JP2626057B2

JP2626057B2 - 回転ヘッド型再生装置

Info

Publication number: JP2626057B2
Application number: JP1133075A
Authority: JP
Inventors: 建治小林; 忠男富高
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-05-26
Filing date: 1989-05-26
Publication date: 1997-07-02
Anticipated expiration: 2012-07-02
Also published as: JPH02312048A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、回転ヘッド型再生装置、特に、トラッキ
ングの制御装置に関する。

〔発明の概要〕

この発明では、テープ上に形成された斜めのトラック
を回転ヘッドが走査して映像信号を再生するようにした
回転ヘッド型再生装置において、キャプスタンモータの速度が所定の周波数の信号でウ
オブリングされ、回転ヘッドで再生された再生RF信号の
エンベロープ信号がウオブリング用の信号により同期検
波されることにより第１のトラッキング制御信号が発生
され、エンベロープ信号のレベルに基づいて第２のトラ
ッキング制御信号が発生され、モード遷移後の立ち上が
り期間では、第１のトラッキング制御信号でトラッキン
グ制御を行い、立ち上がり期間の後の定常期間では、第
２のトラッキング制御信号でトラッキング制御を行うよ
うに切り替えがなされ、トラッキング用の信号を使用せ
ずに、トラッキングずれを良好に補正することができ
る。

〔従来の技術〕

回転ヘッド型のVTRでは、記録時に形成された斜めの
トラックを再生時にヘッドが正しく走査するためのトラ
ッキング制御が必要である。トラッキング制御の一つの
方式として、記録時にテープの長手方向に記録映像信号
から分離された垂直同期信号から形成された30Hzの周波
数のコントロール信号を記録し、再生時には、再生され
たコントロール信号とヘッドの回転位相とが記録時と同
様の関係となるように、テープ走行速度を制御するもの
が知られている。

このトラッキング用のコントロール信号を使用する方
式では、コントロール信号用の記録及び再生用のヘッド
が必要であり、また、コントロール信号用の長手方向に
延びるトラックを設ける必要があり、コストがかかり、
記録密度の向上が妨げられる問題があった。

また、８ミリVTRでは、下記のような４種類の周波数f
1,f2,f3,f4のパイロット信号が映像信号と共に順次記録
され、両隣接トラックのパイロット信号と注目トラック
のパイロット信号とがfh（水平周波数）及び3fhの周波
数差を持つようにされる。

f1＝6.5fh ≒102.5kHz f2＝7.5fh ≒119.0kHz f3＝10.5fh≒165.2kHz f4＝9.5fh ≒148.7kHz 再生時には、両隣接トラックからのクロストーク成分
と、記録時と逆順のローカルパイロット信号との周波数
差成分（fh、3fh）のレベルを比較してトラッキングエ
ラーが検出される。

このように、トラック毎にパイロット信号の周波数を
切り替えたり、周波数差成分のレベルを比較したりする
処理は、回路構成が複雑化する問題があった。

上述の問題を解決するために、コントロール信号或い
はパイロット信号のような制御用の特別の信号を必要と
しないトラッキング制御方式が提案されている。同期検
波方式は、このトラッキング制御方式の一つである。こ
の同期検波方式では、キャプスタンが低周波の正弦波信
号でウオブリング（wobbling:揺れ、振動の意味）され
ることにより、再生RF信号のエンベロープがウオブリン
グされ、この再生RF信号が上記の正弦波信号で同期検波
されることによりトラッキングエラーの情報が得られ
る。

トラッキング制御用の特別の信号を必要としない他の
トラッキング制御方式として、エンベロープ方式が提案
されている。エンベロープ方式は、再生RF信号のエンベ
ロープのレベルを監視し、このレベルが最大となるよう
に、トラッキングを制御する方式である。

〔発明が解決しようとする課題〕

同期検波方式は、テープ速度の偏差の影響を受け難
く、また、制御動作の立ち上がりが速い利点を有し、一
方、ウオブリングされるテープがドラムの回転速度のむ
らを引き起こし、再生映像信号のジッタが増え、再生画
像が揺れる欠点を有する。エンベロープ方式は、ジッタ
を発生する問題を有しない利点を有し、一方、速度偏差
の影響を受け易く、また、エンベロープのレベルの最大
値が分からないと、動作が不安定なために、キャプスタ
ンモータの立ち上がり時には、良好なトラッキング制御
が難しい欠点がある。

従って、この発明の目的は、上述の同期検波方式とエ
ンベロープ方式の夫々の利点を生かすようにされた回転
ヘッド型再生装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明では、テープ３上に形成された斜めのトラッ
クを回転ヘッド1a,1bが走査して映像信号を再生するよ
うにした回転ヘッド型再生装置において、キャプスタンモータ４の速度を所定の周波数の信号Sw
でウオブリングさせ、回転ヘッド1a及び1bで再生された
再生RF信号のエンベロープ信号Seをウオブリング用の信
号Swにより同期検波することによりトラッキング制御信
号を発生する第１のトラッキング制御回路９と、エンベロープ信号SeのレベルENVに基づいてトラッキ
ング制御信号を発生する第２のトラッキング制御回路10
と、モード遷移後の立ち上がり期間では、第１のトラッキ
ング制御回路９でトラッキング制御を行い、立ち上がり
期間の後の定常期間では、第２のトラッキング制御回路
10でトラッキング制御を行うように切り替える回路25とが備えられている。

〔作用〕

VTRの動作モードが停止から再生に遷移する時、キャ
プスタンモータ４の立ち上がり期間では、同期検波サー
ボが使用され、定常期間では、エンベロープサーボが使
用される。従って、同期検波サーボにより短時間でトラ
ッキングエラーが補正され、また、再生画像がウオブリ
ングにより揺れる問題を生じない。

〔実施例〕

以下、この発明について図面を参照して説明する。こ
の説明は、下記の順序でなされる。

a.一実施例の全体の構成 b.同期検波サーボ方式 c.エンベロープサーボ方式 d.変形例 a.一実施例の全体の構成第１図において、1a及び1bは、フレーム周波数（30H
z）で回転するドラムに180°の対向間隔で取りつけられ
た回転ヘッドを示す。回転ヘッド1a及び1bは、互いの差
動ギャップの延長方向が所定の角度のずれを有し、所謂
傾斜アジマス記録がなされる。２は、ドラムを駆動する
ドラムモータを示す。また、ドラムの周面に180°より
やや大きい巻きつけ角で磁気テープ３が巻きつけられた
状態で、磁気テープ３が所定の速度で送られる。磁気テ
ープ３の巻きつけ角は、必要に応じて210°のように大
きくされ、オーバーラップ期間にPCMオーディオ信号が
記録されるようにしても良い。４は、磁気テープ３を送
るためのキャプスタンモータを示し、このキャプスタン
モータ４の回転周波数及び回転位相と対応した検出信号
FGを発生する回転検出器５が設けられている。

回転ヘッド1a及び1bからの再生信号は、図示せずも、
再生スイッチング回路で１チャンネルの再生RF信号とさ
れ、再生アンプ６を介して出力端子７に取り出されると
共に、エンベロープ検波回路８に供給される。エンベロ
ープ検波回路８からは再生RF信号のエンベロープ信号Se
が得られ、このエンベロープ信号Seが同期検波サーボ回
路９、エンベロープサーボ回路10及び最大値検出回路11
に供給される。

同期検波サーボ回路９には、信号発生回路12で形成さ
れたウオブリングのための正弦波信号Swが位相補正回路
13を介して供給され、同期検波サーボ回路９において、
正弦波信号Swとエンベロープ信号Seとが同期検波され、
同期検波によりトラッキングのずれに応じた極性とレベ
ルを有するトラッキング制御用の位相エラー信号Ssが形
成される。位相補正回路13は、正弦波信号Swでキャプス
タンモータが変調される迄の遅れを補償するために設け
られている。エンベロープサーボ回路10では、エンベロ
ープ信号SeのレベルENVに応じてトラッキング制御信号
が形成される。最大値検出回路11は、エンベロープ信号
SeのレベルENVの最大値MAXを検出し、検出された最大値
MAXがエンベロープサーボ回路10に供給される。エンベ
ロープサーボ回路10は、エンベロープ信号のレベルENV
が最大値MAXになるようにトラッキング制御信号を形成
する。

同期検波サーボ回路９からの位相エラー信号Ssがスイ
ッチ回路14の一方の入力端子15aに供給される。エンベ
ロープサーボ回路10からのトラッキング制御信号がスイ
ッチ回路14の他方の入力端子15bに供給される。スイッ
チ回路14で選択されたトラッキング制御信号が加算回路
16に供給され、速度エラー信号と加算される。スイッチ
回路14は、ANDゲート17の出力信号で制御される。ANDゲ
ート17には、タイミング発生回路18の出力信号とタイミ
ング発生回路19の出力信号とが供給される。

タイミング発生回路18には、速度基準補正回路20の出
力信号が供給される。同期検波サーボ回路９で形成され
た位相エラー信号Ssが積分され、積分値が速度基準補正
回路20に供給される。この積分値は、磁気テープ３の記
録時と再生時の速度のずれ（速度偏差と称する）と対応
している。速度偏差は、記録に使用したVTRと再生に使
用するVTRとが異なるセットの場合に生じ易い。若し、
速度偏差が無い時には、位相エンベロープ信号Ssの積分
値が０である。

速度基準補正回路20の出力信号が速度エラー検出回路
21に供給され、速度エラーを検出する時の基準値が補正
される。速度エラー検出回路21には、回転検出器５から
発生した検出信号FGが供給される。この検出信号FGは、
キャプスタンモータ４の回転速度に比例した周波数を有
しているので、速度エラー検出回路21では、検出信号FG
の周期から検出されたキャプスタンモータ４の速度と速
度基準とが比較され、速度サーボ信号が形成される。こ
の速度サーボ信号が加算回路16に供給される。加算回路
16でスイッチ回路14からのトラッキング制御信号と速度
サーボ信号とが加算される。

上述の速度基準の補正が終了したことを示す信号がタ
イミング発生回路18に供給され、タイミング発生回路18
からは、速度基準の補正が終了した状態でハイレベルと
なるタイミング信号が発生する。また、最大値検出回路
11において、エンベロープレベルENVの最大値MAXの検出
が終了したことを示す信号が形成され、この信号がタイ
ミング発生回路19に供給される。タイミング発生回路19
からは、最大値MAXの検出が終了した状態でハイレベル
となるタイミング信号が発生する。従って、ANDゲート1
7の出力信号は、速度基準の補正と最大値MAXの検出とが
終了した状態でローレベルからハイレベルとなる。VTR
の動作モードが停止から再生に変わるモード遷移時のキ
ャプスタンモータ４の立ち上がり期間で、ANDゲート17
の出力信号がローレベルであり、エンベロープサーボに
よりトラッキング制御ができる定常期間でANDゲート17
の出力信号がハイレベルである。従って、立ち上がり期
間では、同期検波サーボ回路９によりトラッキング制御
がなされ、定常期間では、エンベロープサーボ回路10に
よりトラッキング制御がなされる。

加算回路16の出力信号が位相補償回路22及びサーボア
ンプ23を介して加算回路24に供給される。位相補償回路
22は、サーボループの位相特性の制御のために設けら
れ、サーボアンプ24は、サーボループのゲイン特性の制
御のために設けられている。加算回路24には、スイッチ
回路25を介して信号発生回路12からのウオブリング用正
弦波信号Swが供給される。スイッチ回路25は、ANDゲー
ト17の出力がローレベルの立ち上がり期間でオンし、そ
の出力がハイレベルの定常期間でオフする。加算回路24
の出力信号が駆動アンプ26を介してキャプスタンモータ
４に供給される。キャプスタンモータ４は、トラッキン
グ制御信号と速度サーボ信号とで一定の速度でトラッキ
ングエラーを生じないように、磁気テープ３を走行させ
る。立ち上がり期間では、スイッチ回路25がオンし、正
弦波信号Swがキャプスタンモータ４の駆動に用いられる
ので、キャプスタンモータ４の回転速度が正弦波信号Sw
で変調される。正弦波信号Swの周波数は、キャプスタン
モータ４が追従できる程度の低周波に選定されている。

上述のこの発明の一実施例において、第１図中の破線
が囲んで示す部分は、マイクロコンピュータを使用した
ディジタル的な構成とできる。マイクロコンピュータの
制御の場合には、第２図に示すフローチャートのように
動作の制御がなされる。停止から再生へVTRの動作が変
わるモード遷移（キャプスタンモータ４の立ち上がり）
時には、同期検波サーボで形成された位相エラー信号Ss
が加算回路16に供給され、同期検波サーボが開始される
（ステップ31）。

同期検波サーボで得られた位相エラー信号Ssが積分さ
れる（ステップ32）。この積分値から速度エラーの方向
及びその絶対値が検出される（ステップ33）。この検出
で、速度基準が補正される（ステップ34）。

次に、エンベロープレベルENVが検出される（ステッ
プ35）。キャプスタンモータ４の立ち上がり時には、回
転ヘッド1a及び1bが複数のトラックを跨がって走査する
のに対応してエンベロープレベルENVが変化し、トラッ
クずれが無い時に発生するその最大値MAXが検出される
（ステップ36）。速度基準の補正と最大値MAXの検出と
が終了した後で、同期検波サーボからエンベロープサー
ボへサーボ方式が切り替えられる（ステップ37）。この
後の定常期間では、エンベロープサーボでトラッキング
が制御される（ステップ38）。VTRの再生映像信号は、
通常、立ち上がり期間でミュートされ、このミューティ
ングがされている期間内で速度基準の補正と最大値MAX
の検出とが終了される。従って、スイッチ回路14の制御
をミューティング期間と対応させて行っても良い。

b.同期検波サーボ方式第３図は、同期検波サーボ回路９の一例を示す。41で
示す入力端子にエンベロープ検波回路８からエンベロー
プ信号Seが供給される。入力端子41にハイパスフィルタ
42を介して同期検波回路43が接続される。同期検波回路
43に入力端子44からのウオブリング用の正弦波信号Swが
供給される。同期検波回路43の出力信号がローパスフィ
ルタ45に供給され、出力端子46にトラッキング制御用の
位相エラー信号Ssが取り出される。位相エラー信号Ss
は、積分回路47に供給され、速度基準補正のための積分
出力が出力端子48に取り出される。

エンベロープ信号Seは、正弦波sinωｔでキャプスタ
ンモータ４が振動されているために、トラッキング情報
θ（ｔ）を含んでおり、sin（ωｔ＋θ（ｔ））と表す
ことができる。同期検波回路43からは、 sinωｔ×sin（ωｔ＋θ（ｔ））＝¹/₂｛cos（−θ（ｔ））−cos（２ωｔ＋θ（ｔ）｝で表される位相エラー信号Ssが得られる。この位相エラ
ー信号Ssがローパスフィルタ45を介されることで、２倍
の周波数成分が除去される。従って、ローパスフィルタ
45からは、¹/₂cos（−θ（ｔ））で表される位相エラー
信号Ssが得られる。

第４図及び第５図を参照して同期検波サーボ回路９に
よるトラッキングエラーの検出について説明する。第４
図Ａ及び第５図Ａにおいて、Ｔが磁気テープ３に形成さ
れたトラックの一部を示し、Ｈが回転ヘッド1a又は1bの
走査軌跡を示す。キャプスタンモータ４の立ち上がり期
間では、正弦波信号Swがスイッチ回路25を介して加算回
路24に供給されるので、キャプスタンモータ４の回転速
度（テープ速度）が正弦波信号Swに応じて変調され、ウ
オブリングした走査軌跡Ｈが形成される。

第４図は、トラッキングエラーがない時の動作を示し
ている。トラックＴと走査軌跡Ｈとが重なり合う斜線領
域で、第４図Ｂに示すように、トラックから再生RF信号
が得られる。エンベロープ検波回路８からは、第４図Ｃ
に示すエンベロープ信号Seが発生し、エンベロープ信号
Seがハイパスフィルタ42を介して同期検波回路43に供給
される。また、ウオブリング用の正弦波Swが同期検波回
路43に供給される。この正弦波Swは、同期検波回路43で
は、第４図Ｄに示すパルス信号に変換されて、エンベロ
ープ信号Seと乗算されるので、同期検波回路43からは、
第４図Ｅに示す出力信号が発生する。この出力信号がロ
ーパスフィルタ45に供給され、ローパスフィルタ45から
第４図Ｆに示す位相エラー信号Ssが発生する。トラッキ
ングエラーが無い時には、位相エラー信号Ssが０であ
る。

一方、第５図Ａに示すように、トラッキングエラーが
ある時（即ち、トラックＴの中心と走査軌跡Ｈの中心と
が一致しない時）には、第５図Ｂに示すRF信号が発生
し、第５図Ｃに示すエンベロープ信号Seが得られる。こ
のエンベロープ信号Seが第５図Ｄに示すパルス信号と乗
算されるので、第５図Ｅに示す同期検波出力が発生す
る。従って、ローパスフィルタ45から第５図Ｆに示すよ
うに、トラックずれの方向に応じた極性とトラックずれ
に応じたレベルの位相エラー信号Ssが得られる。

同期検波サーボ回路９で形成される位相エラー信号Ss
は、第６図で実線49aで示すように、トラッキングエラ
ーが無い時に０となり、トラッキングエラーと対応して
大きくなり、トラッキングエラーがトラックピッチWpに
等しい時に最大のレベルとなる。若し、磁気テープ３の
速度に偏差がある時には、第６図で破線49bで示すよう
に、Δで示すトラッキングずれが生じる。このずれが発
生することを防ぐために、速度基準補正回路20が設けら
れている。

c.エンベロープサーボ方式エンベロープサーボ回路10では、トラッキングずれに
応じてエンベロープレベルENVが変わることを利用して
トラッキング制御を行う。エンベロープサーボ方式につ
いて、第７図、第８図及び第９図を参照して説明する。

第７図では、回転ヘッド1a及び1bのヘッド幅とトラッ
クピッチWpが等しくされており、回転ヘッド1aの走査位
置とトラックTaとの位置関係は、第７図に示し、以下に
述べるような状態をとりうる。

I.目標のトラックTa0と同一アジマスの上流側のトラッ
クTauを部分的に走査する状態。

II.目標のトラックTa0と異なるアジマスの上流側トラッ
クのみを走査する状態。

III.目標のトラックTa0の上流側を部分的に走査する状
態。

IV.トラッキングずれなしに目標トラックTa0を走査する
状態。

V.目標のトラックTa0の下流側を部分的に走査する状
態。

VI.目標のトラックTa0と異なるアジマスの下流側トラッ
クのみを走査する状態。

VII.目標のトラックTa0と同一アジマスの下流側のトラ
ックTalを部分的に走査する状態。

この第７図に示す各状態Ｉ〜VIIの夫々における再生R
F信号のエンベロープレベルENVは、上流側へのトラッキ
ングずれを正方向として、第８図に示すように、変化す
る。このエンベロープレベルENVの最大値MAXを目標値と
して、テープ速度が制御され、トラッキングずれが補正
される。即ち、IIIの状態のように、トラッキングが上
流側にずれている場合には、第８図で矢印Vt−で示すよ
うに、磁気テープ３が減速され、また、Ｖの状態のよう
に、トラッキングが下流側にずれている場合には、矢印
Vt＋で示すように、磁気テープ３が加速される。

第９図は、エンベロープサーボ回路10のより具体的な
動作を示すフローチャートである。エンベロープサーボ
回路10では、例えばフィールド毎にテープ走行が加速状
態かどうか、即ち、現フィールドのトラッキング制御出
力CXnが正であるかどうかが判定される（ステップ5
1）。次に、現フィールドの再生RF信号のエンベロープ
レベルENVnと前のフィールドのエンベロープレベルENVn
-1とが比較される（ステップ52及び53）。上述のステッ
プ51,52,53の判別結果によって、トラッキング状態が次
の４通りに区分され、各状態に応じたトラッキング制御
信号が形成される。

テープが加速中であって、エンベロープレベルENVが
増えている場合は、第８図におけるＶのようなトラッキ
ング状態にあり、安定方向に制御されていると判定でき
る。従って、引続き同一方向に制御されるように、加速
のための正極性のトラッキング制御指令が出力される
（ステップ54）。

テープが加速中であって、エンベロープレベルENVが
減っている場合は、第８図におけるIIIのようなトラッ
キング状態にあり、安定方向と逆に制御されていると判
定できる。従って、安定方向に制御されるように、減速
のための負極性のトラッキング制御指令が出力される
（ステップ55）。

テープが減速中であって、エンベロープレベルENVが
増えている場合は、第８図におけるIIIのようなトラッ
キング状態にあり、安定方向に制御されていると判定で
きる。従って、引続き同一方向に制御されるように、減
速のための負極性のトラッキング制御指令が出力される
（ステップ56）。

テープが減速中であって、エンベロープレベルENVが
減っている場合は、第８図におけるＶのようなトラッキ
ング状態にあり、安定方向と逆に制御されていると判定
できる。従って、安定方向に制御されるように、加速の
ための正極性のトラッキング制御指令が出力される（ス
テップ57）。

これらのステップ54〜57の各制御指令に応じて誤差信
号が出力される（ステップ58）。

d.変形例更に、停止から再生へのモード遷移に限らず、一本の
テープの途中で、短時間記録モード（SPモード）と長時
間記録モード（LPモード）とが切り替えられている時の
切り替え点での遷移、つなぎ撮りされたテープのつなぎ
撮り点での遷移等に対しても、この発明は、同様に適用
できる。

〔発明の効果〕

この発明では、VTRの動作モードが停止状態から再生
状態にかわる遷移等の後の立ち上がり期間に、同期検波
サーボでトラッキング制御がなされ、立ち上がり期間の
後では、エンベロープサーボでトラッキング制御がなさ
れる。従って、同期検波サーボにより短時間でトラッキ
ングが安定状態にでき、定常期間では、同期検波サーボ
の時に検波された最大値に基づいてエンベロープサーボ
がなされるので、高精度の制御ができる。また、定常期
間でウオブリングのために再生画像が揺れる問題を防ぐ
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図はこ
の発明の一実施例の動作説明に用いるフローチャート、
第３図は同期検波サーボ回路の一例のブロック図、第４
図及び第５図は同期検波サーボによるトラッキングエラ
ーの検出の説明に用いる略線図、第６図は速度偏差の補
正の説明に用いる略線図、第７図及び第８図はエンベロ
ープサーボによるトラッキング制御の説明に用いる略線
図、第９図はエンベロープサーボの説明に用いるフロー
チャートである。図面における主要な符号の説明 1a,1b:回転ヘッド、3:磁気テープ、4:キャプスタンモー
タ、8:エンベロープ検波回路、9:同期検波サーボ回路、
10:エンベロープサーボ回路、14、25:スイッチ回路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】テープ上に形成された斜めのトラックを回
転ヘッドが走査して映像信号を再生するようにした回転
ヘッド型再生装置において、キャプスタンモータの速度を所定の周波数の信号でウオ
ブリングさせ、上記回転ヘッドで再生された再生RF信号
のエンベロープ信号を上記ウオブリング用の信号により
同期検波することによりトラッキング制御信号を発生す
る第１のトラッキング制御手段と、上記エンベロープ信号のレベルに基づいてトラッキング
制御信号を発生する第２のトラッキング制御手段と、モード遷移後の立ち上がり期間では、上記第１のトラッ
キング制御手段でトラッキング制御を行い、上記立ち上
がり期間の後の定常期間では、上記第２のトラッキング
制御手段でトラッキング制御を行うように切り替える手
段とを備えたことを特徴とする回転ヘッド型再生装置。