JP2001052438A - 再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再生動作の立ち上がり時や、サーチ等のモー
ド変化における過渡期のような、サーボが不安定な時
に、再生信号の特性を補償する適応等化フィルタのタッ
プ係数が発散してしまう。 【解決手段】 再生信号の特性を補償するフィルタ７
と、フィルタ７からの出力信号を復号するコンパレータ
８と、コンパレータ８の入出力信号から検出した誤差に
応じてフィル７の特性を適応的に調整する適応制御部１
０と、再生信号に同期したクロックを発生するＰＬＬ１
１と、レファレンス周期間のクロック数をカウントし、
前の周期間のカウント数との差が所定の範囲に入ってい
る時だけ適応制御部１０によるフィルタ特性の調整動作
を可動させる相対速度変化検出器１５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体に記録さ
れた信号を再生する再生装置に関し、特に、ビデオ信号
をディジタル信号に変換して磁気記録媒体に記録した信
号を再生するための再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録再生においては、磁気記
録媒体に対する記録再生特性の振幅歪みや位相歪み等を
補償するための等化器（イコライザ）が用いられている
が、このような磁気記録再生のイコライザにおいても通
信で用いられているような適応等化方式が採用されるよ
うになってきている。

【０００３】通信における適応等化は、はじめ電話回線
を利用した高速データ伝送を行うための技術として開発
されてきたものである。電話回線では、回線の接続状態
により伝送路特性が変化する。このため固定イコライザ
を用いたのでは伝送路特性を補正しきれず、適応的にイ
コライザの特性を調整する必要が生じる。しかし、電話
回線では、ある１つの接続状態における伝送特性にイコ
ライザのフィルタ特性が収束すれば、その後急激に特性
が変化することはない。

【０００４】ところが、このような適応等化を磁気記録
再生へ適用したとき、特にビデオ信号をディジタル信号
に変換し、磁気テープに記録再生するようなディジタル
ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）では、ＶＴＲの再生モ
ードの変化（通常再生からサーチや早送りから巻き戻し
など）によって、再生特性が不安定になったり、極端に
再生特性が変化したりする。このような状況下で前述の
適応等化の処理を動作させると、フィルタのタップ係数
の更新が正しく行われず、場合によってはタップ係数の
系列が発散するような不具合が生ずることもある。

【０００５】特願平５−４０９０５にみられるように、
従来この現象を未然に防止するために、再生時のテープ
走行及びシリンダ回転に対するサーボ制御動作が、安定
したことを示すサーボロック信号を、サーボ制御部より
得て、このサーボロック信号に応じて適応処理によるフ
ィルタ特性の適応等化の調整動作をオン・オフすること
により、上記課題を解決してきた。

【０００６】以下、図面を参照して、従来例について説
明する。

【０００７】図１１は、従来の再生装置の一例を示すブ
ロック図である。図１１において、磁気テープに記録さ
れた磁気記録信号は、ＶＴＲのメカブロック５８内の磁
気ヘッド５０により電気信号に変換された後、再生アン
プ５１により増幅され、イコライザの主要部となるフィ
ルタ５３に供給される。このフィルタ５３としては、一
般的にいわゆるＦＩＲフィルタあるいはトランスバーサ
ルフィルタが用いられ、そのフィルタ特性が後述する適
応制御部５６により適応的に調整されるようになってい
る。このフィルタ５３からの出力信号は、コンパレータ
５４によりレベル比較がなされた後、記録時のデータ系
列への復号が行われる。もとの記録データに復号された
信号は、後段に設けられる信号処理回路によって、映像
及び音声データ等にもどされる。

【０００８】一方、減算器（誤差検出器）５５は、コン
パレータ５４の出力から、イコライザのフィルタ５３の
出力を減算することで誤差を取り出し、この誤差を適応
制御部５６に送っている。また、適応制御部５６には、
フィルタ５３の入力信号も同時に入力されており、取り
出された誤差の信号パワーを最小とするようにフィルタ
５３３のタップ係数を修整、更新することで、再生信号
の特性が検出特性に最も近い形となるようにイコライザ
特性を調整する。すなわち、フィルタ５３と適応制御部
５６とでいわゆる適応フィルタを構成している。

【０００９】次に、図１１のサーボ制御部５７は、ＶＴ
Ｒのキャプスタンサーボや回転シリンダサーボ等のサー
ボ制御動作を行う部分であり、メカブロック５８内の例
えば回転シリンダモータ（図示せず）等から、シリンダ
回転に同期したＦＧ（周波数発生器）出力パルス信号や
ＰＧ（パルス発生器）出力パルス信号等が供給されてい
る。このサーボ制御部５７は、これらのＦＧ、ＰＧパル
ス信号などにより各モータの回転速度や回転位相を監視
してそれぞれの目標値と比較し、所定の目標の回転速度
や回転位相に制御するようなサーボ制御信号をメカブロ
ック５８の各モータ等に送っている。

【００１０】そこで、このようなサーボ制御部５７よ
り、サーボの立ち上がり等においてサーボ制御動作が不
安定なときにはオフ状態で、サーボが有効にかかってサ
ーボ制御動作が安定したときにオン状態となるようなサ
ーボロック信号を出力し、このサーボロック信号を適応
制御部５６に送っている。

【００１１】適応制御部５６は、このサーボロック信号
に応じてフィルタ５３のタップ係数の修整や更新等の適
応処理動作自体をオン・オフ制御する。すなわち、従来
例では、適応制御の処理ループとは別系のサーボ制御部
が適応制御動作を管理する構成になっており、サーボ制
御動作が安定してサーボロックされた通常再生時のみ適
応処理、すなわちフィルタ特性の適応的な調整動作を行
わせるようになっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来例の構成では、通常再生以外のサーボがロッ
ク状態でないサーチ等の特殊再生時においては、適応フ
ィルタの適応的な調整動作が行われず、イコライザの等
化特性が不十分になり再生データのエラーレートが悪化
し、データ更新率を著しく悪化させる原因になってい
た。また、サーボ制御部の処理速度は、適応フィルタの
制御ループの処理速度にくらべ非常に遅いため、適応フ
ィルタが収束可能な再生状態にあるときでもサーボ制御
部からの信号が遅れてしまい適応的な調整動作を禁止し
てしまう。つまり、本来の適応フィルタの収束性能を劣
化させることになり、サーチ等の特殊再生にモードが移
行する過渡時やサーチから通常再生に復帰する時のデー
タ更新率も著しく悪化させる原因になっていたという課
題がある。

【００１３】本発明は、従来のこのような課題を考慮
し、サーボの立ち上がりや再生モード変化時の過渡期の
ような再生信号が不安定な状態の時に、サーボ制御部か
らの制御信号を必要としないで、適応等化処理へ与える
悪影響を安定的に防止し、適応フィルタが収束可能な再
生状態にあれば直ちに適応処理の調整動作を開始させる
ことにより、本来の適応フィルタの収束性能を劣化させ
ることのない再生装置を提供することを目的とするもの
である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、再
生信号の特性を補償するフィルタ手段と、そのフィルタ
手段からの出力信号を復号する復号手段と、その復号手
段の入出力信号から誤差を検出する誤差検出手段と、そ
の検出された誤差に応じてフィルタ手段の特性を適応的
に調整する適応制御手段と、再生信号に同期したクロッ
クを発生するクロック発生手段と、そのクロック発生手
段が出力する再生クロックの周波数の変化を検出する周
波数変化検出手段とを備え、周波数変化検出手段は、周
波数の変化が所定の範囲内にあるときのみ適応制御手段
によるフィルタ特性の適応的な調整動作を可動させる再
生装置である。

【００１５】この再生装置は、再生クロックの周波数の
変化が再生レートの変化を示し、その変化が所定の範囲
内にあるときのみ適応制御手段によるフィルタ特性の適
応的な調整動作を可動させる。

【００１６】従来例で述べたようにサーボ制御が不安定
な状態では、シリンダ回転速度及びテープ送り速度の変
化が不安定であり、それにともなって磁気ヘッドと磁気
テープとの相対速度の変化も不安定になっている。通
常、適応制御手段とフィルタ手段で構成される適応フィ
ルタのタップ係数は、相対速度の変化が大きくなり不安
定になった時に、適応的な調整動作が誤動作してしま
う。しかし、相対速度の変化が、微少な場合では誤動作
が起こらずタップ係数が発散するような問題も発生しな
い。すなわち、相対速度の変化量と等化である再生クロ
ックの周波数を常に監視し、その変化が所定の量より大
きければ、適応処理によるフィルタ特性の調整動作を禁
止することで、適応制御過程に誤りが生ずることを未然
に防止している。また、サーボがロックしていないサー
チモード等でも、相対速度の変化が微小で適応フィルタ
のタップ係数が収束可能な再生状態では、適応処理によ
るフィルタ特性の調整動作が実行される。そして再生信
号から直接、相対速度の変化を検出しているため、サー
ボ制御部から信号をもらう必要が無い。さらに、従来の
ような適応フィルタが収束可能な再生状態にあるときで
もサーボ制御部からの信号が遅れてしまい適応的な調整
動作を禁止してしまうことが無く、本来の適応フィルタ
の収束性能を劣化させず、サーチ等の特殊再生にモード
が移行する時の過渡時やサーチから通常再生に復帰する
時のデータ更新率が極めて良好な再生装置を提供でき
る。

【００１７】請求項２の本発明は、再生信号の特性を補
償するフィルタ手段と、そのフィルタ手段からの出力信
号を復号する復号手段と、その復号手段の入出力信号か
ら誤差を検出する誤差検出手段と、その検出された誤差
に応じてフィルタ手段の特性を適応的に調整する適応制
御手段と、再生信号に同期したクロックを発生するクロ
ック発生手段と、そのクロック発生手段が出力する再生
クロックのクロック数を、一定周期期間カウントし、そ
のクロック数の変化から周波数の変化を検出する周波数
変化検出手段とを備え、周波数変化検出手段は、クロッ
ク数の変化が所定の範囲内にあるときのみ適応制御手段
によるフィルタ特性の適応的な調整動作を可動させる再
生装置である。

【００１８】この再生装置は、カウントする周期毎のク
ロック数の変化が再生クロックの周波数の変化を示し、
その変化が所定の範囲内にあるときのみ適応制御部によ
るフィルタ特性の適応的な調整動作を可動させる。

【００１９】つまり、再生レートに等しい再生クロック
のクロック数を一定時間の周期ごとにカウントすること
で、その周波数変化を常に監視している。そして、その
変化が所定の量より大きければ適応処理によるフィルタ
特性の調整動作を禁止することで、適応過程に誤りが生
ずることを未然に防止している。従来技術よりも優れた
効果としては、請求項１記載の再生装置と同様である
が、非常に容易な構成で周波数検出手段を実現できるこ
とから、装置のローコスト化及び回路の小規模化が可能
である。

【００２０】請求項３の本発明は、記録媒体に記録され
た信号を検出し再生信号を出力する再生信号検出手段
と、その再生信号検出手段を記録媒体上で走行させる走
行手段と、再生信号検出手段より再生される再生信号の
特性を補償するフィルタ手段と、そのフィルタ手段から
の出力信号を復号する復号手段と、その復号手段の入出
力信号から誤差を検出する誤差検出手段と、その検出さ
れた誤差に応じてフィルタ手段の特性を適応的に調整す
る適応制御手段と、再生信号に同期したクロックを発生
するクロック発生手段と、そのクロック発生手段が出力
する再生クロックのクロック数をカウントし、走行手段
が所定の距離分だけ再生信号検出手段を移動させる時間
毎のクロック数の変化から再生クロック周波数の変化及
び走行手段の速度変化を検出する周波数・速度変化検出
手段とを備え、周波数・速度変化検出手段は、クロック
数の変化が所定の範囲内にあるときのみ適応制御手段に
よるフィルタ特性の適応的な調整動作を可動させる再生
装置である。

【００２１】この再生装置によれば、そのクロック数の
変化でもって再生クロックの周波数変化だけでなく、走
行手段の速度変化もふくめて総合的に検出することが可
能となる。

【００２２】一般にＶＴＲにおけるサーチモード、例え
ば早送りモードでは通常再生時に比べ磁気記録媒体の送
り速度が増加し、シリンダ回転が通常再生と同じであれ
ば相対速度は減少する方向にある。しかし、実際にはシ
リンダの回転数を通常再生時に比べ増加させることによ
り、相対速度が減少するのを制限し、通常再生時の相対
速度と同程度の速度を維持している。これは再生信号か
らクロックを再生するクロック発生手段がロックする周
波数範囲幅を、緩和するために用いられる手法である。
しかしながら、磁気記録媒体の送り速度を変化させる応
答速度は、シリンダの回転速度を変化させる応答速度に
比べて早い。回転シリンダの回転速度の増加が少なく、
磁気記録媒体の送り速度が大きく増加しているようなモ
ード移行時の初期では、クロック数の変化は主に相対速
度変化を示している。そして、モード移行時の中・後期
では回転シリンダの回転速度は、フィードバック制御に
より増減を繰り返しながら目標の回転速度に近づいてい
く。この時、相対速度の変化も同様に、小さい変化幅で
増減を繰り返しており、先述した請求項２記載の再生装
置では正確に検出できなかった。本発明の構成によれ
ば、相対速度変化だけでなく磁気記録媒体の送り速度の
変化量と回転シリンダの回転速度変化量との比率もふく
めて総合的に検出しており、モード移行の中・後期のよ
うな相対速度の増減を繰り返すような、不安定な時期に
おいても正確に検出し、適応制御部によるフィルタ特性
の適応的な調整動作を禁止できる。

【００２３】請求項４の本発明は、上記請求項３の構成
に加え、更に、走行手段の速度変化が定常状態にあると
きに、周波数・速度変化検出手段の出力であるクロック
数の変化量から走行ジッタを検出する走行ジッタ検出手
段を備え、周波数・速度変化検出手段は、クロック数の
変化が、走行ジッタをあわせた所定の範囲内にあるとき
のみ適応制御手段によるフィルタ特性の適応的な調整動
作を可動させる再生装置である。

【００２４】この再生装置によれば、クロック数の変化
が、走行ジッタをあわせた所定の範囲内にあるときのみ
適応制御手段によるフィルタ特性の適応的な調整動作を
可動させることを特徴としている。これは、装置ごとに
備えられた走行手段が定常状態に持つ固有の走行ジッタ
を除去したかたちで、周波数の変化と走行速度の変化を
検出することができ、請求項３記載の再生装置よりも、
より正確かつ安定に相対速度等の変化を検出できる。

【００２５】請求項５の本発明は、上記請求項１、２、
又は３の構成に加え、更に、再生信号のエンベロープを
検出し、その検出されたエンベロープが所定のレベル以
下の時にクロック発生手段をホールドして発振周波数を
固定するエンベロープ検出手段を備えた再生装置であ
る。

【００２６】この再生装置によれば、通常再生からサー
チ等へのモード移行時に再生信号の振幅量が増減し、ク
ロック発生手段が発生する再生クロックと再生信号との
同期がはずれるような低振幅であっても、再生クロック
の周波数は、その直前でホールドされる。これにより、
再生クロックと再生信号が同期できる領域のみで、相対
速度変化を検出でき、より安定に相対速度変化を検出で
きる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の再生装置の実施の
形態について、ヘリカルスキャン型ディジタルビデオテ
ープレコーダを例にとり、図面を参照しながら説明す
る。 ＜第１の実施の形態＞図１は、本発明の第１の実施の形
態における再生装置の構成を示すブロック図である。

【００２８】図１において、磁気テープに記録された磁
気信号は、ＶＴＲのメカブロック１２内の回転シリンダ
上対向する位置に設けられた再生信号検出手段としての
磁気ヘッド１，２により電気信号に変換され、再生アン
プ３，４によりそれぞれ増幅された後、切り替え器５に
よってヘッドスイッチ（ＨＳＷ）１３毎に時分割多重さ
れ、イコライザの主要部となるフィルタ７に供給され
る。このフィルタ７としては、一般的にいわゆるＦＩＲ
（有限インパルス応答）フィルタあるいはトランスバー
サルフィルタが用いられ、そのフィルタ特性が後述する
適応制御部１０により適応的に調整されるようになって
いる。このフィルタ７からの出力信号は、復号手段とし
てのコンパレータ８によってレベル比較された後、記録
時のデータ系列への復号が行われる。もとの記録データ
に復号された信号は、後段に設けられる信号処理回路に
よって、映像及び音声データ等にもどされる。減算器
（誤差検出器）９は、コンパレータ８の出力からイコラ
イザのフィルタ７の出力を減算することで誤差を取り出
し、この誤差を適応制御部１０に送っている。適応制御
部１０には、フィルタ７への入力信号も同時に入力され
ており、減算器９からの誤差の信号パワーを最小とする
ようにフィルタ７のタップ係数を修整、更新すること
で、再生信号の特性が検出特性に最も近い形となるよう
にイコライザ特性を調整する。すなわち、フィルタ７と
適応制御部１０とで、いわゆる適応フィルタを構成して
いる。その適応処理のアルゴリズムは、例えばＬＭＳ
（リーストミーンスクウェア、最小自乗平均法）があげ
られる。ＬＭＳについては既に幅広く用いられている公
知な方式であるので、その詳細な説明は省略する。

【００２９】また、クロック発生手段としてのＰＬＬ１
１は位相誤差検出器・ループフィルタ・ＶＣＯ（電圧制
御型発振器）から構成されたいわゆるＰＬＬ（Phase Lo
ckedLoop ）回路であり、その構成方法及び動作につい
ても既に公知であるので詳細な説明は省略するが、誤差
検出器９から出力される誤差信号をもとに、再生信号と
ＶＣＯクロックとの位相ずれ（位相誤差）を検出したの
ち、ループフィルタによってＶＣＯの制御信号を得て、
ＶＣＯの発振クロックの位相及び周波数を制御する。以
上のようなＰＬＬ回路の動作により、再生信号のレート
と等しい周波数で、かつ同期したクロックが生成され
る。なお、特に図１で図示していないが、コンパレータ
８はＰＬＬ１１が出力する再生クロックの周期で処理さ
れていることは言うまでもない。

【００３０】そして、周波数変化検出手段としての相対
速度変化検出器１５は、ＰＬＬ１１より入力される再生
クロックのクロック数を、端子１４より入力されるレフ
ァレンスクロックの１周期期間カウントし、以前の１周
期期間のクロック数との差分をとることで、相対速度の
変化を検出する。レファレンスクロックは水晶発振器等
の固定のクロックで、ＰＬＬ回路１１が出力する再生ク
ロックの周波数よりも十分低い周波数で、適応制御部１
０の応答速度に応じて適切な周波数に設定する。相対速
度変化検出器１５は、この相対速度の変化が所定の範囲
内であればＯＮで、範囲を超えればＯＦＦの適応制御許
可信号を出力する。適応制御許可信号がＯＮの時、適応
フィルタのフィルタ特性の調整動作が作動し、フィルタ
７のタップ係数を修整・更新することで、再生信号の特
性が検出特性に最も近い形となるようにイコライザ特性
を調整する。そして、適応制御許可信号がＯＦＦの時
は、シリンダ回転速度とテープ送り速度との関係が定常
状態でないと判断され、適応フィルタのフィルタ特性の
調整動作が禁止される。

【００３１】図２は、上記相対速度変化検出器１５の具
体的な構成の一例を示している。図２において、端子２
６から入力されるレファレンスクロックは、Ｄフリップ
フロップとＸＯＲからなる論理回路２７により、エッジ
検出されイネーブル信号Ｅを得る。カウンタ２１は端子
２０より入力される再生クロックのクロック数をカウン
トする。なお、カウンタ２１はイネーブル信号ＥがＬｏ
ｗのときに初期化される。２２，２３は、イネーブル信
号ＥがＬｏｗの時のみデータを更新するＤフリップフロ
ップ（以下 Ｄ−ＦＦ）である。すなわちＤ−ＦＦ２
２，２３はレファレンスクロックのエッジ周期毎に、カ
ウンタ２１でカウントされたクロック数を更新するもの
で、Ｄ−ＦＦ２３には１エッジ周期以前のカウント数、
Ｄ−ＦＦ２２には現時点のカウント数が保持されてい
る。減算器２４によってＤ−ＦＦ２２とＤ−ＦＦ２３と
の差分をとることによって、トラック毎の相対速度の変
化量Ｂが検出できる。コンパレータ２５は、この相対速
度変化量Ｂと所定の値Ａとを比較し、相対速度変化量Ｂ
が±Ａの範囲内であればＨｉｇｈを、範囲を超えていれ
ばＬｏｗの適応制御許可信号を出力する。

【００３２】この相対速度許可信号がＨｉｇｈのとき、
図１の適応制御部１０はＯＮとみなし、適応フィルタの
フィルタ特性の調整動作が作動し、フィルタ７のタップ
係数を修整・更新する。

【００３３】そして、逆にＬｏｗのときは、適応制御部
１０はＯＦＦとみなし、シリンダ回転速度とテープ送り
速度との関係が定常状態でないと判断され、適応フィル
タのフィルタ特性の調整動作が禁止される。すなわち、
相対速度の変化をレファレンスクロックのエッジ周期毎
のリアルタイムに監視することができ、その状態に応じ
て適応フィルタの調整動作を制御することで、再生入力
信号が不安定なときには適応処理によるフィルタ特性の
調整動作が行われず、適応過程に誤りが生ずることを未
然に防止でき、フィルタのタップ係数の発散等の悪影響
の回避がより正確に行える。

【００３４】ここで、図３を用いてサーチモード等で行
われる相対速度補正について説明する。

【００３５】今、図３において、トラック角θt の非常
に太い仮想トラックを考える。この仮想トラックをリー
ド角θr、通常再生時の回転速度Vcの回転シリンダに取
り付けられた磁気ヘッドが、スチル時にテープ上を時間
t0の間に進む距離はVc×t0で表される。同様に通常再生
時のテープ送り速度がVtだとすると、その間テープはVt
×t0の距離を進む。つまり、磁気ヘッドは、通常再生時
にトラック上のVr1×t0を走査する。ところで、例えば
早送りのサーチモードにおいて、テープ送り速度だけが
δVtだけあげられたとすると、磁気ヘッドが時間t0の間
にトラック上を走査する距離はVr×t0と短くなる。トラ
ック上にかかれたデータの最短波長は変わらないから、
結果としてこの時の再生レートは減少する。ここで、回
転シリンダの回転速度をδVcだけ増加すると、磁気ヘッ
ドが時間t0の間にトラック上を走査する距離はVrn×t0
となり、仮想トラックの全ての領域を走査できる。つま
り、単位時間あたりに通常再生と等しいデータ数を走査
することになり、再生レートは通常再生と等しくなる。

【００３６】以上が、相対速度補正の原理であり、一般
に再生信号からクロックを再生するＰＬＬ回路がロック
する周波数範囲幅を緩和するために用いられる手法であ
る。なお、巻き戻しのサーチモードの説明は省略する
が、早送りとは逆で、回転シリンダの回転速度を減少さ
せることで実現できることは容易に理解できる。

【００３７】以上をふまえて、ＰＬＬ回路が出力する再
生クロックのクロック数を、一定の周期期間カウント
し、その変化を監視することの意味を説明する。

【００３８】図３において、テープ速度のみδVt増加し
たとき、時間t0あたりのヘッド走査距離はVr×t0で与え
られている。このVr×t0の距離をトラック角方向に投射
したときの距離をLrとすると、（数１）で表せる。

【００３９】

【数１】 一方、回転シリンダの回転速度がδVc増加したとき、時
間t0あたりの増加した回転移動距離はδVc×t0で与えら
れ、この距離をトラック各方向に投射したときの距離を
δLcとすると、（数２）で表せる。

【００４０】

【数２】 上記、（数１）、（数２）の和をとり、テープ速度がδ
Vt増加し、回転速度がδVc増加したときのヘッド走査距
離を、トラック各方向に投射したときの距離Lrnをもと
めると、（数３）になる。

【００４１】

【数３】 （数３）をみてわかるが、δVt×cosθtとδVc×cos(θ
t-θr)が等しいとき、LrnはVr1×t0となる。つまり、通
常再生時に走査するトラック長と等しくなり、再生され
るデータレートは通常再生と等しい。

【００４２】すなわち、ＰＬＬ回路が出力する再生クロ
ックのクロック数を、一定周期期間カウントすること
は、（数３）で示される距離を、データの最短記録波長
で割った値であることがわかる。

【００４３】Vc、Vtに対する現在の周期の速度変化量を
δVc0、δVt0とし、１周期前の速度変化量をδVc1、δV
t1としたときのクロック数の変化cは、（数５）とな
る。

【００４４】

【数４】

【００４５】

【数５】 つまり、クロック数の変化は（数５）で与えられ、相対
速度の変化をモニターすることと等価となることがわか
る。

【００４６】すなわち、以上のような構成により、サー
ボの立ち上がり時や再生モード移行時などにおこる相対
速度の急激な変化を、リアルタイムに監視することがで
き、その状態に応じて適応フィルタの調整動作を制御す
ることで、再生入力信号が不安定なときには適応処理に
よるフィルタ特性の調整動作が行われず、適応過程に誤
りが生ずることを未然に防止でき、フィルタのタップ係
数の発散等の悪影響を未然に回避できる。

【００４７】また、実際の再生信号から相対速度の変化
量を検出しているため、サーボ制御部からサーボロック
信号をもらう必要が無く、適応フィルタが収束または追
従可能な変化量に対しては、直ちに適応処理による、フ
ィルタ特性の調整動作が実行される。これによって従来
例のような、本来の適応フィルタの収束性能を劣化させ
ることなく、最適タップ係数への速やかな収束が可能と
なる。

【００４８】なお、上記実施の形態の適応制御部１０に
用いられるアルゴリズムは、上述のＬＭＳアルゴリズム
に限定されるものでない。

【００４９】また、上記実施の形態では、周波数変化検
出手段である相対速度変化検出器１５は、ＰＬＬ１１か
ら出力される再生クロックのクロック数を一定周期期間
カウントすることにより周波数の変化を検出したが、他
の方法により再生クロックの周波数の変化を検出する構
成としても良い。 ＜第２の実施の形態＞図４は、本発明の第２の実施の形
態における再生装置の構成を示すブロック図である。

【００５０】図４において、１〜１３は第１の実施の形
態で説明したものと同様であるので、その説明を省略す
る。構成上第１の実施の形態と異なる点は、相対速度変
化検出器１５に入力される信号が、レファレンスクロッ
クではなく、回転シリンダに同期したヘッドスイッチパ
ルスになっていることである。相対速度変化検出器１５
の内部回路構成についても図２で説明したものと同様で
あるが、端子２１に入力される信号がレファレンスクロ
ックからヘッドスイッチに変わった点が異なっている。
尚、ＶＴＲのメカブロック１２内の磁気ヘッド１，２が
配置されている図示しない回転シリンダが走行手段を構
成している。

【００５１】つまり本実施の形態では、図４の周波数・
速度変化検出手段としての相対速度変化検出器１５が、
ＰＬＬ１１より入力される再生クロックのクロック数
を、回転シリンダに同期したヘッドスイッチの１周期期
間カウントし、以前の１周期期間のクロック数との差分
をとることを特徴としている。

【００５２】次に、ヘッドスイッチ期間のクロック数を
カウントすることの意味について図３を用いて説明す
る。

【００５３】既に第１の実施の形態でも説明したが、テ
ープ速度がδVt増加し、シリンダ回転速度がδVc増加し
たときの相対速度で、時間t0あたりにトラックを走査す
る距離Lrn は、（数３）で与えられ、この時にＰＬＬ回
路１１より出力される再生クロックのクロック数の変化
は（数４）または（数５）で与えられる。しかし、ヘッ
ドスイッチの周期は、回転シリンダの回転速度によって
変化する。つまり、（数４）のt0が変化することにな
る。

【００５４】ここで、回転シリンダが一回転するのに要
する時間tcは、その外周をLcとすると、（数６）にな
る。

【００５５】

【数６】

【００５６】

【数７】 すなわち、（数４）のt0に（数６）を代入した次式（数
７）が、ヘッドスイッチ周期間のクロック数の変化を示
している。

【００５７】一般にサーチ時、例えば早送りモードで、
テープ送り速度が増加したときシリンダの回転速度も増
加させて相対速度補正を行うことは既に述べた。普通、
シリンダの制御はフィードバック制御であるため、シリ
ンダの回転速度を変化させる応答速度に比べ、テープ送
り速度を変化させる応答速度の方が早い。回転シリンダ
の回転速度の増加が少なく、磁気記録媒体の送り速度が
大きく増加しているようなモード移行時の初期では、
（数７）のδVc及びδVc1 をゼロおいて、（数８）にな
る。

【００５８】

【数８】 （数８）をみると、（数５）のVcの速度変化Vc0，Vc1を
ゼロとおいて、t0=Lc/Vcとおいたときに等しい。

【００５９】すなわち、（数７）がモード移行時の初期
では、ほぼ相対速度の変化を示していることがわかる。

【００６０】また、モード移行時の中・後期ではシリン
ダ回転及びテープ送りが目標の速度に近づきモータを加
速するドライブ電圧が緩和され、それに伴って相対速度
の変化が徐々に減少していく。このような状態における
（数５）と（数７）との違いを理解しやすくするため
に、極端な例で説明する。

【００６１】今、テープ送り速度及びシリンダ回転速度
が変動しているような不安定な状態にあるにもかかわら
ず、δVc×cos(θt-θr)＝δVt0×cosθt となり、相対
速度が通常再生時と同じになったとする。この時、（数
５）がゼロになることは容易に理解できる。ところが、
（数７）では（数９）となり、ゼロにならず回転シリン
ダの回転速度変化が変化途中でないかをモニターでき
る。

【００６２】

【数９】 さらに、より理解し易くするために、通常再生時に以下
の仕様になるＶＴＲで、そのＶＴＲが通常再生から５０
倍速へ早送りする時にテープ送り速度とシリンダ回転速
度が、それぞれ図５に示すような変化をするＶＴＲを考
える。 記録レート：50Mbps シリンダ円周：100mm 回転数：100rps Vc：10000mm/s Vt：50mm/s θr：9度 θt：9.4503度 このときの第１の実施の形態（以下、ＲＥＦカウント方
式）と第２の実施の形態（以下、ＨＳＷカウント方式）
におけるクロック数の変化の違いを、図６に示す。

【００６３】図６より明らかなように、モード移行の当
初は両方式とも同様な変化をしており、どちらも相対速
度の変化をモニターしている。しかし、モード移行の中
・後期ではＲＥＦカウント方式が相対速度の変化を検出
しているのに対し、ＨＳＷカウント方式はシリンダ及び
テープの速度変化を監視しているため、相対速度の変化
が微小となっても、非常に安定してモード変化を検出し
ていることがわかる。

【００６４】つまり、本実施の形態によれば、サーボの
立ち上がり時やモード移行時の相対速度の変化と、回転
シリンダ及びテープ送り速度の変化を総合的に検出でき
るため、第１の実施の形態よりも、安定かつ確実にサー
ボのモード変化をとらえることができる。

【００６５】そして、この検出信号に応じて適応フィル
タの調整動作を制御することで、再生入力信号が不安定
なときには適応処理によるフィルタ特性の調整動作が行
われず、適応過程に誤りが生ずることを未然に防止で
き、フィルタのタップ係数の発散等の悪影響を、極めて
安定かつ確実に回避できる。

【００６６】なお、上記第２の実施の形態では、回転シ
リンダに同期した信号として、ヘッドスイッチ信号を用
いたが、この信号に限定されるものでなく、例えばシリ
ンダに取り付けられたホール素子やコイルから出力され
るＰＧパルスやＦＧパルスを用いてもよい。 ＜第３の実施の形態＞図７は、本発明の第３の実施の形
態における再生装置の構成を示すブロック図である。図
７において、１〜１３は第２の実施の形態で説明したも
のと同様であるので、その説明を省略する。構成上第２
の実施の形態と異なる点は、端子１３より入力されるヘ
ッドスイッチ信号をもとに、通常再生時の回転シリンダ
の回転速度変動（以下回転ジッタ）の最大値を検出し、
その結果を相対速度変化検出器１５に送っている。相対
速度変化検出器１５では、回転ジッタの最大値分だけオ
フセットした量を閾値として得て、その値でもってクロ
ック数の変化が範囲内であるかどうかを判定する。回転
シリンダは、シリンダごとに固有のジッタを持ってい
る。その原因として、回転の動バランスや芯ぶれ及びサ
ーボの制御ばらつきが主にあげられるが、量産において
様々な値にばらついてしまう。

【００６７】つまり、第３の実施の形態によれば、個々
の回転シリンダが持つ回転ジッタを含んだ最小閾値を、
装置ごとに設定できるため、回転ジッタの量産ばらつき
を含んだ余裕を持った値に閾値を決定する必要がなく、
より精度の高い相対速度変化の検出が可能となる。ま
た、量産ばらつきを逸脱するようなシリンダが製造され
ても、通常再生時に誤って相対速度変化検出器が働いて
しまい適応制御部の調整動作を禁止するような誤動作が
起こらず、より安定でかつ信頼性の高い適応フィルタを
備えた再生装置を提供できる。

【００６８】本実施の形態における回転ジッタ検出器を
備えた相対速度変化検出器の具体的な構成の一例につい
て図８を用いて、説明する。

【００６９】図８において、２０から２７は図３と同様
なので説明を省略する。図３と異なる点として、３０か
ら３５で構成される走行ジッタ検出手段としての回転ジ
ッタ検出器と、コンパレータ２５で用いられる閾値の設
定が回転ジッタ量に応じてオフセットされることがあげ
られる。以下に、その動作を説明する。

【００７０】端子３０より入力されるロード信号がＯＮ
の時、最大値検出器３２及び最小値検出器３３には、そ
の時点のカウンタ２１の値がロードされる。また、最大
値検出器３５には量産したときのシリンダ回転ジッタの
平均値をロードする。端子３１のモード信号は通常再生
時のみＯＮとなる信号で、モード信号がＯＮの時、各検
出器３２，３３，３５は、その検出動作を開始する。各
検出器３２，３３，３５は、それぞれＤフリップフロッ
プで構成された前値ホールド回路であり、以前に記憶さ
れた値に比べ、現在入力されている値が大きいまたは小
さいときだけ更新するものである。

【００７１】つまり、最大値検出器３２には通常再生時
におけるカウンタ２１の最大値が記憶され、最小値検出
器３３には通常再生時におけるカウンタ２１の最小値が
記憶される。そして、減算器３４により、最大値検出器
３２と最小値検出器３３との差分の最大値が最大値検出
器３５に記憶される。すなわち、通常再生時におけるシ
リンダ回転ジッタに伴ったクロック数の変動の最大値を
シリンダ毎に検出し、その値をコンパレータ２５の閾値
にオフセットする事で、個別の装置に特化した最小の閾
値が設定できる。さらに量産ばらつき等で、回転ジッタ
が、平均から逸脱するようなシリンダであっても、本実
施の形態の構成であれば通常再生時に誤って適応フィル
タの適応制御部の動作を禁止してしまうような誤動作が
発生せず、安定かつ正確に適応制御部のＯＮ・ＯＦＦ制
御が可能となる。

【００７２】なお、ロード信号がＯＮの時に最大値検出
器３５へは、“量産したときのシリンダ回転ジッタの平
均値”がロードされると説明したが、これに限定される
ものでなく、システムの性能にあわせて、適切に設定さ
れる。特に、出荷直前の装置毎のシリンダ回転ジッタを
測定しておき、マイコン等のＲＯＭに記憶し、その値を
ロードしてもよい。 ＜第４の実施の形態＞図９は、本発明の第４の実施の形
態における再生装置の構成を示すブロック図である。図
９において、１〜１５は第２の実施の形態で説明したも
のと同様であるので、その説明を省略する。構成上第２
の実施の形態と異なる点は、再生信号の振幅レベルより
エンベロープを検出するエンベロープ検出器１７が追加
されている点である。一般に、サーボの立ち上がり時
や、早送り・巻き戻し等のサーチモードでは、再生ヘッ
ドの走査軌跡が複数本のトラックを横切ることから、再
生信号は図１０の（ａ）に示すような振幅変動を起こし
た波形になる。エンベロープ検出器１７では、図１０の
（ａ）の再生信号をエンベロープ検波して図１０の
（ｂ）に示すような波形を得、これをＰＬＬ回路１１が
ロック可能な振幅レベルである所定の閾値レベルＬthで
コンパレートして、図１０の（ｃ）に示すようなパルス
信号を出力している。この図１０の（ｃ）のパルス信号
は、再生レベルが閾値レベルＬth以上となるとき“Ｈ”
となっており、この“Ｈ”の部分ではＰＬＬ回路１１が
ロックするのに有効な再生信号が得られている。従っ
て、パルス信号（ｃ）が“Ｌ”のときにＰＬＬ回路１１
のＶＣＯの制御電圧をホールドすることで、ロックが不
安定な低振幅レベルにおいて、出力クロックの周波数を
固定できる。つまり、再生信号が低レベルになりＰＬＬ
回路のロックが不安定になり、ともすると再生レートと
は、かけ離れた周波数に発散してしまうような現象を未
然に防止することができる。これにより、相対速度変化
検出器１５は、再生レートに正しく追従した領域のみで
相対速度の変化を検出でき、前述の他の実施の形態より
安定かつ確実で精度のよい相対速度変化を検出できる。

【００７３】ここで、エンベロープ検出に用いる回路
は、差動増幅回路出力をダイオード整流し、方絡線検波
する方式や、二乗平均回路等があげられるが、いずれも
既に公知な技術であるので、その説明は省略する。

【００７４】なお、上記第４の実施の形態では、エンベ
ロープ検出手段を上述の第２の実施の形態の再生装置に
適用したが、これに限らず、第１の実施の形態の再生装
置に適用してもよい。

【００７５】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、サーボの立ち上がりや再生モード変化時の過渡
期のような再生信号が不安定な状態の時に、サーボ制御
部からの制御信号を必要としないで、適応等化処理へ与
える悪影響を安定的に防止でき、また、適応フィルタが
収束可能な再生状態にあれば直ちに適応処理の調整動作
を開始させることできるという長所を有する。これによ
り、本来の適応フィルタの収束性能を劣化させることが
なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる第１の実施の形態による再生装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】同第１の実施の形態に用いられる相対速度変化
検出器の具体例を示すブロック図である。

【図３】相対速度補正の原理を説明する説明図。

【図４】本発明にかかる第２の実施の形態による再生装
置の構成を示すブロック図である。

【図５】ＶＴＲの早送りにおけるテープ送り速度とシリ
ンダ回転速度の変化を示すグラフである。

【図６】上記第１の実施の形態と第２の実施の形態にお
ける違いを説明するグラフである。

【図７】本発明にかかる第３の実施の形態による再生装
置の構成を示すブロック図である。

【図８】同第３の実施の形態に用いられる相対速度変化
検出器及び回転ジッタ検出器の具体例を示すブロック図
である。

【図９】本発明にかかる第４の実施の形態による再生装
置の構成を示すブロック図である。

【図１０】同第４の実施の形態におけるエンベロープ検
出を説明する説明図である。

【図１１】従来例における再生装置の構成を示すブロッ
ク回路図である。

【符号の説明】

１、２、５０ 磁気ヘッド ７、５３ フィルタ（イコライザ） ８、５４ コンパレータ ９、５５ 減算器（誤差検出器） １０、５６ 適応制御部 １１ ＰＬＬ回路 １５ 相対速度変化検出器 １６ 回転ジッタ検出器 １７ エンベロープ検出器 ５７ サーボ制御部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 再生信号の特性を補償するフィルタ手段
   と、そのフィルタ手段からの出力信号を復号する復号手
   段と、その復号手段の入出力信号から誤差を検出する誤
   差検出手段と、その検出された誤差に応じて前記フィル
   タ手段の特性を適応的に調整する適応制御手段と、前記
   再生信号に同期したクロックを発生するクロック発生手
   段と、そのクロック発生手段が出力する再生クロックの
   周波数の変化を検出する周波数変化検出手段とを備え、
   前記周波数変化検出手段は、前記周波数の変化が所定の
   範囲内にあるときのみ前記適応制御手段によるフィルタ
   特性の適応的な調整動作を可動させることを特徴とする
   再生装置。
2. 【請求項２】 再生信号の特性を補償するフィルタ手段
   と、そのフィルタ手段からの出力信号を復号する復号手
   段と、その復号手段の入出力信号から誤差を検出する誤
   差検出手段と、その検出された誤差に応じて前記フィル
   タ手段の特性を適応的に調整する適応制御手段と、前記
   再生信号に同期したクロックを発生するクロック発生手
   段と、そのクロック発生手段が出力する再生クロックの
   クロック数を、一定周期期間カウントし、そのクロック
   数の変化から周波数の変化を検出する周波数変化検出手
   段とを備え、前記周波数変化検出手段は、前記クロック
   数の変化が所定の範囲内にあるときのみ前記適応制御手
   段によるフィルタ特性の適応的な調整動作を可動させる
   ことを特徴とする再生装置。
3. 【請求項３】 記録媒体に記録された信号を検出し再生
   信号を出力する再生信号検出手段と、その再生信号検出
   手段を前記記録媒体上で走行させる走行手段と、前記再
   生信号検出手段より再生される再生信号の特性を補償す
   るフィルタ手段と、そのフィルタ手段からの出力信号を
   復号する復号手段と、その復号手段の入出力信号から誤
   差を検出する誤差検出手段と、その検出された誤差に応
   じて前記フィルタ手段の特性を適応的に調整する適応制
   御手段と、前記再生信号に同期したクロックを発生する
   クロック発生手段と、そのクロック発生手段が出力する
   再生クロックのクロック数をカウントし、前記走行手段
   が所定の距離分だけ前記再生信号検出手段を移動させる
   時間毎のクロック数の変化から再生クロック周波数の変
   化及び走行手段の速度変化を検出する周波数・速度変化
   検出手段とを備え、前記周波数・速度変化検出手段は、
   前記クロック数の変化が所定の範囲内にあるときのみ前
   記適応制御手段によるフィルタ特性の適応的な調整動作
   を可動させることを特徴とする再生装置。
4. 【請求項４】 更に、前記走行手段の速度変化が定常状
   態にあるときに、前記周波数・速度変化検出手段の出力
   であるクロック数の変化量から走行ジッタを検出する走
   行ジッタ検出手段を備え、前記周波数・速度変化検出手
   段は、前記クロック数の変化が、前記走行ジッタをあわ
   せた所定の範囲内にあるときのみ前記適応制御手段によ
   るフィルタ特性の適応的な調整動作を可動させることを
   特徴とする請求項３に記載の再生装置。
5. 【請求項５】 更に、前記再生信号のエンベロープを検
   出し、その検出されたエンベロープが所定のレベル以下
   の時に前記クロック発生手段をホールドして発振周波数
   を固定するエンベロープ検出手段を備えたことを特徴と
   する請求項１、２、又は３に記載の再生装置。