JPH01307047A - 自動トラッキング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はビデオテープレコーダ（以下Ｖ　’Ｉ’　Ｒと
記す）の自動トラッキング制御装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明はＶ　’１’　ｌ（の自動トラッキング制御装置
に関し、ビデオテープから再生した高周波エンベロープ
信号のデジタルデータを１フレーム内で所望点数の夫々
の情報を記憶し、最良なトラッキングに必要な位相情報
（以下フェーズデータと記す）を演算する位相情報演算
手段と、ビデオテープから再生したコントロール信号或
は周波数発生信号からスピードデータを演算するスピー
ドデータ演算手段とを有し、位相情報演算手段からのフ
ェーズデータとスピードデータ演算手段からのスピード
データをシステムコントロールサーボマイクロコンピュ
ータの１チップ内１ｃで加算して回転モータのエラー信
号としたことで１　（Ｉｌｌ！のサーボ用ＩＣでサーボ
処理を行なって、精度よく、リアルタイムで高速に処理
出来る様にしたものである。

〔従来の技術〕

従来、Ｖ’ｌ’Ｒでキャプスタンやドラムをサーボする
場合のスピードサーボコントロールを行なうためには第
７図に不すようなサーボ用１Ｇ（１）を用いていた。

ｇＡ７図でサーボ用１ｃ（１）はシステムコントロール
用マイクロコンピュータ（２）で制御され、更に、シス
テムコントロールマイクロコンピュータ（２）にはＶＴ
Ｒのビデオテープ（１３）に記録したコントロール信号
（以下Ｃ’１’　Ｌ信号と記す）並に、キャプスタン（
３）を駆動するモータ（４）に関連して設けられた周波
数発電機（以下ＦＧと記す）からのキャプスタン（３）
の回転速度に応じた周波数の周波数信号（以下ＦＣ信号
と記す）や回転ドラム（５）の回転軸に関連して設けら
れたパルス発生器（以下ＰＣと記す）からの回転ヘッド
の位相に応じたパルス信号（以下ＰＧ倍信号記す）がア
ナログ−デジタル変換器（以下Ａ／Ｄと記す）　　（１
９）を介して供給される。

（７）は再生ヘッドでビデオテープ（１３）の斜めトラ
ックから取り出された記録映像信号は再生信号とされて
、スイッチ（８）と増幅器（９）を介して信号処理回路
（１０）で信号処理され、ビデオ出方信号として取り出
される。

一方、増幅器（９）で増幅された再生信号はエンベロー
プ検波回路（１１）でエンベロープ検波されてこのエン
ベロープ検波信号（１８）は位相データ生成用演算マイ
クロコンピュータ（１２）内のＡ／Ｄを介して位相デー
タ生成演算を行ないトラッキング調整用信号（１５）を
取り出してサーボ用のＩＣ（１）に供給している。サー
ボ用ＩＣ（１）にはシステムコントロールマイクロコン
ビエータ（２）かう各種モードに関するデジタルデータ
が供給され、サーボ用ＩＣ（１）はシステムコントロー
ルマイクロコンビエータを基にスピードサーボ用の補正
信号を得て、この補正信号に位相データ生成用演算マイ
クロコンビエータ（１２）からのトラッキング調整信号
を供給して演算し、キャプスタンモータ（４）をコント
ロールするエラー信号（１６）を取り出し、図示してい
ないがキャプスタンモータ（４）を駆動する駆動回路を
介して、このエラー信号（１６）をモータ（４）に供給
している。モータ（４）のＦＣからはＦＣ信号が取出さ
れ、サーボ用１ｃ（１）にフィードバックされている。

（発明が解決しようとする課題〕 従来構成で説明した様に、サーボ用１Ｇ（１）と位相デ
ータ生成用演算マイクロコンピュータ（１２）という２
チップのＩＧ構成をとった場合に位相データ生成用演算
マイクロコンビエータ（１２）からのトラッキング調整
信号をサーボ用１Ｇに反映させるためには次の様な方法
が考えられる。

（＋）サーボ用ＩＣ（１）より出力されるエラー信号（
１６）に直接トラッキング調整信号（１５）を供給する
。

（ｉｌ）ＣＴＬ信号そのものの位相をシフトしてサーボ
用１ｃ（１）に供給する。

（ｉｉ＋　）サーボ用ＩＣ（１）に入力されるトラッキ
ングコントロール信号を変える。

然し、上述の（＋）の場合は位相データ生成用演算マイ
クロコンビエータ（１２）にデジタル−アナログ変換器
（以下Ｄ／Ａと記す）の機能を持たせるか、或は位相デ
ータ生成用演算マイクロコンビエータ（１２）とサーボ
用ＩＣ（１）間に外付けのハード構成のＤ／Ａを必要と
するため高価となるだけでなく、アナログ処理が加算さ
れるために精度が劣化し調整も複雑となる問題があった
。

（ｉｉ　）の場合、サーボ用ＩＣ（１）はトラッキング
コントロール信号がセンタ位置にあれば、内部の基準パ
ルスの垂直同期信号データ■（３０ｋ）と入力されるＣ
ＴＬ信号との位置合わせで、位相ロックしている。従っ
て再生したＣＴＬ信号をジャストトラッキングとなる位
置迄シフトしてサーボ用ＩＣ（１）に入力すればよいが
、精度よく制御を行なうためには高速な入出力ボートを
必要とするために装置が高価なものとなる。

（ｉｉ　）の場合は、サーボ用ＩＣ（１）はトラッキン
グをマニアルで合わせられるように０〜５ｖで可変のア
ナログ電圧入力ポートを持っていて、アナログ的なトラ
ッキング信号を供給させるためにサーボ用ＩＣ（１）に
Ｄ／Ａを内蔵させるか外付けのＤ／Ａを付加しなければ
ならないので高価で精度を下げる原因となる。

本発明は畝上の点に鑑み成されたもので、その目的とす
るところは簡単な構造とし、精度がよく、リアルタイム
処理が可能な自動トラッキング制御装置を得る様にした
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の自動トラッキング制御装置はその一例が第１図
に示されている様にビデオテープ（１３）から再生した
高周波エンベロープ信号（１８）のデジタルデータを１
フレーム内で所望点数の夫々の情報を記憶し、最良なト
ラッキングに必要なフェーズデータを演算する位相情報
演算手段（１７ａ）と、ビデオテープ（１３）から再生
したコントロール信号或は周波数発生信号からスピード
データを演算するスピードデータ演算手段（１７ｂ）と
を有し、位相情報演算手段（１７ａ）からのフェーズデ
ータとスピードデータ演算手段（１７ｂ）からのス転モ
ータ（４１，（６）等のエラー信号としたものである。

〔作用〕

本発明の自動トラッキング制御装置によれば、フェーズ
データとスピードデータはｌチップ構成の位相情報演算
手段とスピードデータ演算手段から成るシステムサーボ
コントロール用のマイクロコンビエータで処理されてサ
ーボ用のエラー信号を取り出す様に成されているので高
精度でリアルタイム処理の出来るものが得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の自動トラッキング制御装置の一実施例を
第１図乃至第６図について説明する。

ｇＡ１図は本例の系統図であり、第７図との対応部分に
は同一符号を付して重複説明を省略する。

第１図でシステムコントロールサーボマイクロコンビエ
ータ（１７）用ＩＧは第７図の位相データ生成用演算マ
イクロコンピュータ（１２）とサーボ用ＩＣ（１）並に
シフトコントロールマイクロコンビエータ（２）を兼用
している。システムサーボコントロールマイクロコンピ
ュータ（１７）にはキャプスタン（３）からのＦＧ倍信
号供給され、スピード補正データが演算され、ＣＴＬヘ
ッド（１４）からのＣＴ　Ｌ　信号もシステムコントロ
ールサーボマイクロコンピュータ（１７）に供給されて
いるが、ヘッド判別インデックスの為に使用し、フェー
ズデータを得るために用いているものではない、又、エ
ンベロープ検波回路（１１）でエンベロープ検波し、Ａ
／Ｄ変換器でデジタル化された高周波エンベローフ”（
ＲＦエンベロープ）データがシステムサーボコントロー
ルマイクロコンピュータ（１７）に人力されている。

本例でフェーズデータを得るためのトラッキングの位相
補正とは第２図に示す様にビデオテープ（１３）上の第
１の斜めトランク（１３ａ）に対して再生ヘッド（７）
の位置が二つの斜めトラック上にある場合にはビデオテ
ープ（１３）がテープ走行方向に安定に走行していても
陰極線管（ＣＲＴ）上の画面の上或は下半分がノイズに
なる。これを第２のトラック（１３ｂ）に対する再生ヘ
ッド（７）の様な位置に補正してノイズをなくす様にす
るものである。以下、第３図によって、フェーズデータ
及びスピードデータを得る処理方法の流れ図を説明する
。

！１８３図はキャプスタン（３）のサーボに於ける処理
を示すもので、ＲＦエンベロープ検波データの１フイー
ルド（ＩＦ）に１回以上の処理を行なう様になされてい
る。第１ステツプＳＴｉではドラム（５）のスピード及
び位相サーボが掛っているか否かをシステムサーボコン
トロールマイクロコンビエータ（以下ＣＰＵと記す）　
　（１７）が判断する。スピード及び位相サーボが掛っ
ていれば第２ステツプＳＴ２に進んで、キャプスタン（
３）のスピードサーボが掛っているか否かをＣＰＵ（１
？）が判断する。第１及び第２ステップＳＴＩ、Ｓｒ１
がＮ。

であれば第３ステツプＳＴ３でフェーズデータを零とし
、第２ステツプＳＴ２でキャプスタン（３）のスピード
サーボが掛っている場合は第４ステツプＳ’ｌ’４でビ
デオテープ（１３）にＣ’ｌ’　Ｌ信号が記録されてい
ない場合も含まれるので、Ｃ’１’　Ｌ信号の有無をＣ
ＰＵ（１７）が判断し、ＣＴＬ信号があれば第５ス＋ツ
ブＳ’ｌ’ｓでＲＦエンベロープ波形（１８）をＡ／ｌ
）したデジタルデータを第４図Ｂの様に１フイ一ルド分
（例えば４ポイントＡ−１゜Ａ−２，Ａ−３，Ａ−４及
びＢ−１，８−２，８−３，Ｂ−４）ＣＰＬＩ　（１７
）のメモリにロードする。この様な検出ポイントの位置
と数は実験によって飯通値を選択する必要がある０次の
第６ステツプＳＴｓではＡ及びＢの再生ヘッド（７）の
当りが無いか、即ちＲＦ’倍信号無いか否かをＣＰＬＪ
（１７）は判断し、ＲＦ倍信号あれば次の第７ステツプ
ＳＴマに進んでロードデータから、ｌフィールド毎の最
適なあたり位置を算出する。即ち、ＲＦエンベロープの
形から最良なトラッキングに必要なフェーズデータを得
るため、実際にはＲＦ信号レベルを計測し、ＲＦ信号レ
ベルが最大になるように演算を行なう、第４ステツプＳ
　Ｔ　４でＣＴＬ信号がなく、第６ステツプＳＴ’ｅで
Ａ及びＢの再生ヘッド（７）の当りがなければ、第８ス
テツプＳＴｓでＣＰＵ（１７）内の平均化カウンタをク
リヤとする。第７ステツプＳＴ？でＲＦエンベロープの
算出が終了すると第９ステツプＳＴｓで平均化カウンタ
がオーバフローしたか否かを判断し、オーバフローして
いないＮＯであれば第１２ステツプＳ’ｌ’１２に進む
が、オーバフローしていれば第１０ステツプ５ＴＬＯで
平均化が行なわれ例えば、トラッキング動作が発振しな
い様に１０フレーム（１０Ｘ２フイールド）平均をとっ
て、平均化カウンタをクリヤする０次に第１０ステツプ
Ｓ　Ｔ　１１によって、第１Ｏステツプ５Ｔｚｏで平均
化した値と第４図Ａに示すＲＦスイープ信号（ＲＦＳＷ
Ｐ）との相対位置を比較し、スピードデータに加算する
フェーズデータの値を増減する。この第１乃至第１０の
ステップ　Ｓ　Ｔ　ｔ〜５ＴＩＯによってＲＦエンベロ
ープ検波したデジタルデータから位相情報であるフェー
ズデータが位相情報演算手段（１７ａ）によって作成さ
れる。

次の第１２ステツプＳ　Ｔ　１２ではサーボ用のエラー
信号（１６）を得るために第１乃至第１０ステツプＳＴ
ｚ〜５Ｔｔｏで求めたフェーズデータとスピードデータ
演算手段（１７ｂ）でスピードデータを加算してサーボ
用エラーデータを得たのち、第１３ステツプ５Ｔ１３で
はエラーデータに相当する制御信号（エラー信号（１６
））を図示しないパルス幅変１）１１器（ＰＷＭ）又は
Ｄ／Ａ変換器を介してキャプスタンモータ（４に出力す
る。

第３図の第１２ステツプ５Ｔ１２に於いて、フェーズデ
ータにスピードデータを加算してサーボ用エラーデータ
を得るプロセスは本例によれば簡略、廉価、且つ高精度
に行なえる。この第１２ステツプＳ　Ｔ　１２を更に詳
細に第５図及び第６図で説明する。

第５図は再生ＣＴＬデータによる割り込み処理例を示す
ものである。第５図でＣ’ｌ’　Ｌ信号により第１ステ
ツプＳ　Ｔ　Ｐ　ｘではキャプスタン（３）が再生モー
ドか否かをＣＰＬＪ（１’？）は判断し、キャプスタン
が再生モードでなければリターン処理に入るが、再生モ
ードであれば、第２ステツプＳ　’ｌ’　Ｐ　２に進ん
でドラム（ωは再生モードが否かを同じくＣＰＵ（１７
）は判断し、ドラム（５）が再生モードでなければリタ
ーン処理に入るが、再生モードであれば第３ステツプＳ
　’１’　Ｐ　ｓでＣ’Ｉ’　Ｌ信号の割り込みフラグ
を１にする０次に第４ステツプＳ　Ｔ　Ｐ　４に於いて
再生ＣＴＬデータを作成する。この再生ＣＴＬデータは
ＦＲＣＤＡＴＡとフェーズシフトデータを加算したもの
でＰＲＣＩＩＡＴＡはＣＰＵ（１７）が常時カウントア
ンプしている時間データを再生ＣＴＬ償号の立下りエツ
ジでラッチした値である。

フェーズシフトデータはＲＦエンベロープ検波によって
得られたフェーズデータ（可変範囲は０〜１フレーム相
当値）である。

第６図はキャプスタン（３）のＦＣ割り込み処理の一例
を示すもので、ＦＣ信号によって、第１ステツプ５ＴＨ
Ｐｘではスピード検出を行なう、このスピードデータＣ
Ｘ２はキャプスタンＦＣ信号の新しいデータＣＰＧＮＩ
！−からキャプスタンＦＣ信号の古いデータＣＰＧＯＬ
Ｄを差し引いた、ＣＦＧＮＩ！ｉｌ−ＣＦＧＯＬＤで求
められる。

次に第２ステツプＳＴＩ！Ｐ２では加速度検出を行なう
、この加速度データＣＸ３は第１ステツプＳＴＩ！Ｐｔ
で求めた、現在のスピードデータＣＸ２と古いスピード
データＣＸ２０ＬＬ）から、ＣＸ３Ｃ−ＣＸ２−ＣＸ２
０Ｌｌ）として求められる。

次の第３ステツプＳＴ＆！Ｐ３ではＣＰＵ（１７）はキ
ャプスタン（３）が再生モードか否かをみて、再生モー
ドでなければ第４ステツプ５ＴＩＥＰ４に進んでキャプ
スタン（３）が記録モードであれば、第１ステツプ５Ｔ
ＩＥＰＬで求めたスピードデータＣＸ２から、後述する
ＣＸ１．ＣＸＯを求め、それ以外のモードであればＣＸ
１．ＣＸＯを“０“にして第９ステツプ５ＴＥｈに進む
。

第３ステツプＳＴＩ！Ｐ３でキャプスタン（３）が再生
モードであれば、第５ステツプ５ＴＨＰｓでＣＰＵ（１
７）はＣ’ｒ　Ｌ割り込みフラグが“ｌ”か否かを判断
する。“１”でなければ第９ステツプ５ＴＥＰｓに進み
１″であれば第６ステツプＳＴＩ！ｐＨでＣ’ｒ　Ｌ割
り込みフラグを“０”にし、更に第７ステツプ５Ｔｔｌ
Ｐｔで位置検出を行なう０位置検出データＣＸＩは第５
図で求めた再生ＣＴＬデータから内部基準パルス（例え
ばＶ＝３０ｂ垂直同期信号）を差し引いたものとなる。

次に第８ステツプＳＴｔ！Ｐｓでは位相検出データＣＸ
１にＣＸ１０ＬＤを加算してｃｘｏを求め位相積分検出
データＣｘＯを得て、第９ステツプ５ＴＨＰｓに進む、
第９ステツプＳＴＩ！Ｐ！Ｊではキャプスタンサーボ用
エラーデータの算出を例えば次の様な演算によって行な
う。

ｘ−ｙ−データ＝２’　ｘ　　Ｌｉｍ１ｔ（ＣＸ３）　
＋Ｌｉｓ＋１ｔ（ＣＸ２）　＋２−’Ｘ　Ｌｉ５ｅｉｔ
（ＣＸＩ）　＋２−”Ｘ　Ｌｉ５ｅ口（ＣＸＯ）　　　
　　　　　　　　・・・・（１）但し、（１）式中の係
数はキャプスタン（３）のモータ特性によって変化する
もので（１）式の係数は参考例である。

この様に算出されたキャプスタンサーボ用エラーデータ
は第３図の第１３ステツプ５ＴＩＩを経てキャプスタン
モータ（４）に供給されることになる。

本例は畝上の様に構成させたのでＲＦエンベロープ検波
によって得られたフェーズデータをサーボ用エラーデー
タに反映させるための処理はフェーズシフトデータの内
容を設定し直すだけであるが、従来の２チップ構成では
同じ機能を果たすためには問題点を解決するための手段
の項で説明した様に極めて煩雑を処理を行なわなければ
ならなかった。即ち、従来の様にサーボ用１Ｇ（１）に
対し、位相データを生成用演算ＣＰＵ（１２）て仮のフ
ェーズデータを作製して伝送する必要がなく、プログラ
ムが極めて簡単に作れる。更にリアルタイム化が可能で
サーボデータをＲＡＭ内のデータとして得ることが出来
るので緻密なコントロールが可能となった。又、Ｉｃは
ｌチップで済み、基板面積も小さくすることが出来て精
度のよい自動トラッキング装置が得られる。

又、本例によれば、ＶＴＲの使用モードとしてのスロー
再生から高速サーチ迄のすべての定速モードに有効であ
る。

向、スロー再生には一般にメモリを使用する定速スロー
以外に１フレームずつ走らせては止めるという制御を繰
り返す間欠スロー（ステンプスローともいう）がある、
この場合には先に示した第５図の流れ図の制御とは異な
りＣ’ｌ’　Ｌ信号のエツジからのキャプスタンＦＧの
数で停止位置を決めることによってトラッキング制御を
行なっている。

従つてこの場合にはこのキャプスタンＦＧの数を操作す
る様にすればよい。

本発明は上述の実施例に限定されることなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

（発明の効果） 本発明によれば１（ＩＭのサーボコントロールＩｃでサ
ーボ処理を行なって精度よく、リアルタイムで高速にサ
ーボの行なえる自動トラッキング制御装置が得られる効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

ｓｉ図は本発明の自動トラッキング制御装置の一実施例
を示す系統図、第２図は位相補正を説明するためのトラ
ックパターン図、第３図は本発明の自動トラッキング制
御装置の一実施例を示す流れ図、第４図はＲＦエンベロ
ープデータの検出ポイント説明波形図、第５図は再生Ｃ
ＴＬによる割り込み処理の一例を示す流れ図、第６図は
キャプスタンＦＧによる割り込み処理の一例を示す流れ
図、第７図は従来の自動トラッキング制御装置の系統図
である。 （３）はキャプスタン、（４）はモータ、（１１）はエ
ンベロープ検波回路、（１７）はシステムサーボコント
ロールマイクロコンピュータである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ビデオテープから再生した高周波エンベロープ信号のデ
   ジタルデータを１フレーム内で所望点数の夫々の情報を
   記憶し、最良なトラッキングに必要な位相情報を演算す
   る位相情報演算手段と、上記ビデオテープから再生した
   コントロール信号或は周波数発生器信号からスピードデ
   ータを演算するスピードデータ演算手段とを有し、 上記位相情報演算手段からの位相情報とスピードデータ
   演算手段からのスピードデータをシステムコントロール
   サーボマイクロコンピュータの１チップＩＣ内で加算し
   て回転モータのエラー信号として成ることを特徴とする
   自動トラッキング制御装置。