部分。

Description

盒式磁带录像机实时计数器的控制装置
本发明涉及盒式磁带录像机(此后简称为″VCR″)的实时计数器。更具体地说，本发明涉及VCR实时计数器的控制装置，它能够精确控制该实时计数器的工作，而该实时计数器计算磁带的走带程度，它尤其被应用于小型的8mm规格的VCR中。
在8mm规格的VCR中，有若干种方法计算磁带的走带程度：实时计数法，计算来自卷带轮反射平面脉冲数目的方法，以及测定磁带剩余量的方法等等。
其中，实时计数法利用检测磁带上是否存在录像信号以实现计数操作。它从零点(即施加“复位”信号之点)通过计数磁带已录部分的方式开始计算磁带的走带程度。
换句话说，作为VHS型VCR实时计数器的控制装置，它是利用检测早先在录像时记录下来的控制信号的方式控制该实时计数器工作的。
另一方面，在8mm规格的VCR中，不是通过检测该控制信号，而是在磁头扫描磁带的过程中通过检测视频R(射频)信号电压电平的方式来判断该磁带上是否存在录像信号。如果存在录像信号，则实时计数器通过计数主动轮马达频率发生器所产生的脉冲信号数目而进行工作。如果不存在录像信号，则该实时计数器不工作。
图1的框图给出了VCR实时计数器的普通控制装置。图2给出了图1中由字母A～E所标各处的波形。
如图1所示，普通控制装置包括：用于检测CLOG信号的CLOG检测部分30，其中CLOG信号用来根据R信号判断磁带上是否存在录像信号，而该R信号通过磁头再现后经由前置放大器2放大；逻辑与门11，它用于对CLOG信号和REC信号进行逻辑乘运算，其中REC信号用于选择录放模式；主动轮马达6，它使得磁带能够运行走带；以及计数部分40，它采用实时计数器9计算主动轮马达6频率发生器产生的脉冲数目，该马达的工作根据逻辑与门11的输出进行控制，它还根据逻辑与门11的输出利用开关8控制上述实时计数器9的工作。
在CLOG检测部分30的工作过程中，通过安装在磁鼓1上的磁头再现的R信号经由前置放大器2放大，放大后信号的包络由包络检测器3检出，其波形如图2(A)所示。接着，该包络信号(包络检测器3的输出)在比较器4中与参考电压Vcref进行比较以判断信号是否存在，比较后的输出信号波形如图2(B)所示。如图中所示，如果包络信号电平(参见图2波形(B))大于参考电压Vcref电平，则比较器4为低电平；如果包络信号电平小于参考电压Vcref电平，则比较器4为高电平。此时，参考电压Vcref的数值可根据分压器公式“R2/(R1＋R2)”任意确定。
然后，比较器4的输出通过低通滤波器5而产生如图2(C)所示的波形。如图所示，人们会发现，低通滤波器5抑制了窄脉宽信号，或者说抑制了高频分量。低通滤波器5的输出(图2中波形(C))作为CLOG信号提供给后面的逻辑与门11。
逻辑与门11对录像模式指令(或REC指令)和低通滤波器5输出(或CLOG信号)进行逻辑乘运算。REC指令在录像模式下被置为低电平、而在静止模式下被置为高电平(除了在录像模式期间均如此)。逻辑与门11的输出作为控制信号控制开关8的工作。当该控制信号为低电平时，开关8接通；而当其为高电平时，开关8断开。
计数部分40的实时计数器9通过计数CFG信号脉冲数目来计算磁带走带程度，其中CFG信号的波形如图2(D)所示，它由主动轮马达6的频率发生器产生，并且由波形整形电路7进行整形。CFG信号的频率正比于主动轮马达6的转数，并且只要该主动轮马达6在旋转便会不间断地产生CFG信号。
上述结构实时计数器普通控制装置的工作过程将在录像模式和静止模式两种情况下进行讨论。
在录像模式，由于REC指令已被置为低电平，则不管CLOG信号的状态如何，逻辑与门11的输出均为低电平。因此，开关8总保持接通，从而实时计数器9连续进行计数操作。
在静止模式(除了在录像模式期间)，由于REC指令已被置为高电平，则逻辑与门11的输出要依赖于CLOG信号的状态。参见图2波形(A)，此时尽管存在包络信号，但其质量不佳。由于该包络信号的某些部分(如P1和P2期间)低于参考电压Vcref时，则提供给逻辑与门11的CLOG信号为高电平，从而该逻辑与门11的输出为高电平。因此，在P1和P2期间，开关8关断，从而使实时计数器的计数操作被非正常终止。
同时，如图1所示实时计数器的普通控制装置正在应用于摄像机和VCR(其型号名称分别为GS-E2和R-DDIP)，该摄录像机现已形成商品并可由本发明申请者(即株式会社金星社)处得到。另外，已公开了一个早些时候的美国专利申请，其专利号为No.5,193,033，它是关于图1中CLOG检测部分30的。
图3是一个简图，它描述了磁带上的录像轨道并给出了扫描该轨道的磁头的位置。在图3中，t1表示轨道宽度，t2表示磁头宽度。当t1＞t2时，形成宽度为(t1-t2)的保护带(在图3中它表示为轨道之间未画阴影线的窄条带)。当磁头如图3″a″所示正常扫描轨道时，磁头RF信号输出强；而当磁头如图3″b″所示非正常扫描轨道时，相应于该轨道的RF信号弱。
因此，在图3″b″的情况下，当将包络检测器3所检出的包络信号与参考电压Vcref进行比较时，如果出现信号电平小于参考电压Vcref的情况(例如图2中波形(A)便有信号小于Veref的情形)，则将对计数操作产生影响。也就是说，尽管磁带上存在某种录像信号，但由于磁头的位置偏移而不能将该录像信号读出。其结果，实时计数器暂时终止计数操作。
具体来说，对于完全空白的磁带，由于包络信号(图2中波形(A))电平应当低于对考电压Vcref电平，所以Vcref必须确定在较低的电平。然而，实际上，在技术上存在一个极限，从而参考电压Vcref不能设置得过低。
在实际应用中，由于噪声的影响，除非参考电压Vcref设置得非常低，则总会出现计数操作暂时终止的情形，例如在图2波形(A)中的P1和P2期间，尽管那里实际上存在着录像信号。这样便损失了计数精度。换句话说，在现有技术中，由于计数操作仅仅依赖于CLOG信号，则在磁头偏离录像轨道的情况下(如图3所示″b″)，精确检测CLOG信号的困难给实时计数器的工作造成障碍。
本发明的目的在于避免现有技术中上述问题。为实现这个目的，本发明(即VCR实时计数器的控制装置)除了利用CLOG信号之外还利用自动轨道跟踪(ATF)信号完成了计数操作的精确控制，其中ATF信号由检测RF信号而获得的导频信号的频率差值而导出。
本发明的概况如下，它包括：CLOG检测装置，它用于从被磁鼓上磁头再现的RF信号中检测CLOG信号，其中CLOG信号用于确定录像信号是否存在；ATF检测装置，它用于检测自动轨道跟踪信号，该跟踪信号利用RF信号得到；计数装置，它用于计数来自主动轮马达的脉冲信号；显示装置，它用于显示该计数装置的计数结果；以及控制信号输出装置，它用于提供根据该CLOG检测装置的输出信号、该ATF检测装置的输出信号和REC指令信号控制该计数装置操作的控制信号。附图简要说明：
在参考附图对本发明的优选方案进行说明之后，本发明的上述目的以及其它优点将变得更为清晰。附图说明如下：
图1是一个框图，它给出了VCR实时计数器的普通控制装置；
图2给出了图1中字A～E各处的信号波形；
图3是一个示意图，它表示了磁头的扫描位置；
图4是本发明的框图；
图5给出了图4中字A～K各处的信号波形。
在关于本发明的8mm规格VCR中，伺服机构的相位控制通过ATF控制而实现。录像时，具有不同频率的四个导频信号f1、f2、f3、f4、(在低频段100～200KHz)被随同录像信号记录在磁带上，而在放像时，该导频信号被磁头检出。然后，检测出的导频信号各自相减，其合成信号(f1-f2)、(f2-f3)、(f3-f4)和(f4-f1)、作为ATF信号提供给ATF控制系统以进行伺服机构的相位控制。特别是，由于相对于视频RF信号该导频信号频率较低，则它们几乎不受录像磁头方位偏差的影响，从而可以减少相邻轨道之间的干扰。美国专利No.4,594,615和No.4,210,943公开了这种ATF控制系统。
图4是一个框图，它描述了根据本发明的实时计数器控制装置的结构。
如图所示，从整体上讲本发明的装置包含CLOG检测部分30、计数部分40和ATF检测部分50。
另外，该装置还包括：安装在磁鼓1上的磁头，它用于从记录在磁带上的图像信号中检测出RF电信号；前置放大器2，它用于放大磁头检出的RF信号；逻辑与门21，它用于在CLOG检测部分30的输出信号与ATF检测部分50和录像指令(或REC指令)的输出信号之间进行逻辑乘运算，并提供该逻辑乘运算的结果作为控制信号；以及主动轮马达6，它用于正、反向移动磁带。
CLOG检测部分30与图1所示的原有技术相似，它包括：包络检测器3，它用于检测由前置放大器2放大的RF信号包络；比较器4，它用于比较包络检测器3所检出的包络信号与参考电压；以及低通滤波器5，它用于抑制比较器4输出信号的高频分量。
计数部分40与图1所示的原有技术相似，它包括：波形整形器，它用于对主动轮马达6频率发生器所产生的正弦波进行整形，使之成为短形波，其中正弦波的频率正比于该主动轮马达6的转数；开关8，它根据逻辑与门21的输出信号控制波形整形器7输出信号的开关；实时计数器9，它用于计数来自波形整形器7CFG脉冲的数目；以及显示器10，它用于显示该计数结果。
实时计数器9根据主动轮正/反向控制信号进行递增计数或递减计数。来自波形整形器7的CFG信号在开关8的控制下进入实时计数器9。
本发明，即如上述结构的VCR实时计数器控制装置的工作原理将参考图4和图5进行讨论。CLOG检测部分30和计数部分40的工作原理与图1所示的原有技术相同，所以将略去关于其工作原理的叙述。
参考图4，ATF检测部分50采用ATF检测器14检测经由前置放大器2放大的RF信号中的导频信号f1、f2、f3和f4。该ATF检测器14选择四个导频信号f1、f2、f3和f4中的一个作为参考导频信号，这种选择是根据来自伺服控制器(未示出)的参考导频信号选择指令SEL1和SEL2而进行的，并于这一点请参见图5波形(E)。
例如，若选择导频信号f1作为参考导频信号，则ATF检测器14输出一个ATF信号，其波形如图5中波形(G)，该ATF信号(VATF)的电平由如下公式表示：VATF＝KATF(Vf4－f1－Vf2－f1)＋Vref，其中，Vf4－f1为导频差信号(f4－f1)的电平，Vf2－f1为导频差信号(f2－f1)的电平，KATF为放大增益，Vref为参考电压并被设置为电源电压的一半。
参见图5波形(G)，由ATF检测器14提供的ATF信号经由模拟/数字变换器15变换成数字信号。然后，转换后的ATF数字信号进入频带比较器17。利用边沿检测器8检测来自头变开关(head-changing Switch)(H/SW)的头变信号(head-changingSignal)(见图5波形(D))的前沿和后沿，其波形如图5(F)所示。检测出的前沿或后沿信号作为复位信号送入频带比较器17，同时作为同步的时钟送入移位寄存器19。
如果ATF信号(见图5波形(G))的电平高于参考电平VA1或低于参考电平VA2，也就是说偏离了参考区域，则频带比较器17的输出为低电平(见图5波形(H))并且一直保持为低电平，一直到施加复位信号为止。因此，在施加复位信号之前，如果ATF信号存在于参考区域之内(即在参考电平VA1和VA2之间)，该频带比较器17输出高电平，其信号波形见图5(H))。
频带比较器17的输出波形见图5(H)，该比较器由移位寄存器19组成，而该移位寄存器又由触发电路组成。移位寄存器19利用来自边沿检测器18的复位信号(见图5波形(L))作为同步时钟对频带比较器17的输出信号序列进行移位。该移位寄存器19将其0位和1位的输出提供给状态检测器20。当该0位和1位输出的逻辑状态为(0，0)时，状态检测器20的输出为″0″，而当上述逻辑状态为(1，1)时，状态检测器20的输出为″1″。当上述逻辑状态为(0，1)或(1，0)时，该状态检测器保持原有输出状态。
逻辑与门21对三个信号，即状态检测器20的输出信号(见图5波形(I))、CLOG信号(见图5波形(C))和REC指令信号进行逻辑乘运算，然后将结果作为控制信号送至开关8。该控制信号所起的作用与图1所示原有技术的计数部分的介绍一样。
在逻辑与门21的工作过程中，当VCR处于录像模式时，由于REC指令信号为低电平，从而不管其它输入信号的状态如何，该逻辑与门的输出均为低电平。因此，实时计数器9只计数CFG信号的脉冲数目，其中CFG信号由主动轮马达6频率发生器产生之后被进行整形。
当VCR处于静止模式时，由于REC指令信号为高电平，则逻辑与门21的输出依赖于其它有关输入的状态。
以图5波形(A)中P’1和P’2期间为例。尽管在P’1和P’2期间存在包络信号，但由于其电平低于参考电压Vcref，从而在相应期间中CLOG信号为高电平，其波形见图5(C)。
下表给出了P’1和P’2期间逻辑与门21输入和输出之间的关系。
             输    入     输  出
    状态检测器输出     低电平
    CLOG检测器输出     高电平     高电平
    REC指令信号     高电平
因为开关8的设置是当逻辑与门21输出为低电平时接通，所以实时计数器9不间断地进行正常计数操作，其输出波形如图5(K)所示。
其结果，尽管会发生包络信号电平低于参考电压Vcref的情况(如图5波形(A)中P’1和P’2期间)，根据本发明的VCR实时计数器的控制装置仍能完成精确计数，而不会象图2中波形(E)那样出现间断或停止工作的情形，这是由于利用了ATF信号的缘故。
目前，本方案的硬件已经问世，但仍需研究一种软件方案以实现本发明的目的。
同时，典型的PAL制8mm VCR可以装备VCR实时计数器的控制装置。其中，该8mm VCR通常具有保护条带，这是由于其磁头宽度小于录像磁带轨道的宽度。

Claims (3)

1.一种盒式磁带录像机实时计数器的控制装置，它包括：CLOG检测装置，用于根据经磁鼓上磁头再现的录像信号检测CLOG信号，而该CLOG信号则用于确定录像信号是否存在；利用录像信号检测自动轨道跟踪信号(ATF)的装置；用于计数来自主动轮马达的脉冲信号的计数装置；用于显示该计数装置的计数结果的显示装置；以及控制信号输出装置，它根据该CLOG检测装置的输出信号、该ATF检测装置的输出信号和录像模式指令信号提供一个控制信号以控制该计数装置的操作。
2.如权利要求1所述盒式磁带录像机实时计数器的控制装置，其中该ATF检测装置包括：ATF检测器，它用于提供该自动轨道跟踪信号；模拟/数字变换器，它用于将该自动轨道跟踪信号转换成数字信号；比较器，它用于对该模拟/数字变换器的输出信号与预先选定的参考电压进行比较；边沿检测器，它用于检测头变信号(head-changing Signal)的前沿或后沿；移位寄存器，它利用该边沿检测器检出的边沿信号作为同步时钟对该比较器的输出进行移位；以及状态检测器，它用于检测该移位寄存器输出的状态。
3.如权利要求1所述盒式磁带录像机实时计数器的控制装置，其中该ATF检测装置的特点是：当该移位寄存器的输出对为(0，0)时，该ATF检测装置的输出为“0”；当该移位寄存器的输出对为(1，1)时，该ATF检测装置的输出为“1”；当该移位寄存器的输出对为(1，0)或(0，1)时，该ATF检测装置保持原有输出值。
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