JP3714651B2 - ビデオ機器のコントロール信号再生回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ビデオ機器のコントロール信号再生回路に関し、詳しくは、ビデオムービー（ビデオカメラ）等の電池駆動ビデオ機器おいて、多少電源電圧が低下した場合においても、コントロール信号の再生ができ、磁気ヘッドからの入力信号に対してダイナミックレンジを大きく採ることができるようなコントロール信号再生回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＶＴＲ（ＶＣＲ）やビデオムービー等のビデオ機器では、シリンダの回転やテープ走行速度を目標通りに制御するためにシリンダモータやキャプスタンモータの制御回路が位相制御と速度制御の２つのフィードバックループによりＰＬＬ制御を行い、さらにコントロール信号のタイミングと、テープを送るタイミング、回転ヘッドシリンダの回転タイミングが適合するようにコントロール信号に応じてサーボ制御を行っている。
コントロール信号は、ＮＴＳＣ方式では、１／３０秒でビデオテープのコントロールトラックに磁気ヘッドを介して書込まれる。その再生時には、テープ上のコントロール信号を磁気ヘッドにより読出して、それをコントロール信号再生回路に加えて再生することでコントロールパルスとして発生する。
【０００３】
図３は、このようなビデオ機器のＡＧＣアンプ付きのコントロール信号再生回路の概要であり、図４（ａ）〜（ｃ）は、その動作を説明する波形図である。
図３において、再生時に磁気ヘッド１からヘッドアンプ（ＡＭＰ）２を介して読み出された信号は、入力端子３ａを介してＡＧＣアンプ３に入力されてそのレベルがコントロールされて増幅される。次にヒステリシスコンパレータ４に入力され、図４（ｂ）に示されるようなデューティ比５０％の矩形波のコントロールパルスＣＮＴとしてコントロール信号が再生され、出力端子４ａから出力される。さらに必要に応じて、このコントロールパルスは、その矩形波の立上がりと立下がりのタイミングを検出回路（図示せず）で検出してコントロールタイミングパルスとして別に出力される。
【０００４】
ＡＧＣアンプ３の出力は、出力信号のレベルを検出するレベル検出回路５により、基準レベル（Ｖcc／２、ただしＶccは電源電圧）に対して上側（正側）と下側（負側）の出力が所定値以上にならないようにその出力レベルに応じてコントロールされる。これにより正負のピークレベルに応じてＡＧＣアンプ３の増幅率が制御され、出力される正負のピーク値のレベルがある一定のレベル範囲に抑えられている。
その結果、図４（ａ）に示すように、ＡＧＣアンプ３の出力信号Ａの正負のピーク値があるレベルに抑えられて、その値がヒステリシスコンパレータ４の上下のスレショルドレベルＶH，ＶLを越えることで、図４（ｂ）に示されるようなデ
ューティ比５０％の矩形波がコントロールパルスＣＮＴとして出力される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のコントロール信号再生回路にあっては、レベル検出回路５によりＡＧＣアンプの出力レベルを調整する関係で、ヒステリシスコンパレータ４の上下のスレショルドレベルと、その基準レベル（バイアスレベル）とが固定になっている。そのために、ＡＧＣアンプの入力信号についてのダイナミックレンジとして入力信号がヒステリシスコンパレータ４の上下のスレショルドレベルＶH，ＶLを越えるような範囲にないと十分な動作ができず、コントロール信号としての再生が不安定になる。
ＡＧＣアンプの入力側は、磁気ヘッドからの読出信号であり、ヘッドの接触状態や電源電圧の変動により変動し、ＡＧＣアンプ自体も電源電圧の変動を受ける。
特に、電池駆動のビデオムービーなどでは、長時間の再生になると、電池の電圧が低下する。また、ＶＣＲ等にあってもモータに負荷がかかる時などには電源電圧が低下する。このような場合の電源電圧の低下によるＡＧＣアンプの出力は、電源電圧が低下したときに、振幅の基準レベルＶREFに対して対称的に小さな振幅になるような信号ではなく、実際には、図４（ｃ）に示すように、電源電圧がＶccからＶcc’に低下したときに、グランドＧＮＤ側に基準レベルＶREFがシフトした信号になる。そのために、ヒステリシスコンパレータの入力信号が上側のスレショルドレベルＶHを越えられないことが起こり、正確なコントロール信号の再生が行われなくなる。そのため、十分にコントロール信号の再生ができず、再生画像に乱れが生じ易い。
【０００６】
このようなことを回避するために上下のスレショルドレベルＶH，ＶLの幅を小さく採るか、あるいはスレショルドレベルＶHのレベルを低くするとＳ／Ｎ比が低下する問題がある。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、多少電源電圧が低下した場合においても、コントロール信号の再生ができ、磁気ヘッドからの入力信号に対してダイナミックレンジを大きく採ることができるコントロール信号再生回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するためのこの発明のビデオ機器のコントロール信号再生回路の特徴は、磁気ヘッドにより読出されたコントロール信号を受ける出力アンプと、外部から上側，下側それぞれのスレショルド電圧値が設定されてヒステリシス動作をするヒステリシスコンパレータと、上側，下側のそれぞれのスレショルド電圧値、出力アンプの出力信号の振幅の基準レベルおよびこの基準レベルに対して上側のピーク信号に対する比較基準電圧値とを電源電圧あるいは所定のバイアス電圧を受けて分圧することにより発生しかつ上側，下側のそれぞれのスレショルド電圧値をヒステリシスコンパレータに供給する抵抗分圧回路と、この抵抗分圧回路から基準レベルの電圧を受けて基準レベルの電圧を発生するボルテージフォロアと、このボルテージフォロアと出力アンプの出力との間に挿入された負荷抵抗と、前記の比較基準電圧値と出力アンプの出力電圧とに応じて出力アンプの増幅率を制御する制御回路とを備えていて、基準レベルが電源電圧の１／２のレベルより低い値に設定され、この基準レベルを挟んで上側，下側のそれぞれのスレショルド電圧値が設定されるように抵抗分圧回路の各抵抗値が選択され、ヒステリシスコンパレータからコントロールパルスを得るものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
このように、抵抗分圧回路により発生するヒステリシスコンパレータに対する入力信号の振幅基準レベルを電源電圧の１／２のレベルより低い値にあらかじめ設定しておき、さらに、この基準レベルを挟んで上側，下側のそれぞれのスレショルド電圧値と上側のピーク信号に対する比較基準電圧値とを発生するようにし、比較基準電圧値を基準に採って上側ピーク信号については制御回路により出力アンプの増幅率を制御するようにしているので、上下のピークレベルの信号の対称性があまり崩れることはなく、ヒステリシスコンパレータに対する入力信号と上側，下側のそれぞれのスレショルド電圧値との関係を磁気ヘッドからの入力信号のレベルが変化しても十分に確保することができる。
【０００９】
しかも、このように、最初から基準レベルと上側，下側のそれぞれのスレショルド電圧値とがグランド側にあらかじめシフトされているので、電源電圧が低下してグランドＧＮＤ側に基準レベルＶREFがシフトした信号を磁気ヘッド側から受けたとしてもヒステリシスコンパレータの入力信号が上側のスレショルドレベルＶHを越えられないことが起こり難く、また、上下のスレショルドレベルの幅もシフトされるので小さくしないで済む。
したがって、入力信号に対するダイナミックレンジを大きく採ることができ、Ｓ／Ｎ比を低下させないで済み、コントロール信号の再生が精度よく行われ、再生画像に乱れが発生し難い。
【００１０】
【実施例】
図１は、この発明のビデオ機器のコントロール信号再生回路の一実施例のブロック図であり、図２は、その動作を説明するための波形図である。なお、図３と同様な構成要素は同一の符号で示す。
図１において、１０は、ビデオ機器のコントロール信号再生回路であって、電流出力アンプ１１と、この出力に接続された負荷抵抗ＲL、電流出力アンプ１１のゲイン制御回路１２、抵抗Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5の直列回路からなるレベル設定用の分圧回路１３、分圧回路の中間位置である抵抗Ｒ2と抵抗Ｒ3との接続点Ｎの電圧を基準電圧ＶREFとして前記負荷抵抗ＲLに設定するボルテージフォロア１４、上側閾値比較コンパレータ１５、下側閾値比較コンパレータ１６、出力バッファアンプ１７、切換回路１８、そして電流源１９とから構成されている。
【００１１】
電流出力アンプ１１は、磁気ヘッド１により磁気テープのコントロールトラックから読出されたコントロール信号を受けて増幅する電流出力のプッシュ・プル形のアンプであって、その出力電流が負荷抵抗ＲLにより電圧信号に変換される。 なお、ここでは、図３におけるヒステリシスコンパレータ４に対応するものとしてヒステリシスコンパレータ２０が上側閾値比較コンパレータ１５と、下側閾値比較コンパレータ１６、出力バッファアンプ１７、切換回路１８、そして電流源１９とで構成されている。また、電流出力アンプ１１は、ゲイン制御アンプ１２により上側ピークレベルを越えたときにそのゲインが抑制されるように制御される。このような関係から電流出力アンプ１１は、あらかじめ大きなゲインに設定されている。
【００１２】
ここで、分圧回路１３の抵抗は、電源ラインＶccとグランドＧＮＤとの間に抵抗Ｒ5，Ｒ4，Ｒ3，Ｒ2，Ｒ1の順に接続された直列回路である。上側閾値比較コンパレータ１５は、基準入力側（−入力）がこの分圧回路１３の抵抗Ｒ3とＲ4との接続点Ｈに接続され、信号入力側（＋入力）には電流出力アンプ１１の出力電圧（負荷ＲLの端子電圧）を受ける。この出力電圧は、負荷抵抗ＲLの電圧値として電流出力アンプ１１の出力側に発生する。ここでは、接続点Ｈの電圧が上側のスレショルドレベルＶHを与えている。
下側閾値比較コンパレータ１６は、基準入力側（−入力）がこの分圧回路１３の抵抗Ｒ1とＲ2との接続点Ｌに接続され、信号入力側（＋入力）には前記と同様に電流出力アンプ１１の出力電圧を受ける。さらに、接続点Ｌの電圧が下側のスレショルドレベルＶLを与えている。
ここで、この抵抗分圧回路１３における各抵抗の抵抗値は、基準電圧ＶREFとスレショルドレベルＶHとスレショルドレベルＶLとが図２（ａ）に示す関係になるように選択されている。すなわち、基準電圧ＶREFは、Ｖcc／２よりもランド側にシフトされるような値に選択され、上側のスレショルドレベルＶH（接続点Ｈの電圧）と下側のスレショルドレベルＶL（接続点Ｌの電圧）とは、グランド側にシフトしたこの基準電圧ＶREFを基準として上下に設定されている。
【００１３】
上側閾値比較コンパレータ１５と下側閾値比較コンパレータ１６の出力は、それぞれ出力バッファアンプ１７に入力される。そして、これらコンパレータのグランドラインが切換回路１８の入力側にそれぞれ接続されて、そのグランド電流が電流源１９を介してグランドＧＮＤへと落とされる。そこで、切換回路１８により選択された一方のコンパレータが有効なものとして動作する。
切換回路１８の接続切換えは、出力バッファアンプ１７の出力（コントロールパルスＣＮＴ）に応じて行われ、出力がＬＯＷレベル（以下“Ｌ”）からＨＩＧＨレベル（以下“Ｈ”）に移行したときには、下側閾値比較コンパレータ１６のグランド電流が切換回路１８により選択されてこのコンパレータが動作してヒステリシスコンパレータ２０の入力信号Ａに対して下側のスレショルドＶLに対する監視が行われる。これにより、入力信号ＡがスレショルドＶLを越えるところまで低下した時点で下側閾値比較コンパレータ１６から“Ｌ”の信号が出力され、出力バッファアンプ１７に“Ｌ”の出力が発生する。これにより出力バッファアンプ１７の出力が“Ｈ”から“Ｌ”になる。
【００１４】
出力バッファアンプ１７の出力が“Ｈ”から“Ｌ”に移行したときには、上側閾値比較コンパレータ１５のグランド電流が切換回路１８により選択されてこのコンパレータが動作してヒステリシスコンパレータ２０の入力信号Ａに対して上側のスレショルドＶHの監視が行われる。これにより、入力信号ＡがスレショルドＶHを越えるまで上昇した時点で上側閾値比較コンパレータ１５から“Ｈ”の信号が出力され、出力バッファアンプ１７に“Ｈ”の出力が発生する。
【００１５】
ゲイン制御回路１２は、正側のレベル信号を増幅する正極片側の増幅器であって、基準入力側（−入力）が分圧回路１３の抵抗Ｒ4とＲ5との接続点Ｐに接続され、信号入力側（＋入力）に電流出力アンプ１１の出力電圧を受ける。これにより接続点Ｐの電圧ＶＰを越えるような出力電圧が電流出力アンプ１１に発生したときに、そのレベルに応じて所定の制御電流値を発生させて電流出力アンプ１１の出力電流値を絞り込み、出力電流を抑える。これにより電流出力アンプ１１の出力電圧を抑制するゲイン制御を行う。そして先の状態に戻る。
【００１６】
このような回路構成においては、分圧回路１３において、接続点Ｐの電圧ＶＰがスレショルドレベルＶHより大きな値を採る。したがって、電流出力アンプ１１の出力信号Ａのレベルが接続点Ｐの電圧ＶＰを越えたときにゲイン制御をして、かつ、大きくその増幅率を低減させるゲイン制御をすることができる。これにより他の分圧抵抗との関係でスレショルドレベルＶHを任意の点に設定することが可能になる。
また、Ｖcc／２からグランド側にシフトした基準電圧ＶREFは、ボルテージフォロア１４を介して負荷抵抗ＲLの出力と反対側の電圧としてバイアス設定されるので、電流出力アンプ１１の出力信号Ａの振幅基準レベルも、図２（ａ）に示すように、グランド側にシフトした状態になる。このように出力信号Ａの振幅基準レベルがグランド側にシフトしたとしても接続点Ｐの電圧ＶＰを越えるような電流出力アンプ１１の出力電圧に対してゲイン制御回路１２によりその増幅率が大きく低減されるので、上下のピークレベルの信号の対称性があまり崩れることはなく、ヒステリシスコンパレータに対する入力信号と上側，下側のそれぞれのスレショルド電圧値との関係を確保することができる。
【００１７】
すなわち、図２（ｂ）に示すように、電源電圧がＶcc／２からＶcc／２’になり、多少低下したときにあっても、その電流出力アンプ１１の出力信号Ａと上下のスレショルドレベルＶH，ＶLとの関係は、下側にシフトするだけであまり大きく変化することない。
【００１８】
これにより、上側のスレショルドレベルＶ Hと出力信号Ａとのずれ関係が抑制されて、再生されるコントロールパルスが電源電圧の低下に影響されることなく、図２（ｃ）に示すようにコントロールパルスＣＮＴが出力バッファアンプ１７（ヒステリシスコンパレータ）から出力される。
ここで、図４（ａ）における電源電圧Ｖccと基準レベルＶREFとの差をＶ1とし、図２（ａ）の電源電圧Ｖccと基準レベルＶREFとの差をＶ2とし、図４（ａ）におけるスレショルドレベルＶHとスレショルドレベルＶLとの差をＶ3とし、これに対応する図２（ａ）におけるスレショルドレベルＶHとスレショルドレベルＶLとの差をＶ4とした場合に、この発明においては、次の関係が成立させることができる。
Ｖ1／Ｖ3＜Ｖ2／Ｖ4
これにより電源電圧Ｖcc／２とスレショルドレベルＶHとの差を大きく採ることができるので、その分、電源電圧の低下に対する入力信号のダイナミックレンジを大きくすることができる。
以上説明してきたが、実施例では、ヒステリシスコンパレータを２つのコンパレータとバッファアンプにより構成しているが、この発明は、このような構成に限定されるものではない。
また、実施例において、増幅率が制御される電流出力アンプは、説明の都合上、電流出力であることを強調しているが、負荷抵抗ＲLに出力電圧を発生する通常の出力アンプであってもよいことはもちろんである。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明したように、この発明にあっては、抵抗分圧回路により発生するヒステリシスコンパレータに対する入力信号の振幅基準レベルを電源電圧の１／２のレベルより低い値にあらかじめ設定して、さらに、この基準レベルを挟んで上側，下側のそれぞれのスレショルド電圧値と上側のピーク信号に対する比較基準電圧値とを発生するようにし、比較基準電圧値を基準に採って上側ピーク信号については制御回路により出力アンプの増幅率を制御するようにしているので、上下のピークレベルの信号の対称性があまり崩れることはなく、ヒステリシスコンパレータに対する入力信号と上側，下側のそれぞれのスレショルド電圧値との関係を磁気ヘッドからの入力信号のレベルが変化しても十分に確保することができる。
しかも、このように、最初から基準レベルと上側，下側のそれぞれのスレショルド電圧値とがグランド側にあらかじめシフトされているので、電源電圧が低下してグランドＧＮＤ側に基準レベルＶREFがシフトした信号を磁気ヘッド側から受けたとしてもヒステリシスコンパレータの入力信号が上側のスレショルドレベルＶHを越えられないことが起こり難く、また、上下のスレショルドレベルの幅もシフトされるので小さくしないで済む。
したがって、入力信号に対するダイナミックレンジを大きく採ることができ、Ｓ／Ｎ比を低下させないで済み、コントロール信号の再生が精度よく行われ、再生画像に乱れが発生し難い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明のビデオ機器のコントロール信号再生回路の一実施例のブロック図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、図１のコントロール信号再生回路の動作を説明するための波形図である。
【図３】図３は、このようなビデオ機器のＡＧＣアンプ付きのコントロール信号再生回路の概要であり、
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、図３におけるコントロール信号再生回路の動作を説明する波形図である。
【符号の説明】
１０…コントロール信号再生回路、
１１…電流出力アンプ、
１２…ゲイン制御回路、
１３…分圧回路、
１４…ボルテージフォロア、
１５…上側閾値比較コンパレータ、
１６…下側閾値比較コンパレータ、
１７…出力バッファアンプ、
ＲL…負荷抵抗、
Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5…抵抗。

Claims (2)

1. 磁気ヘッドにより読出されたコントロール信号を受ける出力アンプと、外部から上側，下側それぞれのスレショルド電圧値が設定されてヒステリシス動作をするヒステリシスコンパレータと、前記上側，下側のそれぞれのスレショルド電圧値、前記出力アンプの出力信号の振幅の基準レベルおよびこの基準レベルに対して前記上側のピーク信号に対する比較基準電圧値とを電源電圧あるいは所定のバイアス電圧を受けて分圧することにより発生しかつ前記上側，下側のそれぞれのスレショルド電圧値を前記ヒステリシスコンパレータに供給する抵抗分圧回路と、この抵抗分圧回路から前記基準レベルの電圧を受けて前記基準レベルの電圧を発生するボルテージフォロアと、このボルテージフォロアと前記出力アンプの出力との間に挿入された負荷抵抗と、前記比較基準電圧値と前記出力アンプの出力電圧とに応じて前記出力アンプの増幅率を制御する制御回路とを備え、前記基準レベルが前記電源電圧の１／２のレベルより低い値に設定され、この基準レベルを挟んで前記上側，下側のそれぞれのスレショルド電圧値が設定されるように前記抵抗分圧回路の各抵抗値が選択され、前記ヒステリシスコンパレータからコントロールパルスを得るビデオ機器のコントロール信号再生回路。
2. 前記ヒステリシスコンパレータは、前記上側のスレショルド電圧値を比較基準電圧として受けて前記出力アンプの出力を入力とする第１のコンパレータと、前記下側のスレショルド電圧値を比較基準電圧として受けて前記出力アンプの出力を入力とする第２のコンパレータとバッファアンプとを有する請求項１記載のビデオ機器のコントロール信号再生回路。

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