JP3286039B2

JP3286039B2 - トラッキング装置

Info

Publication number: JP3286039B2
Application number: JP25982193A
Authority: JP
Inventors: 弘哉安部; 英男西島; 耕治鹿庭; 晃史三辺; 芳雄成田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-10-18
Filing date: 1993-10-18
Publication date: 2002-05-27
Anticipated expiration: 2017-05-27
Also published as: DE4437060A1; US5760988A; US6104567A; JPH07114760A; DE4437060C2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヘリカルスキャン型の
磁気記録再生装置のトラッキング装置に係り、特に、再
生信号のエンベロープ検波信号を用いたトラッキング装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヘリカルスキャン型の磁気記録再生装置
では、再生時に磁気ヘッドが磁気テープ上に斜めに形成
された記録トラック上をトレースするようにトラッキン
グ制御を行う。このトラッキング制御の概要を図９に示
す。

【０００３】図９において、５２は磁気テープであり、
速度Ｖｔで矢印の方向へ移送される。ｊ−２〜ｊ＋２は
記録トラックであり、ｊ−２，ｊ−１，…，ｊ＋２の順
にフィールドごとに記録されている。２１は磁気ヘッド
であり、速度Ｖｄで矢印の方向へ走査する。ここで、
ａ，ｂ，ｃは、磁気ヘッド２１と記録トラック５２の水
平方向の相対位置が異なる３通りの位置を示している。
ａはトラックの中心を走査している場合すなわちトラッ
キングが合っている状態、ｂは後行トラック側へずれた
場合、ｃは先行トラック側へずれた場合を表す。トラッ
キング制御とは、常にａの状態になるようにテープの移
送速度を制御するものであり、ｂの状態であれば減速、
ｃの状態であれば加速する。なお、テープの移送速度の
制御はキャプスタンモータの回転制御で行うが、加速，
減速制御は回転速度の積分値である回転位相を制御して
いることと等価であるので、これを位相制御と称して以
下の説明を行う。

【０００４】トラッキング方式には、トラッキングずれ
の検出法によりいくつかの方式があり、代表的なものと
しては、ＶＨＳ方式等で採用されているコントロール信
号方式（以下、ＣＴＬ方式と称す）や、８ｍｍＶＴＲ等
で採用されているパイロット信号を使用したＡＴＦ方式
等が知られている。ＣＴＬ方式では、磁気テープの長手
方向にフレーム周期で記録したコントロール信号（ＣＴ
Ｌ信号）とシリンダの回転位相とが所定の位相になるよ
うに、テープの移送速度を制御することでトラッキング
制御を行う。また、ＡＴＦ方式の例としては、例えば８
ｍｍＶＴＲでは、記録時に４周波のパイロット信号をフ
ィールドごとに循環的に記録し、再生時にこれを検波
し、走査すべき主トラックに隣接する両トラックから再
生されるパイロット信号のレベルが等しくなるように、
テープの移送速度を制御することでトラッキング制御を
行う。

【０００５】ＣＴＬ方式あるいはＡＴＦ方式では、いず
れもトラッキング制御用の信号を使用しているが、専用
のトラッキング用信号を使用せずに、再生映像信号のレ
ベルを検出し、これが最大レベルになるようにテープ送
りを制御することによるトラッキング制御方式も知られ
ている。例えば特開昭５８−１８４３号公報に記載の装
置では、ＣＴＬ方式のトラッキング装置において、再生
ＣＴＬ信号を遅延させトラッキング位相をシフトする手
段と、再生映像信号のエンベロープ検波出力のレベルを
比較する手段を設け、トラッキング位相をシフトした後
に、エンベロープレベルが増加すれば同方向の位相シフ
トを加え、減少すれば位相シフトの方向を逆転させてエ
ンベロープレベルを最大にする制御、すなわち、いわゆ
る山登り制御により、記録機と再生機のＣＴＬヘッドの
取り付け位置ずれ等に起因するトラッキングずれを補正
するようにしている。

【０００６】図１０の（ａ）に、エンベロープ検波信号
を用いた山登り制御の動作模式図を示す。図中「０」で
示す位置から、＋方向へ△ｘだけトラッキング位相をシ
フトすると、「１」で示す位置にくる。これによりエン
ベロープレベルが増加するので、次回も同方向へ位相を
シフトする。そして、「４」で示す位置までシフトする
とエンベロープレベルが減少するので、位相シフトの方
向を反転させ、「５」で示す位置にシフトする。以後、
「２」から「７」までの如き位相シフトステップを繰り
返すことにより、エンベロープレベルが最大値近傍にな
るようにトラッキング制御が行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、ＣＴ
Ｌ方式あるいはＡＴＦ方式は、専用のトラッキング信号
を使用するために、回路または機構部品が必要であり、
コスト，部品点数低減のネックとなっている。また、記
録方式によりトラッキング制御方式が異なるため、部品
の汎用性がなく、それぞれの方式にあわせた回路部品が
必要になり、やはりコスト低減を妨げる要因となってい
る。一方、再生映像信号のエンベロープ信号を用いた方
式は、特別なトラッキング制御用信号を使わないので、
回路部品点数を削減することができ、しかも記録方式を
問わないというメリットを持つ。

【０００８】しかし、前記先願公報に開示された従来技
術は、ＣＴＬ方式のトラッキング制御を主とし、エンベ
ロープ検波方式のトラッキング制御を従とした構成であ
る。つまり、基本的なトラッキング制御はＣＴＬ方式で
行い、微調整をエンベロープ方式で行っている。ところ
が、コスト低減のためにＣＴＬ方式等の他のトラッキン
グ制御を使わず、エンベロープ検波方式だけでトラッキ
ング制御を行おうとすると、次のような問題点が発生す
る。

【０００９】（１）．応答時間と画質のトレードオフエンベロープレベルの増減を検出して位相シフトを加え
る周期（以下、増減検出周期と称す）をＴ［秒］、１回
のシフト量を△ｘ［トラック］、トラッキング制御開始
時点のトラッキングずれ量を△θ［トラック］とする
と、トラッキング制御が引き込むまでにＴ・△θ／△ｘ
［秒］の時間が必要になる。この時間を短くするために
は、周期Ｔを短く、ステップ量△ｘを大きくすればよ
い。

【００１０】一方、山登り制御では常時位相をシフトさ
せているために、ヘッドのトレースパターンはエンベロ
ープ信号最大点を中心に蛇行する。蛇行の幅はシフト量
△ｘに比例する。このため、上記した引き込み時間（過
渡応答時間）を短くするためにシフト量△ｘ、すなわち
蛇行幅を大きくすると、蛇行周期でジッタ性能の劣化、
あるいは蛇行による再生信号の低下や、隣接トラックか
らの妨害信号の増加によって、画質および音質の劣化が
発生する。

【００１１】（２）．互換再生の劣化記録方式ごとにテープの移送速度の規格が定められてい
るが、±０．５％程度の許容誤差がある。ＣＴＬ方式や
ＡＴＦ方式では、トラッキング誤差量に応じて制御信号
を発生させフィードバック制御を行うことにより、許容
速度誤差を十分にカバーする範囲の速度誤差を吸収する
ことができる。しかし、山登り制御の場合には、固定の
位相シフトを加えるので、トラッキングの引き込み範囲
を広くとることは難しい。例えば、位相オフセットを加
えたときの単位時間当たりのトラッキング変化量を△Ｔ
ｒ（＝△ｘ／Ｔ）とし、記録機と再生機のテープ移送速
度の偏差による単位時間当たりのトラッキング変化量を
△ｖとすると、△Ｔｒ＞△ｖであれば、位相をシフトし
たことによるエンベロープの変化を正しく検出できるの
で、トラッキング制御がかかる。しかしながら、△Ｔｒ
＜△ｖの場合は、速度オフセットによるトラッキング偏
差を吸収できないため、トラッキングがかからなくな
る。

【００１２】この様子を図１０の（ｂ）に示す。いま、
図中「０」で示す位置にいて、＋側の位相シフトを加え
たとする。ところが、△Ｔｒ＜△ｖであるので、位相シ
フトによるトラッキング変化量より、逆方向の速度オフ
セットによるトラッキング変化量の方が大きいため、
「１」で示す位置にくる。従って、エンベロープレベル
を増加させる方向に位相シフトを加えたにもかかわら
ず、エンベロープレベルが減少するので、次は逆方向へ
位相をシフトさせるため（山登り制御でピークを越えた
と判断して位相のシフト方向を切り換えるため）、
「２」の位置へくる。このため、上記した△Ｔｒ＜△ｖ
の場合には、トラッキングがかからなくなってしまう。

【００１３】これを避けるためには、常に△Ｔｒ＞△ｖ
の関係を満足するように△Ｔｒを大きく、すなわちステ
ップ量△ｘを大きく、オフセット加算周期（増減検出周
期）Ｔを小さくしなければならない。しかしながら斯様
にすると、前記（１）項で述べたように、ジッタ性能、
および画質，音質の劣化を招いてしまうことになる。

【００１４】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、他のトラッキング手段（方
式）を併用せずにエンベロープ信号の山登り制御単独
で、前記した過渡応答時間や、記録機と再生機のテープ
速度オフセットの問題を解決し、以って、低コストで、
かつ高性能の磁気記録再生装置のトラッキング装置を提
供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明によるトラッキン
グ装置は、まず、エンベロープ山登り制御単独でトラッ
キング制御を行うために、テープの移送速度を制御する
キャプスタンモータの制御回路を、次のように構成し
た。モータの回転周波数に比例した周波数のパルスの周
期検出による速度制御系と、同パルスの位相と基準位相
信号との位相比較による位相制御系とを設け、記録時も
再生時も同じ制御系を使用する。ただし、再生時は基準
位相信号にオフセットを加算し、回転位相をシフトする
構成とする。また、再生映像信号のエンベロープレベル
を検出する手段を設け、位相シフトを行う前後のレベル
を比較し、増加すれば加える位相シフトの方向を維持
し、減少すれば位相シフトの方向を逆転する手段を設け
た。

【００１６】また、前記した（１）項の問題点に対応す
るために、ステップ量△ｘ，増減検出周期Ｔ，および位
相制御系のゲイン，制御帯域等の制御特性の各パラメー
タを可変とする手段、およびパラメータの異なる複数の
モードを設けて、順次切り替える構成とした。パラメー
タの設定は、トラッキング制御開始から引き込みまでの
期間はステップ量△ｘを大きく、オフセット加算周期
（増減検出周期）Ｔを短く、位相制御系のゲインを高
く、かつ制御帯域を広げることにより、トラッキングの
引き込み時間を短縮する。一方、引き込み完了後は、ス
テップ量△ｘを小さく、オフセット加算周期Ｔを長く、
位相制御系のゲイン、および制御帯域を記録時と同等に
することで、ヘッドのトレースパターンの蛇行幅を狭く
するようにした。

【００１７】また、前記した（２）項の問題点に対応す
るために、トラッキング制御で生成する位相オフセット
データを所定の期間積分し、この積分値の０からの偏差
を使い速度オフセットの有無、および速度オフセットの
極性を検出する手段と、速度オフセットを補正する速度
オフセット補正信号を位相基準信号に加算する手段とを
設けた。さらに、検出パラメータを順次切り替え最適化
することにより、速度オフセット補正の収束時間を短縮
する構成とした。

【００１８】

【作用】記録時の位相制御系は、速度制御系で発生する
定常速度偏差を吸収し、所定の周波数でキャプスタンモ
ータを回転させる働きをする。再生時にも同じ制御系で
制御することにより、テープを所定の速度で移送すると
ともに、トラッキング情報をエンベロープ信号を使用し
た山登り制御で得てトラッキング制御を行う。これによ
り、他のトラッキング手段を併用することなくトラッキ
ング制御を実現できる。

【００１９】また、複数のモードを設け、トラッキング
の状況に応じパラメータを最適化することにより、過渡
応答時間と定常特性を両立することができる。すなわ
ち、トラッキングずれが大きい場合は画質より応答時間
が優先され、引き込み後は画質を優先した制御に切り替
えることができる。また、従来のＣＴＬ方式やＡＴＦ方
式では、記録時と再生時の位相制御系が異なり、その差
がジッタ性能の劣化を招いていた。本発明によれば記録
時と再生時で基本的に同一の制御系でモータの回転を制
御するので、定常モードでの位相シフト量を十分に小さ
くすれば、記録時と再生時のモータ制御特性が等しくな
り、ジッタ性能を従来のトラッキング方式に比べ改善す
ることができる。

【００２０】さらに、記録機と再生機の速度オフセット
を補正する手段を設けたことにより、ステップ量△ｘを
小さく、オフセット加算周期Ｔを長くすることができ、
定常時の画質劣化を避けることができる。速度オフセッ
トの検出法を以下に示す。速度オフセットがなければ、
エンベロープ最大点を中心に±方向均等に位相がシフト
するようにオフセットが加えられる。従って、所定の期
間の位相オフセット量を積分すればほぼ０に収束する。
しかし、速度オフセットがある場合は、速度オフセット
を打ち消す方向の位相シフトの回数が増えるため、位相
シフト量を積分すれば積分値は時間とともに増加、ある
いは減少する。従って、適当なしきい値を設け積分値が
これを越えたことを検出すれば、速度オフセットの有無
を検出できる。また積分値の極性により速度オフセット
の方向を知ることができる。

【００２１】トラッキング制御パラメータと検出時間の
関係は次のようになる。ここで、変数を次のように定義
する。 △ｘ：位相オフセット［トラック］Ｔ：増減検出周期［ｓｅｃ］ △ｖ：速度オフセット（記録テープ速度／再生テープ速
度）ｆ：フィールド周波数（Ｈｚ）無制御状態の場合、速度オフセットによりｔ秒間に発生
するトラッキング偏差△ｄは、 △ｄ＝△ｖ×ｆ×ｔ［トラック］ ……式上記式で表される。

【００２２】トラッキング制御を行い上記トラッキング
偏差を吸収するためには、△ｄに相当する位相オフセッ
トを加える必要がある。ｔ秒間に加えられる＋側と−側
の位相オフセットの回数の差分をｎ回とすると、 △ｄ＝ｎ×△ｘ ∴ ｎ＝△ｄ／△ｘ＝△ｖ×ｆ×ｔ／△ｘ ……式上記式の関係が成り立つ。

【００２３】速度偏差があると判別するｎのしきい値
を、ｎ_thとすると、検出に必要な時間ｔは、ｔ＝（ｎ_th×△ｘ）／（△ｖ×ｆ） ……式上記式で表される。

【００２４】上記式によって検出時間ｔがわかれば、
位相ステップ量および検出しきい値は既知であるので、
速度オフセット量を求めることができる。そして、求め
た速度オフセットを打ち消すように、基準位相信号にオ
フセットを加えればよい。

【００２５】なお、エンベロープ信号のノイズレベルが
十分小さく増減検出への影響が無視できるレベルであれ
ば、式を使い１回で補正することができる。しかし、
ノイズにより増減検出で誤検出が発生する場合は、検出
時間で一意に速度オフセットを決めることはできない。
そこで、ノイズによるばらつきを考慮してしきい値を設
定し、速度オフセットの有無と方向だけを検出し、検出
された場合は速度オフセットの大小にかかわらず所定の
補正データを加え、再度検出を行うフィードバック制御
により徐々に収束させることで、エンベロープ信号のノ
イズの影響を低減することもできる。このとき、収束時
間を短縮するためには、式からわかるように位相オフ
セット量△ｘを小さくすればよいが、位相オフセット量
を小さくすると引き込み可能な速度オフセット範囲が狭
くなるので、検出中にトラッキングが外れるという問題
がある。そこで初めは位相オフセット量を大きく、検出
を打ち切るリミット時間を短くして、速度オフセットが
所定の値以上の場合のみを補正し、順次位相オフセット
量を小さく、リミット時間を長くすることにより、最終
的に目標の速度オフセットの範囲に収束させる構成とす
れば、全体の収束時間を短くし、また制御中のトラッキ
ング外れを防ぐことができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の詳細を図示した各実施例によ
って説明する。

【００２７】図１は本発明の第１実施例に係る磁気記録
再生装置のトラッキング装置の構成図である。同図にお
いて、５０は回転シリンダおよびシリンダモータであ
り、回転速度および回転位相検出器６１からの速度およ
び位相情報をもとに、シリンダ回転制御回路６２で回転
シリンダ５０が所定の回転速度および位相で回転するよ
うに、モータ駆動回路６３を介し制御する。記録時の回
転位相制御は、記録再生信号処理回路６４から入力され
る記録映像信号の垂直同期信号とシリンダの回転位相が
所定の位相になるように制御を行い、再生時は、シリン
ダ回転制御回路６２内部で生成する基準位相信号との位
相制御を行う。

【００２８】６４は記録および再生信号の処理を行う記
録再生信号処理回路、６５は信号入力端子、６６は信号
出力端子であり、記録再生信号処理回路６４で処理を施
し、回転シリンダ５０上に１８０度対向して取り付けた
磁気ヘッド２１を介して、回転シリンダ５０に斜めに巻
き付けた磁気テープ５２への記録、および磁気テープ５
２からの再生を行う。

【００２９】１はキャプスタンモータであり、キャプス
タンモータ１の回転軸上に取り付けたキャプスタン軸５
３と、自由回転するピンチローラ５４とで磁気テープ５
２を挟み、キャプスタンモータ１を回転させることによ
り磁気テープ５２を移送する。記録時は、速度検出器５
５からの回転速度情報をもとに所定の回転速度になるよ
うに速度制御回路５６で制御を行い、モータ駆動回路５
９を介しキャプスタンモータの回転速度を制御する。再
生時はこの制御系に加え、磁気ヘッド２１からの再生信
号の包絡線を検波するエンベロープ検波回路２３、エン
ベロープ信号のレベル比較を行う増減検出回路２５、速
度偏差発生器５７、加算器５８を設けている。速度偏差
発生器５７で、キャプスタンモータ１を所定の期間加
速、あるいは減速させて回転位相を変位させるための信
号を発生し、これを加算器５８で回転制御信号に加算す
る。そして、上記偏差を加える前後のエンベロープレベ
ルを増減検出回路２５で比較し、増加している場合は再
度同一方向の速度偏差を加え、減少している場合は逆方
向の速度偏差を加えるように制御する。これにより山登
り制御が行われトラッキング制御が実現できる。７１
は、上記山登り制御の過程で発生する速度偏差の情報を
もとに記録機と再生機の定常的な速度偏差を検出する定
常速度偏差検出器であり、この検出情報をもとに定常速
度偏差補正回路７２で補正信号を生成し、加算器５８で
回転制御信号に加算する。このように定常速度偏差を補
正することにより、山登り制御で加える速度偏差を十分
に小さくできるので、蛇行量を小さくでき、画質を劣化
させることなくトラッキング制御を行うことができる。

【００３０】キャプスタンモータの回転制御のより詳細
な構成例を、本発明の第２実施例として説明する。図２
は本発明の第２実施例に係るトラッキング装置のキャプ
スタン制御部の構成図である。なお、キャプスタンモー
タ１の制御部以外は、図１と同じであるので省略する。
キャプスタンモータ（以下、モータと略す）１に取り付
けたキャプスタン軸と、自由回転するピンチローラ（不
図示）とで磁気テープを挾み、キャプスタンモータ１を
回転させることで磁気テープを移送する。モータ１の回
転制御は、モータを目標の回転速度で回転させるための
速度制御と、所定の位相で回転させるための位相制御と
からなる。

【００３１】速度制御は、モータ１に取り付けた周波数
発生器（ＦＧ）２で生成される回転数に比例した周波数
のＦＧパルスを、サンプリング回路３でサンプリング
し、パルスの周期を周期計測器４で求め、減算器５で目
標周期（図中Ｒｅｆ．）との差分、すなわち速度誤差を
求める。この速度誤差信号にゲイン制御回路６，位相補
償回路７で処理を施したモータ制御信号をモータドライ
バ回路８に入力し、モータ１を駆動することによりフィ
ードバック制御を行う。

【００３２】位相制御系も速度系同様にＦＧパルスを使
用するが、一般に位相系の制御帯域は速度系より低いの
で、サンプリング周波数を下げるために分周回路１１で
ＦＧパルスを分周する。これをサンプリング回路１２で
サンプリングし、サンプリング回路１２の出力信号と基
準位相信号発生器１３で生成した基準位相信号との位相
誤差を、減算器１４で求める。基準位相信号は、ＦＧパ
ルスの周期分の時間（ｍ分周している場合は１／ｍ）を
順次加算することにより生成する。そして、減算器１４
で求めた位相誤差信号に、ゲイン制御回路１５，位相補
償回路１６で処理を加え、加算器１７で先述の速度誤差
信号に加算する。

【００３３】記録時は以上の処理によりモータ１の回転
を制御する。再生時はトラッキング制御を行うために、
以下の制御が加わる。回転シリンダに搭載した磁気ヘッ
ド２１から読み出した再生映像信号をアンプ２２で増幅
し、エンベロープ検波回路２３で包絡線信号を生成す
る。これを回転シリンダの位相に同期した所定のタイミ
ングでサンプリング回路２４においてサンプリングし、
増減検出回路２５へ入力する。増減検出回路２５は、後
述のモータ１の回転位相にオフセットを加える前後の所
定期間のエンベロープ信号を保持し、両者のエンベロー
プ信号の大小を比較し、増減を判別する。この判別結果
は位相オフセット発生器２６へ入力され、判別結果に応
じて所定の位相オフセットデータを生成し、これを加算
器２７で基準位相信号に加える。位相オフセットは、増
減検出回路２５の判別結果が増加の場合は前回発生した
オフセットと同極性のオフセットを、減少の場合は逆極
性のオフセットを発生する。以上の構成により、山登り
トラッキング制御が行われる。なお、１８は記録時と再
生時で切り替えるスイッチであり、位相オフセット加算
のオン／オフを切り替える。

【００３４】次に、速度オフセットの補正制御部分につ
いて説明する。位相オフセット発生器２６で生成したオ
フセット信号を、積分器３０へ入力し所定の期間積分す
る。速度オフセット検出回路３１は、積分値とあらかじ
め設定したしきい値とを比較し、しきい値を越えた場合
は、その時間と正負の極性を補正データ発生器３２へ入
力する。補正データ発生器３２は、速度オフセット検出
回路３１の検出情報に応じて、速度オフセットを補正す
る極性，量のオフセット信号を発生し、加算器３３で山
登り制御用の位相オフセット信号に加算する。所定の期
間経過後も積分値がしきい値を越えない場合は、積分値
をクリアするとともに再度検出を開始する。補正データ
発生器３２は、速度オフセット検出回路３１からのデー
タが変化しない限り前のオフセットデータを保持する。
なお、３４はタイマであり、積分値がしきい値を越える
時間の測定、および検出時間のリミッタに使用する。

【００３５】以上の制御の実現手段は、アナログ回路、
ディジタル回路、あるいはマイクロコンピュータを用い
た演算処理のいずれでも実現できるが、以下、その一例
として、図２の点線で囲んだ部分をマイクロコンピュー
タで構成した本発明の第３実施例を、図３を用いて説明
する。図３は演算処理をブロック図で表現したものであ
り、マイクロコンピュータの演算機能、メモリ（ＲＡ
Ｍ，ＲＯＭ）、その他信号入出力用のハードウェアを使
用して、各処理の機能を実現する。なお、図３における
各処理機能ブロックは、以下の説明では便宜上回路と称
している。

【００３６】速度制御は、入力端子１０１に入力したＦ
Ｇパルスで、自走カウンタ１０２のカウントデータをラ
ッチ回路１０３でラッチし、ＲＡＭ１０４に保管してお
いた前回のラッチデータと減算処理回路１０５で減算し
て、ＦＧパルスの周期を計測する。これをＲＯＭ１０７
に格納している目標周期データと減算処理回路１０６で
減算して、速度誤差データを生成する。そして、速度誤
差データに、特性制御演算処理回路１０９でゲイン制
御，位相補償の演算処理を加えて、パルス幅変調回路
（ＰＷＭ）を経て出力端子１１１よりモータドライバ８
へ出力する。

【００３７】位相制御は、ラッチ回路１０３のラッチデ
ータを、分周処理回路１１２でｎ回ごとにＲＡＭ１１３
へ格納することにより、ＦＧパルスを分周した位相タイ
ミングデータを得る。これをＲＡＭ１１６に格納した基
準位相データと、減算処理回路１１４で減算することに
より、位相誤差信号を生成する。この位相誤差信号に、
特性制御演算処理回路１１５でゲイン制御，位相補償の
演算処理を加えて、加算処理回路１０８で前記速度誤差
信号に加算する。基準位相データは、ＲＡＭ１１６の基
準位相データに、ＲＯＭ１１８に格納されている目標位
相データを加算処理回路１１７で加算し、ＲＡＭ１１６
に更新・格納することにより、次回の基準位相データを
生成する。基準位相データの更新は、減算処理回路１１
４での位相比較処理が終わった時点で行う。１２９は、
後述のトラッキング制御用の位相オフセットデータを加
算する加算処理回路であり、記録時にはその加算処理機
能は停止する。

【００３８】次に、トラッキング制御について説明す
る。入力端子１２０へ入力したエンベロープ信号を、Ａ
／Ｄ変換器１２１でサンプリングする。サンプリングは
１フィールドあたりｋ回行う。このサンプリングデータ
は、ＲＡＭ１２２と加算処理回路１２３とで構成した積
分処理機能部によって積分して、平均化することによ
り、エンベロープ信号のノイズの影響を低減する。この
積分期間は増減検出周期Ｔであり、Ｔの期間積分後、比
較処理回路１２５において前回の積分期間のデータを格
納したＲＡＭ１２４のデータと比較し、増減を判別す
る。そして、判別処理後、ＲＡＭ１２４のデータを今回
の積分データに更新する。１３５は位相オフセットの極
性を記憶するＲＡＭであり、＋方向の位相オフセットを
生成した場合は“＋１”を、−方向のオフセットを生成
した場合は“−１”を記憶する。比較処理回路１２５
は、比較した結果が増加の場合は、ＲＡＭ１３５のデー
タをそのままスイッチ１２６へ出力し、減少の場合は、
ＲＡＭ１３５のデータの符号を反転してスイッチ１２６
へ出力するとともに、ＲＡＭ１３５のデータを更新す
る。これに応じてスイッチ１２６は、ＲＯＭ１２７，１
２８に格納した位相オフセットデータを選択し、加算器
１２９で基準位相データに加算する。なお、位相オフセ
ットデータは検出周期に１回だけ加算し、基準位相信号
を更新した後はオフセットを加えない。以上の処理によ
り、位相オフセットを加えた後に、エンベロープレベル
が増えればさらに同方向の位相オフセットが加えられ、
減少すれば逆方向の位相オフセットが加えられることに
なり、山登り方式のトラッキング制御が実現できる。

【００３９】次に、速度オフセット補正処理について説
明する。比較処理回路１２５の出力を、ＲＡＭ１３０と
加算処理回路１３１とで構成した積分処理機能部に入力
して、積分する。ここで、前記第１実施例中では位相オ
フセットデータを積分すると説明したが、オフセットデ
ータは一定なので、＋方向に位相オフセットを加えた回
数と、−方向に位相オフセットを加えた回数を計数すれ
ばよい。上記したように本実施例では、＋側の場合は
“＋１”を、−の場合は“−１”を比較処理回路１２５
から出力しているので、これを積分すればよい。積分デ
ータは、比較処理回路１３２へ入力され、ここでＲＯＭ
１３３に格納した検出しきい値と比較され、しきい値を
越えた場合は、そのときの極性がオフセット演算処理回
路１３４へ入力される。また、１５３はタイマであり、
比較処理回路１３２から後述のモード制御処理回路１５
２を経由して入力され信号に基づき、積分データがしき
い値を越えた時間を計測し、この計測時間を再びモード
制御処理回路１５２を経由して、オフセット演算処理回
路１３４へ出力する。オフセット演算処理回路１３４
は、先述の式に従い速度オフセット量を演算し、これ
を補正する位相オフセットデータを発生する。この位相
オフセットデータは、加算処理回路１２９で基準位相デ
ータに加算される。以上の処理により、記録機と再生機
のテープ移送速度の偏差を補正することができる。

【００４０】なお、１５０はタイミング制御処理回路で
あり、各種メモリ，演算，Ａ／Ｄ変換，検出周期の設定
等のタイミング制御を行う処理機能部である。１５１は
入力端子であり、回転シリンダの回転位相に同期した信
号、例えばヘッドスイッチパルスが入力される。タイミ
ング制御処理回路１５０はこれを用いて、フィールド数
を計数して、検出周期の制御や、シリンダの回転周期に
同期したＡ／Ｄ変換の制御を行う。また、１５２はモー
ド制御処理回路であり、各種演算処理の係数の設定や、
モードの切り替えを制御する処理機能部である。

【００４１】次に、本実施例の構成を用いた過渡制御
を、図４のフローチャートを用いて説明する。モータ１
を起動後、速度制御がロックしたら、起動モードのパラ
メータを設定しトラッキング制御を開始する（ステップ
ＳＴ１，ＳＴ２）。このとき、引き込み時間の短縮を最
優先とし、位相オフセット量を大きく、増減検出周期を
短く、位相制御系のゲインを高く設定する。トラッキン
グがずれている場合は、最大点を目指して一方向のオフ
セットが加えられるが、最大点を越えトラッキングが合
うと、＋，−の両方向へ位相オフセットが加えられるよ
うになる。これを利用して位相オフセットの方向が所定
の回数変化したら、ロックインしたと判断し（ステップ
ＳＴ３，ＳＴ４）、速度オフセット検出を行う過渡モー
ドへ移行する（ステップＳＴ５）。過渡モードのパラメ
ータは前記した式に従い、検出すべき速度オフセット
の範囲を考慮し設定する。いま例えば、速度オフセット
の検出限界を０．１％、しきい値ｎ_thを３、位相オフセ
ット量を０．１トラックとすると、検出を打ち切るリミ
ット時間は約５秒になる。また、前記式が示すよう
に、検出時間に位相制御系のゲイン，検出周期は依存し
ないので、ゲインは下げて記録時と同じにし、検出周期
もエンベロープ信号のノイズの影響を少なくするために
周期を長くする。

【００４２】上記した過渡モードのパラメータの設定
後、検出用のタイマ、及び積分データをクリアし（ステ
ップＳＴ６）、速度オフセットの検出を開始する（ステ
ップＳＴ７〜ＳＴ１０）。そして、制限時間内に積分デ
ータがしきい値を越えたら、オフセット量を演算し補正
処理を行う（ステップＳＴ９）。制限時間内に検出され
なければ、オフセットは検知限以下と判断し、次の定常
モードへ移行する（ステップＳＴ１１）。定常モードで
は、画質最優先とし、位相オフセット量を小さく、検出
周期を長く設定する。なお、この間も速度オフセット検
出処理は継続し（ステップＳＴ１１，ＳＴ１２）、オフ
セットが検出されれば、先の過渡モードへ移行する制御
を行う（ステップＳＴ５の処理に戻る）。

【００４３】次に、本発明の第４実施例を説明する。本
実施例は、速度オフセット検出において、エンベロープ
信号のノイズの影響による誤検出を防止する処理を加え
たものである。ノイズが全く無視できるレベルであれ
ば、増減検出での誤検出は発生せず、位相オフセットの
積分データの時間変化は前記式のとおりになる。しか
し、ノイズの影響が無視できず、増減検出で誤検出の可
能性がある場合は、検出時間で一意に速度オフセット量
を決定することはできない。そこで本実施例では、速度
オフセットの有無、および極性だけを検出し、所定の補
正データを基準位相信号に加算し、これを繰り返して収
束させる構成とした。本実施例の構成例を図５に示す。
１４１，１４２はＲＯＭに格納した補正データである。
ただし、後述のモードに応じて値を変える。１４３はス
イッチであり、前記比較処理回路１３２からの速度オフ
セットの有無、および極性の情報に応じて、補正データ
を選択し基準位相信号に加算する。

【００４４】本実施例の構成を使用した過渡制御の一例
を、図６のフローチャートを用いて説明する。基本的に
は先の第３実施例と同じであるが、本実施例では、補正
用のオフセットを加えた後に（ステップＳＴ９の処理の
後に）、再度速度オフセットの検出を行い（ステップＳ
Ｔ６，ＳＴ７の処理に戻り）、検知限以下になりかつ制
限時間を越えるまで（ステップＳＴ８でＮＯで、かつス
テップＳＴ１０でＹＥＳとなるまで）、検出および補正
を繰り返すようにしている。例えば、補正用の位相オフ
セットを０．１％相当の値に設定したならば、１回の補
正で０．１％ずつオフセットが減少するので、例えば
０．５％のオフセットがあれば、５回補正処理を繰り返
すことになる。

【００４５】次に、本発明の第５実施例を説明する。そ
の構成は図５の第４実施例と同じであり、第４実施例と
の相違は、制御フローを変えることにより、検出時間の
短縮を図ったことにある。前記した式からわかるよう
に、検出時間は速度オフセットが大きいほど、また、位
相オフセット量が小さいほど早い。本実施例ではこれを
利用して、速度オフセット検出用の複数のモードを設
け、パラメータを順次切り替える構成とした。制御フロ
ーの一例を図７に示す。ここでは３種の過渡モード（前
記したステップＳＴ５〜ＳＴ１０の一連の処理をそれぞ
れ行う３種のモード）を設け、モード１，２，３の順に
位相オフセット量を減らし、検出時間制限を延ばし、速
度オフセット補正量を減らし、検出しきい値を増やすよ
うにした。これにより、段階的に検出精度を上げなが
ら、無用に検出時間を延ばすことなく、精度よく補正を
行うことが可能になる。

【００４６】なお、以上の説明では位相制御を位相比較
方式の場合で説明したが、必ずしもこれに限られるもの
ではなく、同様の効果が得られれば他の構成でもかまわ
ない。その一例を第６実施例とし、その構成を図８に示
す。本実施例では、位相制御を、速度制御系で発生する
速度誤差を積分し、これが０になるように制御すること
で、位相制御系を構成している。４１はその積分回路で
ある。本実施例においても、山登り制御における過渡応
答性と画質精度の両立は勿論、速度オフセット補正用の
オフセットデータを加算器４２で積分値に加算すること
により、速度オフセットの補正についても、前記各実施
例の位相比較方式と同じ効果が得られる。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、再生映像
信号のエンベロープ信号を用いた山登り制御単独で、ト
ラッキング制御を実現することができ、専用のトラッキ
ング用の信号が不要になり、部品点数を削減できてコス
トが低減できる。また、複数のモードを切り替える構成
にすることにより、過渡応答時間を短縮し、かつ、定常
状態での画質劣化を抑圧できる。さらに、速度オフセッ
トの補正手段を設けたことにより、異なる記録機で記録
したテープも画質の劣化なく再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る磁気記録再生装置の
トラッキング装置の構成図である。

【図２】本発明の第２実施例に係るトラッキング装置の
キャプスタン制御系の構成図である。

【図３】本発明の第３実施例に係るトラッキング装置の
キャプスタン制御系の構成図である。

【図４】本発明の第３実施例による制御処理フローの一
例を示すフローチャート図である。

【図５】本発明の第４実施例に係るトラッキング装置の
キャプスタン制御系の構成図である。

【図６】本発明の第４実施例による制御処理フローの一
例を示すフローチャート図である。

【図７】本発明の第５実施例による制御処理フローの一
例を示すフローチャート図である。

【図８】本発明の第６実施例に係るトラッキング装置の
キャプスタン制御系の構成図である。

【図９】ＶＴＲにおけるトラッキング制御の概要を示す
説明図である。

【図１０】山登りトラッキング制御の動作を模式的に示
す説明図である。

【符号の説明】

１キャプスタンモータ２周波数発生器１３基準位相信号発生器１４位相比較用の減算器２３エンベロープ検波回路２５増減検出回路２６位相オフセット発生器２７位相オフセット加算器３０積分器３１速度オフセット検出回路３２速度オフセットの補正データ発生器４１積分回路５０回転シリンダ５２磁気テープ５３キャプスタン軸５４ピンチローラ５５速度検出器５６速度制御回路５７速度偏差発生器７１定常速度偏差検出器７２定常速度偏差補正回路１１４位相比較用の減算処理回路１１８目標位相データ１２５比較処理回路１２９位相オフセットの加算処理回路１３２比較処理回路１３４オフセット演算処理回路１５２モード制御処理回路１５３タイマ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鹿庭耕治神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者三辺晃史神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者成田芳雄茨城県勝田市稲田1410番地株式会社日立製作所ＡＶ機器事業部内 (56)参考文献特開昭62−229564（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−90910（ＪＰ，Ａ) 特開平２−312048（ＪＰ，Ａ) 特公平５−31224（ＪＰ，Ｂ２) 特公平４−72300（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 15/467 G11B 5/588

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ヘリカルスキャン型の記録再生装置のト
ラッキング装置において、記録媒体を移送するキャプスタンと、前記キャプスタンの回転速度に応じた周波数を発生する
周波数発生手段と、前記周波数発生手段の出力周波数の周期を検出して前記
キャプスタンの回転速度を制御する速度制御手段と、基準位相信号を発生する基準位相信号発生手段と、前記基準位相信号発生手段の出力信号と前記周波数発生
手段の出力周波数またはその分周信号との位相を同期化
する位相制御手段と、前記基準位相信号発生手段の基準位相を可変制御して前
記キャプスタンの回転速度に偏差を加える速度偏差発生
手段と、再生信号の出力レベルを検出するエンベロープ検波手段
と、前記エンベロープ検波手段の出力を記憶するメモリ手段
と、前記エンベロープ検波手段の出力と前記メモリ手段に記
憶した出力とを比較し、前記速度偏差発生手段により前
記キャプスタンの回転速度に偏差を加える前後の前記エ
ンベロープ検波手段の出力の増減を検出する増減検出手
段とを設け、前記増減検出手段の出力により前記速度偏差発生手段を
制御し、前記エンベロープ検波手段の出力が実質的に最
大値になるように前記記録媒体の移送を行うことを特徴
とするトラッキング装置。
【請求項２】ヘリカルスキャン型の記録再生装置のト
ラッキング装置において、記録媒体を移送するキャプスタンと、前記キャプスタンの回転速度に応じた周波数を発生する
周波数発生手段と、前記周波数発生手段の出力周波数の周期を検出して前記
キャプスタンの回転速度を制御する速度制御手段と、前記キャプスタンの回転位相を制御するために前記速度
制御手段のエラー信号を積分して前記速度制御手段の出
力に加算する積分手段と、前記積分手段に位相オフセットを加えて前記キャプスタ
ンの回転速度に偏差を加える速度偏差発生手段と、再生信号の出力レベルを検出するエンベロープ検波手段
と、前記エンベロープ検波手段の出力を記憶するメモリ手段
と、前記エンベロープ検波手段の出力と前記メモリ手段に記
憶した出力とを比較し、前記速度偏差発生手段により前
記キャプスタンの回転速度に偏差を加える前後の前記エ
ンベロープ検波手段の出力の増減を検出する増減検出手
段とを設け、前記増減検出手段の出力により前記速度偏差発生手段を
制御し、前記エンベロープ検波手段の出力が実質的に最
大値になるように前記記録媒体の移送を行うことを特徴
とするトラッキング装置。
【請求項３】請求項１または２に記載の記録再生装置
は、８ミリビデオ方式磁気記録再生装置であることを特
徴とするトラッキング装置。