JP2629352B2 - 回転ヘッド型再生装置 - Google Patents

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、回転ヘッドの所定位置
から再生垂直同期信号から形成されたウインドウパルス
でゲートされた所定の信号までの時間差を検出し、この
時間差に応じてトラッキングずれを補正する第１のトラ
ッキング制御手段と、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に基づいてトラッキングずれを補
正する第２のトラッキング制御手段が設けられ、再生映
像信号の時間的なゆれを検出し、ゆれが小さい時には、
第１のトラッキング制御手段でトラッキングずれを補正
し、ゆれが大きい特には、第２のトラッキング制御手段
でトラッキングずれを補正するように切り替えがなさ
れ、記録された映像信号が持つ時間的変動が多い場合に
も、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、コトロール信号用の記録・再生ヘッドが必要で
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 f1＝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ル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。同期信
号タイミング検出方式は、このトラッキング制御方式の
一つである。即ち、再生垂直同期信号から形成された±
1/2H（H:水平同期）の幅のウインドウパルスで特定の水
平同期信号（或いはトラッキング用に記録映像信号に付
加されたパイロット信号）が抜き取られ、回転ヘッドが
所定の位置を通過する基準時刻と特定の水平同期信号が
再生される時刻との時間差が検出され、この時間差から
トラックずれの方向及び量が判別される。同期信号タイ
ミング検出方式は、テープの速度の偏差の影響を受けに
くく、回路構成が簡単である利点を有している。

〔発明が解決しようとする課題〕

同期信号タイミング検出方式では、テープに記録され
ている水平同期信号がNTSC方式の信号の規格と大きく異
なっていない場合には問題がない。しかしながら、振動
が大きい乗物例えばジェットコースターに乗りながらカ
メラ一体型VTRで撮影を行った場合には、記録された映
像信号の時間的なゆれ所謂ジッタがかなり大きくなり、
記録された映像信号のフィールド周期がかなりゆれ、水
平同期信号のゆれも大きい。このようなテープを再生す
る時に、同期信号タイミグ方式でトラッキング制御を行
うと、ウインドウパルスで抜き取られた水平同期信号が
特定のものであることが保証されず、トラッキング制御
動作が誤る問題があった。

従って、この発明の目的は、再生映像信号の時間目的
変動がかなり大きい場合に、トラッキング制御動作の誤
動作が防止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４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、 再生垂直同期信号からウインドウパルスを形成する回
路17と、 回転ヘッド1a,1bの所定位置からウインドウパルスで
ゲートされた所定の信号までの時間差を検出し、時間差
に応じてトラッキングずれを補正する第１のトラッキン
グ制御回路18と、 回転ヘッド1a,1bで再生された再生RF信号のエンベロ
ープ信号に基づいてトラッキングずれを補正する第２の
トラッキング制御回路10と、 再生映像信号の時間的なゆれを検出し、ゆれが小さい
時には、第１のトラッキング制御回路18でトラッキング
制御を行い、ゆれが大きい時には、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11,20と、 が備えられている。

〔作用〕

同期信号サーボ回路18では、ウインドウパルスでゲー
トされた再生水平同期信号と回転ヘッド1a,1bの所定の
回転位相との時間差が検出される。この時間差により、
トラッキングエラーが検出される。再生映像信号の時間
的なゆれが小さい時には、この時間差に基づいた同期信
号サーボ回路18からの制御信号でテープ走行が制御され
る。時間的なゆれが大きい特には、再生RF信号に基づく
他のトラッキング制御に切り替えられる。例えば再生RF
信号のエンベロープレベルENVに基づくエンベロープサ
ーボ回路10によりトラッキング制御がなされる。従っ
て、再生信号のゆれが大きいために、同期信号サーボに
よっては、正確にトラッキグ制御を行えない場合には、
エンベロープサーボにより、トラッキング制御がなされ
る。

〔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.同期信号サーボ方式 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、ドラムモータを示
し、３は、ドラムモータ２の回転位相と対応した検出信
号PGを発生する回転検出器を示す。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４が巻
きつけられた状態で、磁気テープ４が所定の速度で送ら
れる。磁気テープ４の巻きつけ角は、必要に応じて大き
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。５は、磁気テープ４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５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６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、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７を介してFM復調回路８及びエンベロー
プ検波回路９に供給される。エンベロープ検波回路９か
らは再生RF信号のエンベロープレベルENVが得られ、こ
のエンベロープレベルENV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では、後述の
ように、エンベロープレベルENVに応じてトラッキング
制御信号が形成される。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11の一方の入力
端子12bに供給される。

FM復調回路８からの再生映像信号が端子13に取り出さ
れ、再生信号処理回路（図示せず）に供給されると共
に、複合同期信号分離回路14に供給される。分離回路14
からの複合同期信号CSYが垂直同期信号分離回路15及びA
NDゲート16に供給される。垂直同期信号分離回路15によ
り垂直同期信号VSYが分離される。この垂直同期信号VSY
がパルス発生回路17に供給され、垂直同期信号VSYのタ
イミングより後の所定の水平同期信号を抜き取るための
ウインドウパルスWNが形成される。このウインドウパル
スWNがANDゲート16に供給され、ANDゲート16から所定の
水平同期信号が出力される。

ANDゲート16で抜き取られた水平同期信号Phが時間差
検出回路18に供給される。ドラムモータ２と関連した回
転検出器３の出力信号がアンプ19に供給され、アンプ19
からドラム（回転ヘッド1a,1b）の回転位相と対応した
位相を有する検出信号PGが発生する。この検出信号PGが
同期信号サーボ回路18に供給される。同期信号サーボ回
路18は、同期信号タイミング検出方式とも称され、検出
信号PGとANDゲート16からの水平同期信号Phとの時間差
に応じたトラッキング制御信号を形成する。同期信号サ
ーボ方式では、水平同期信号に限らず、映像信号中の所
定の位置に付加されたトラッキング制御用のパイロット
信号からトラッキング状態を検出しても良い。同期信号
サーボ回路18からのトラッキング制御信号がスイッチ回
路11の入力端子12aに供給される。

また、垂直同期信号VSYがゆれ検出回路20に供給さ
れ、垂直同期信号VSYのゆれがウインドウ幅例えば±1/2
Hを超えるかどうかが検出される。ゆれ検出回路20の出
力信号でスイッチ回路11が制御され、垂直同期信号VSY
のゆれが±1/2Hより小さい時には、スイッチ回路11の入
力端子12aが選択され、一方、垂直同期信号VSYのゆれが
±1/2Hを超える時には、スイッチ回路11の入力端子12b
が選択される。

尚、再生映像信号のゆれの大きさを再生垂直同期信号
以外の水平同期信号等から検出しても良い。

スイッチ回路11の出力信号は、トラッキング制御信号
であり、加算回路12に供給される。加算回路21では、キ
ャプスタンモータ５の速度サーボ信号が加算される。回
転検出器６から発生し、アンプ22から得られる検出信号
FGが周期測定回路23に供給される。この検出信号FGは、
キャプスタンモータ５の回転速度に比例した周波数を有
しているので、周期測定回路23では、検出信号FGの周期
からキャプスタンモータ５の速度エラー成分と対応した
速度サーボ信号が形成される。加算回路21の出力信号が
駆動アンプ24を介してキャプスタンモータ５に供給され
る。キャプスタンモータ５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４を走行させる。

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。定常再生状態では、スイッチ回
路11の入力端子12aが選択され、同期信号サーボ回路18
からのトラッキング制御信号が加算回路21に供給され、
同期信号サーボがなされる（ステップ31）。この状態で
再生RF信号の最大値MAXが検出され、記憶される（ステ
ップ32）。

垂直同期信号VSYのゆれが検出回路20で検出され（ス
テップ33）、このゆれが±1/2H以上かどうかが判定され
る（ステップ34）。ゆれが±1/2Hより小さい時には、同
期信号サーボがひき続いてなされる。ゆれが±1/2H以上
の時には、サーボ方式の切り替えがなされる（ステップ
35）。この切り替えで、トラッキングサーボがRFエンベ
ロープサーボとされる（ステップ36）。RFエンベロープ
サーボでは、検出され、記憶されている最大値MAXを目
標値として制御動作がなされる。また、垂直同期信号の
ゆれの検出は、エンベロープサーボの間でもなされ、ゆ
れが±1/2Hより小さくなると、同期信号サーボに切り替
えられる。

b.同期信号サーボ方式 第３図を参照して同期信号サーボ方式によるトラッキ
ング制御信号の形成について説明する。第３図Ａは、複
合同期信号分離回路14で再生映像信号から分離された複
合同期信号CSYNCを示し、第３図Ｂは、垂直同期信号分
離回路15で再生映像信号から分離された垂直同期信号VS
YNCを示す。垂直同期信号VSYNCからパルス発生回路17で
第３図Ｃに示すウインドウパルスWNが形成される。この
ウインドウパルスWNは、時間差の検出のために利用され
る水平同期信号に対して±1/2Hのパルス幅を有してい
る。ウインドウパルスWNによりゲートされた第３図Ｄに
示す所定の水平同期信号とドラムの所定の回転位相と対
応した位相の検出信号PG（第３図Ｅ）とが同期信号サー
ボ回路18に供給され、第３図でTdで示す時間差が検出さ
れる。

上述の同期信号サーボ方式によるトラッキング制御に
ついて、第４図及び第５図を参照して説明する。

第４図は、磁気テープ４に形成された記憶パターンを
示し、Taが回転ヘッド1a（＋アジマス）で形成されたト
ラックを示し、Tdが回転ヘッド1b（−アジマス）で形成
されたトラックを示している。この例では、ガードバン
ドが存在せず、隣接する２本のトラックTa及びTbの始端
間の距離は、1/2Hの時間差に相当するものであり、水平
同期信号の記録位置がトラックと直交する方向に整列し
ている。第４図においてLrは、回転ヘッド1a,1bの所定
の回転位相、即ち検出信号PGの位相を示すための線であ
る。

第４図における中央のトラックTa上を回転ヘッド1aが
正しく走査するように制御する場合を説明する。トラッ
クずれが無い場合、即ち、トラックTaの中心と回転ヘッ
ド1aの中心が一致する走査軌跡S0が描かれる時には、検
出信号PGとトラックTaに記録されている水平同期信号Ph
との時間差が基準の値Trとなる（第５図参照）。トラッ
クずれが無い状態に対して、回転ヘッド1aの中心の走査
軌跡がテープの上流側にずれた状態のトラックずれを正
とし、一方、回転ヘッドの中心の走査軌跡がテープの下
流側にずれた状態のトラックずれを負とする。

走査軌跡S1及びS2で示すように、±1/2Wp（Wp:トラッ
クピッチ）のトラックずれがある時には、時間差が（Tr
±1/4H）である。また、走査軌跡S3及びS4で示すよう
に、±Wpのトラックずれがある時には、時間差が（Tr±
1/2H）である。従って、トラックずれと検出される時間
差との関係は、第５図に示すものとなる。検出された時
間差に応じてキャプスタンモータ５の回転速度を制御す
ることで、トラッキング制御を行うことができる。

なお、検出信号PGに対する水平同期信号の時間差は、
１本のトラックで１回に限らず、複数回検出し、トラッ
キングの精度をより高くしても良い。

なお、第４図に示される記録パターン以外のパターン
例えば隣接するトラックの始端が1Hのずれを持つパター
ン等に対してもこの発明を適用できる。ガードバンドが
無く、隣接するトラックが1Hのずれを持つパターンで
は、ウインドウパルスWNの幅が±1Hとされる。

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６図、第７図及び第８図を参照して説明する。

第６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６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。

XII.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６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は、上流側へのトラッキン
グずれを正方向として、第７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７図で矢印Vt−で示すよ
うに、磁気テープ４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４が加速される。

第８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4
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42及び43）。上述のステ
ップ41,42,43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が増え
ている場合は、第７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44）。

テープが加速中であって、エンベロープレベルが減っ
ている場合は、第７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45）。

テープが減速中であって、エンベロープレベルが増え
ている場合は、第７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46）。

テープが減速中であって、エンベロープレベルが減っ
ている場合は、第７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47）。

これらのステップ34〜37の各制御指令に応じて誤差信
号が出力される（ステップ48）。

d.変形例 この発明は、再生映像信号のゆれが大きい時に使用さ
れるトラッキングサーボとしては、上述のエンベローブ
サーボ以外の他のトラッキングサーボ方式例えば同期検
波方式を使用できる。第９図は、同期検波方式のトラッ
キングサーボ回路の構成を示す。第９図において、7Aで
示す端子には、回転ヘッド1a及び1bで磁気テープ４から
再生された再生RF信号が供給され、エンベロープ検波回
路９からエンベロープ信号が得られる。このエンベロー
プ信号がハイパスフィルタ51を介して同期検波回路52に
供給される。

同期検波方式は、テープ走行速度を周期的に変化させ
ることで、ヘッドの走査軌跡をウオッブリングさせるも
ので、53で示す信号発生回路からウオッブリング用の正
弦波状の振動信号が発生する。この振動信号が位相補正
回路54を介して同期検波回路52に供給される。位相補正
回路54は、振動信号の位相とRF信号のエンベロープ変化
の位相の関係を調整するための可変遅延回路で構成され
ている。

同期検波回路52の検波出力がローパスフィルタ55を介
して加算回路21に供給される。この加算回路21には、前
述の一実施例と同様にキャプスタンモータ５の速度サー
ボ信号が供給されている。加算回路21の出力信号が図示
せずも、位相補償回路、ゲイン補正回路を介して加算回
路56に供給される。加算回路56には、信号発生回路53か
らの振動信号が供給される。加算回路56の出力信号が駆
動アンプ24を介してキャプスタンモータ５に供給され
る。

同期検波方式のトラッキングサーボ回路は、回転ヘッ
ドを圧電素子等の機械的変位素子に取りつけるダイナミ
ックトラッキングと同様のサーボ回路であり、エンベロ
ープ信号には、トラッキングエラーに応じた位相を持つ
トラッキング情報θ（ｔ）が含まれる。同期検波回路52
では、エンベロープ信号（sin（ωｔ＋θ（ｔ））と振
動信号（sin ωｔ）から下記のような検波出力が形成さ
れる。

sin ωｔ×sin（ωｔ＋θ（ｔ）） ＝1/2｛cos（−θ（ｔ）−cos（２ωｔ＋θ（ｔ）｝ この同期検波出力がローパスフィルタ55を介されるこ
とで、1/2cos（＋θ（ｔ））のトラッキング情報を得る
ことができる。

〔発明の効果〕

この発明によれは、カメラ一体型VTRで非常に振動が
多い状況で撮影された場合のように、記録されている映
像信号が大きい時間軸変動を持つ場合でも、トラッキン
グ制御が誤ることを防止できる。

【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図はこの発明の一実施例の動作説明のためのタイミ
ングチャート、第４図及び第５図は同期信号サーボによ
るトラッキング制御の説明に用いる略線図、第６図及び
第７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８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、第９図はこの発明に使用で
きる同期検波方式のサーボ回路の構成を示すブロック図
である。 図面における主要な符号の説明 1a,1b:回転ヘッド、 4:磁気テープ、 5:キャプスタンモータ、 9:エンベロープ検波回路、 10:エンベロープサーボ回路、 11:スイッチ回路、 14:複合同期信号分離回路、 15:垂直同期信号分離回路、 18:同期信号サーボ回路、 20:ゆれ検出回路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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、 再生垂直同期信号からウインドウパルスを形成する手段
   と、 上記回転ヘッドの所定位置から上記ウインドウパルスで
   ゲートされた所定の信号までの時間差を検出し、上記時
   間差に応じてトラッキングずれを補正する第１のトラッ
   キング制御手段と、 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
   信号に基づいてトラッキングずれを補正する第２のトラ
   ッキング制御手段と、 再生映像信号の時間的なゆれを検出し、上記ゆれが小さ
   い時には、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、上記ゆれが大きい時には、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。