JPH06267155A - 磁気テープ装置における信号処理回路およびトラッキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 リプルを含んだ再生ＦＭ信号をエンベロープ
検波回路６で検波すると、点Ｐにはリプル成分を含んだ
検波電圧が現れる。点Ｐに検波電圧の底部の電圧が現れ
ている間は、底部電圧検出回路４において点Ｑの電圧が
点Ｐの電圧と平衡してコンデンサＣ₂ が充電されない。
次いで、リプル部の電圧が点Ｐに現れている間は、点Ｐ
の電圧が上昇している期間に抵抗Ｒ₂ を通じてコンデン
サＣ₂ が充電される。この充電の時定数が極めて大きく
設定されているので、充電に時間がかかり、点Ｑの電圧
が徐々に上昇する。このため、点Ｐの電圧が低下したと
きには、充電が十分なされないまま、コンデンサＣ₂ が
速やかに放電することになる。これにより、点Ｑには、
リプル成分がほとんどないＦＭ検波電圧が現れる。 【効果】 再生ＦＭ信号にリプルが含まれていても、本
来の再生ＦＭ信号の包絡線を正確に検出することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオテープレコーダ
等の磁気テープ装置において再生ＦＭ信号の包絡線を検
波する信号処理回路およびその検波電圧を用いてトラッ
キングを行うトラッキング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカセットレコーダやカムコーダ等
の磁気テープ装置における再生系は、例えば、図６に示
すように、磁気ヘッド２１と、ヘッドアンプ２２と、輝
度信号処理部２３と、積分回路２４とを備えている。

【０００３】この再生系において、再生ヘッド２１によ
り読み取られた再生ＦＭ信号は、ヘッドアンプ２２内の
前置増幅器２５で増幅された後、輝度信号処理部２３で
輝度信号に変換処理される。また、前置増幅器２５を経
たＦＭ再生信号は、ヘッドアンプ２２内のエンベロープ
検波回路２６で包絡線が検波される。エンベロープ検波
回路２６の検波電圧は、積分回路２４で平均化されＦＭ
検波電圧となる。

【０００４】上記のエンベロープ検波回路２６および積
分回路２４は、詳細には、図７に示すように構成されて
いる。エンベロープ検波回路２６は、ダイオードＤ₂₁と
コンデンサＣ₂₁とからなっており、ダイオードＤ₂₁のカ
ソードがコンデンサＣ₂₁を介して接地ラインに接続され
ている。積分回路２４は、抵抗Ｒ₂₁とコンデンサＣ₂₂と
からなっている。抵抗Ｒ₂₁は、一端が上記のダイオード
Ｄ₂₁のカソードに接続され、他端がコンデンサＣ₂₂を介
して接地ラインに接続されている。

【０００５】上記のエンベロープ検波回路２６および積
分回路２４では、図８の（ａ）に示すようなリプルのな
い再生ＦＭ信号が、ダイオードＤ₂₁のアノード側から入
力されると、エンベロープ検波回路２６による検波で同
図の（ｂ）に示すような直流の電圧Ｖ₁ が得られる。こ
の電圧は、さらに積分回路２４を通過すると抵抗Ｒ₂₁お
よびコンデンサＣ₂₂より同図の（ｃ）に示すような直流
の電圧Ｖ₂ となって出力される。

【０００６】また、上記のような磁気テープ装置におい
ては、例えば、再生ＦＭ信号のエンベロープ検波電圧を
用いてトラッキングが行われるようになっている。この
種のトラッキングでは、再生ヘッド２１が図示しないテ
ープ上のトラックの中央を基準に正確にトレースしてい
るときに、再生ＦＭ信号のエンベロープ検波電圧が最大
となることを利用している。したがって、磁気テープ装
置では、エンベロープ検波電圧が最大となるように、ト
ラッキングサーボにより再生ヘッド２１の磁気テープ上
のトレース位相を制御してトラッキングを行っている。

【０００７】上記のような再生系を備えた磁気テープ装
置では、再生ヘッド２１がトラックと一致した幅でずれ
なくトレースしている場合は、図９の（ａ）に示すよう
に、振幅に変動のない再生ＦＭ信号が得られる。したが
って、これを検波・平均化することにより、同図の
（ｂ）に示すように振幅を電圧Ｖ₃ に変換することがで
きる。そして、積分回路２４の出力電圧が最大となるよ
うにトラッキングサーボを動作させることにより、テー
プ上のトラックに正確に再生ヘッド２１をトレースさせ
ることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
磁気テープ装置では、トラックより幅の広いヘッドによ
り再生を行う場合や、トラックと同一かあるいは狭い幅
のヘッドで再生する場合でも、ヘッドのトレースがトラ
ックからずれている場合は、図１０の（ａ）に示すよう
に、再生ＦＭ信号が隣接トラックからのクロストーク等
によるリプルを含んだ波形となる。このため、その再生
ＦＭ信号がエンベロープ検波回路２６に入力されると、
検波により同図の（ｂ）に示すような交流変動分を含む
電圧Ｖ₁ ’が得られる。この電圧Ｖ₁ ’の波形は、本来
のＦＭ信号の直線部分と、この直線部分よりレベルの高
い上記のリプルの山形部分とからなっている。

【０００９】したがって、この電圧Ｖ₁ ’は、さらに積
分回路２４で積分されると、リプルの山形部分により同
図の（ｃ）に示すような緩やかに変動する電圧Ｖ₂ ’と
なる。このように、従来の磁気テープ装置では、リプル
を含んだまま検波して平均化しているため、再生ＦＭ信
号のエンベロープ検波を正確に検出することができなく
なるという問題が生じる。

【００１０】また、トラッキング制御において、トラッ
キングが数％ずれた場合、再生ＦＭ信号は、トラッキン
グずれのため本来のＦＭ信号の振幅の大きさが前記の電
圧Ｖ₃ より小さくなっているが、トラッキングずれによ
るクロストークで図１１の（ａ）に示すようなリプルを
含んでいる。したがって、同図の（ｂ）に実線にて示す
ように平均化された電圧Ｖ₄ は、エンベロープ検波後の
検波電圧のリプルの大きさによっては上記の電圧Ｖ₃ よ
り大きくなってしまうことがある。

【００１１】つまり、この場合は、電圧Ｖ₄ が本来のＦ
Ｍ検波電圧の最大値である電圧Ｖ₃より大きくなってい
ることから、この電圧Ｖ₄ が最大値と見なされる。この
ため、トラッキングサーボが正規のトラッキング位置に
収束せずに数％ずれた位置に収束することになる。従来
では、このような問題を解決するために、上記の誤差を
考慮してトラッキング位相を補正する手法が採用されて
いる。具体的には、ヘッドの寸法や特性、ヘッドアンプ
再生系の特性等を条件化してそのトラッキングシステム
において実験的に得た値を基にトラッキング位相の補正
量を求め、ＦＭ検波電圧の最大値に応じたトラッキング
位相からその補正量だけトラッキング位相をずらすよう
になっている。

【００１２】ところが、上記のようなトラッキングシス
テムは、特定のヘッドやアンプ等に対応したものである
ため、ヘッドやアンプ等が異なる場合、補正量もそれに
対応させる必要がある。また、補正量は、実験的に得た
予想値であり、必ずしも正確なトラッキングを行うこと
ができるとは限らない。

【００１３】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、再生ＦＭ信号にリプルが含まれていても再
生ＦＭ信号を正確に検波すること、および上記のリプル
の影響を受けずに正確なトラッキングを行うことを目的
としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気テープ装置
における信号処理回路は、上記の課題を解決するため
に、再生ＦＭ信号の包絡線を検波する検波回路と、この
検波回路が出力した検波電圧の最低値を検出する最低値
検出回路とを備えていることを特徴としている。

【００１５】本発明の磁気テープ装置におけるトラッキ
ング装置は、上記の課題を解決するために、再生ＦＭ信
号の包絡線を検波する検波回路と、この検波回路が出力
した検波電圧の最低値を検出する最低値検出回路と、こ
の最低値検出回路が出力した検波電圧が最大となるよう
に再生ヘッドのトレース位相を制御する位相制御部とを
備えていることを特徴としている。

【００１６】

【作用】上記の信号処理回路では、検波回路により再生
ＦＭ信号の包絡線が検波される。次いで、検波回路の検
波電圧は、最低値検出回路で検出される。最低値は本来
の再生ＦＭ信号の包絡線となる直流電圧である。そこ
で、最低値検出の手法としては、例えば、本来の再生Ｆ
Ｍ信号にこれより大きいレベルのリプルが含まれている
場合は、その成分を除去することにより、残った成分が
上記の直流電圧すなわち最低値となる。

【００１７】例えば、再生ＦＭ信号にリプルが含まれて
いる場合、そのリプルも上記の検波回路により検波され
る。つまり、その検波電圧波形は、リプルによる山部を
有し、山部と山部との間に再生ＦＭ信号の本来の包絡線
である平坦な部分を谷部として有している。そして、最
低値検出回路では、上記のような手法を用いてリプルを
除去することにより、谷部である最低値すなわち再生Ｆ
Ｍ信号の包絡線が検波される。

【００１８】このように、上記の信号処理回路によれ
ば、再生ＦＭ信号にリプルが含まれていても、本来の再
生ＦＭ信号の包絡線を正確に検出することができる。

【００１９】一方、上記のトラッキング装置では、上記
の検波回路および最低値検出回路により得られた検波電
圧が位相制御部に与えられる。すると、位相制御部によ
り、その検波電圧が最大となるようにヘッドのトレース
位相が制御される。具体的には、例えば、キャプスタン
モータの回転を速度および位相で制御してヘッドのトレ
ース位相を制御する。この結果、ヘッドは、トラックの
中央を正確にトレースするようになる。

【００２０】このように、上記のトラッキング装置は、
正しく検波された再生ＦＭ信号の包絡線を用いてトラッ
キングを行うようになっている。それゆえ、検波回路お
よび最低値検出回路により得られた検波電圧が最大値と
なった状態でトラッキング位相がトラックの中央に一致
するようになる。したがって、このトラッキング装置に
よれば、複雑な数値処理を行うことなく簡単かつ正確に
トラッキングを行うことが可能になる。

【００２１】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の一実施例について図１ないし図４
に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００２２】本実施例に係る磁気テープ装置は、図２に
示すように、再生系において、ヘッドとしての再生ヘッ
ド１と、ヘッドアンプ２と、輝度信号処理部３と、底部
電圧検出回路４とを備えている。

【００２３】ヘッドアンプ２は、前置増幅器５およびエ
ンベロープ検波回路６を有している。前置増幅器５は、
再生ヘッド１によりテープ７から得られた微弱な再生Ｆ
Ｍ信号を、後段の回路での処理に必要なレベルにまで増
幅する回路である。また、前置増幅器５は、再生ＦＭ信
号の周波数特性を低域から高域にわたって平坦に補正す
るようになっている。検波回路としてのエンベロープ検
波回路６は、前置増幅器５から出力された再生ＦＭ信号
の包絡線を検波する回路である。

【００２４】輝度信号処理部３は、前置増幅器５から出
力された再生ＦＭ信号の復調を行う回路である。また、
輝度信号処理部３は、他にドロップアウトの補償やノイ
ズ除去等の処理を施してビデオ信号を再生するようにな
っている。

【００２５】最低値検出回路としての底部電圧検出回路
４は、エンベロープ検波回路６から出力された検波電圧
で最も低いレベルの平坦な底部の電圧を検出する回路で
ある。この底部電圧検出回路４は、後述するように、再
生ＦＭ信号にリプルが重畳している場合、検波電圧にお
ける底部電圧より高いリプル成分を除去することによ
り、底部電圧を検出するようになっている。

【００２６】ここで、上記のエンベロープ検波回路６お
よび底部電圧検出回路４について詳細に説明する。

【００２７】図１に示すように、エンベロープ検波回路
６は、ダイオードＤ₁ と、コンデンサＣ₁ とを有してい
る。ダイオードＤ₁ は、カソードがコンデンサＣ₁ を介
して接地ラインに接続されている。このエンベロープ検
波回路６は、ダイオードＤ₁の整流と、コンデンサＣ₁
の充放電とによって、ダイオードＤ₁ のアノードから入
力される再生ＦＭ信号の包絡線を検波するようになって
いる。

【００２８】底部電圧検出回路４は、ダイオードＤ
₂ と、抵抗Ｒ₁ ・Ｒ₂ と、コンデンサＣ₂ とを有してい
る。ダイオードＤ₂ のカソードは、上記のダイオードＤ
₁ のカソードに接続されている。また、ダイオードＤ₂
のアノードは、抵抗Ｒ₂ を介して＋Ｂ〔Ｖ〕の電源ライ
ンに接続されるとともに、コンデンサＣ₂ を介して接地
ラインに接続されている。

【００２９】上記のように構成される底部電圧検出回路
４は、抵抗Ｒ₂ とコンデンサＣ₂ とによって決まる時定
数を次のように設定することで、リプル成分を除去する
ようになっている。第１に、抵抗Ｒ₂ の抵抗値を抵抗Ｒ
₁ の抵抗値に対して十分大きい値とする。第２に、抵抗
Ｒ₂ を通じて行われるコンデンサＣ₂ の電源ラインから
の充電の時定数を極めて大きくする。第３に、ダイオー
ドＤ₂ および抵抗Ｒ₁を通じて行われるコンデンサＣ₂
の接地ラインへの放電の時定数を比較的小さくする。

【００３０】上記のように構成される磁気テープ装置に
おける再生系の動作を説明する。

【００３１】再生ヘッド１からの再生ＦＭ信号は、図３
の（ａ）示すように、一定振幅のＦＭ変調信号を基本成
分としているが、クロストーク等により比較的低い周波
数で変化するリプルが重畳されることがある。このよう
なリプルを含んだ再生ＦＭ信号は、ヘッドアンプ２にお
ける前置増幅器５で増幅され、輝度信号処理部３で復調
等の処理が施される。また、前置増幅器５で増幅された
再生ＦＭ信号は、エンベロープ検波回路６で検波され
る。この結果、ダイオードＤ₁ のカソード側の点Ｐに
は、同図の（ｂ）に示すようなリプル成分を含んだ検波
電圧が現れる。

【００３２】底部電圧検出回路４においては、コンデン
サＣ₂ が充電されるが、点Ｐに検波電圧の底部の電圧が
現れている間は、ダイオードＤ₂ のアノード側の点Ｑの
電圧が点Ｐの電圧と平衡して充電が行われない。次い
で、リプル部の電圧が点Ｐに現れている間は、点Ｐの電
圧が上昇している期間にコンデンサＣ₂ が充電される。
このとき、充電の時定数が前記のように設定されている
ので充電に時間がかかり、点Ｑの電圧が図４に拡大して
実線にて示すように徐々に上昇する。このため、点Ｐの
電圧が低下したときには、充電が十分なされないまま、
コンデンサＣ₂ が速やかに放電することになる。

【００３３】これにより、点Ｑには、図３の（ｃ）に示
すようなＦＭ検波電圧が得られる。このＦＭ検波電圧
は、同図に破線で示すリプル成分がほとんどない電圧と
なり、ほぼ底部の電圧となる。仮に、コンデンサＣ₂ の
充電の時定数が前記の設定より小さい場合、充電速度が
早くなるため、図４に二点鎖線で示すようにリプル部で
比較的大きい電圧上昇が見られる。また、再生ＦＭ信号
にリプルが重畳していない場合は、勿論、本来の再生Ｆ
Ｍ信号が検波される。

【００３４】以上述べたように、本実施例の磁気テープ
装置では、コンデンサＣ₂ の充放電により、リプル成分
を除いて再生ＦＭ信号を検波するようになっている。こ
れにより、クロストークの影響を受けない本来の再生Ｆ
Ｍ信号の検波を行うことができるようになる。

【００３５】〔実施例２〕本発明の他の実施例について
図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、
本実施例における構成要素で前記の実施例１の構成要素
と同等の機能を有するものについては、同様の符号を付
記してその説明を省略する。

【００３６】本実施例に係る磁気テープ装置のトラッキ
ング自動制御システムは、図５に示すように、再生ヘッ
ド１と、ヘッドアンプ２と、底部電圧検出回路４と、電
圧値認識／演算処理部８と、トラッキングサーボ制御部
９と、キャプスタンモータ駆動回路１０とを備えてい
る。

【００３７】電圧値認識／演算処理回路８は、底部電圧
検出回路４により得られたＦＭ検波電圧の値に基づい
て、最適なトラッキング位置を求める回路である。この
電圧値認識／演算処理回路８は、具体的には、上記のＦ
Ｍ検波電圧と、テープ上のトラックにおける再生ヘッド
１のトレース位相（以降、トラッキング位相と称する）
との相対的な関係を認識（あるいは記憶）するととも
に、その関係に基づいて演算処理を行ってトラッキング
位相を求めるようになっている。

【００３８】位相制御部としてのトラッキングサーボ制
御部９は、キャプスタンモータ駆動回路１０にサーボ制
御信号を与えて、図示しないキャプスタンモータの回転
の速度および位相を変化させる回路である。このトラッ
キングサーボ制御部９は、電圧値認識／演算処理回路８
により得られた演算結果に基づいて、トラッキング位相
が最適位置となるようにサーボ制御信号を発生するよう
になっている。

【００３９】上記のように構成される磁気テープ装置に
おけるトラッキングの動作について説明する。

【００４０】トラッキング動作が開始すると、トラッキ
ングサーボ制御部９の制御により、再生ヘッド１がテー
プ７においてトラックの幅方向に駆動される。このと
き、底部電圧検出回路４からのＦＭ検波電圧が所定の値
に達すると、その値とその値に対応するトラッキング位
相とが電圧値認識／演算処理回路８に認識される。次い
で、逆の方向に再生ヘッド１が駆動される。この間、再
生ヘッド１は、トラックを横切るように駆動され、その
とき得られるＦＭ検波電圧は、山形を描くように変化す
る。

【００４１】さらに、再度ＦＭ検波電圧が所定の値に達
したとき、このトラッキング位相と上記のトラッキング
位相の中央の位相が、ＦＭ検波電圧の最大値を与えるこ
とになる。したがって、電圧値認識／演算処理回路８に
より、上記の両トラッキング位相を用いて演算処理が行
われ、最適なトラッキング位相が求められる。そして、
そのトラッキング位相に基づいてトラッキングサーボ制
御部９の制御によりテープ７の送り速度が制御される。
これにより、再生ヘッド１のトラッキング位相が最適の
トラッキング位相に合わせ込まれ、トラッキングが終了
する。

【００４２】以上述べたように、本実施例の磁気テープ
装置では、底部電圧検出回路４により得られたＦＭ検波
電圧に基づいて、トラッキングを行うようになってい
る。また、上記のＦＭ検波電圧は、再生ＦＭ信号の本来
のエンベロープの絶対値をほぼ正確に検出したものであ
る。それゆえ、このＦＭ検波電圧をトラッキングに用い
ることにより、従来のようにリプルによる影響を解消す
るために意図的な位相シフトを行う必要がなくなる。

【００４３】

【発明の効果】本発明の磁気テープ装置における信号処
理回路は、以上のように、再生ＦＭ信号の包絡線を検波
する検波回路と、この検波回路が出力した検波電圧の最
低値を検出する最低値検出回路とを備えている構成であ
る。

【００４４】これにより得られる検波電圧の最低値は本
来の再生ＦＭ信号の包絡線となる直流電圧である。した
がって、本発明の信号処理回路を採用すれば、再生ＦＭ
信号にリプルが含まれていても、本来の再生ＦＭ信号の
包絡線を正確に検出することができるという効果を奏す
る。

【００４５】本発明の磁気テープ装置におけるトラッキ
ング装置は、以上のように、再生ＦＭ信号の包絡線を検
波する検波回路と、この検波回路が出力した検波電圧の
最低値を検出する最低値検出回路と、この最低値検出回
路が出力した検波電圧が最大となるようにヘッドのトレ
ース位相を制御する位相制御部とを備えている構成であ
る。

【００４６】このように、検波回路および最低値検出回
路により正しく検波された再生ＦＭ信号の包絡線を用い
てトラッキングが行われる。これにより、その検波電圧
が最大値となった状態でヘッドのトレース位相がトラッ
クの中央に一致するようになる。したがって、本発明の
トラッキング装置を採用すれば、複雑な数値処理を行う
ことなく簡単かつ正確にトラッキングを行うことできる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る磁気テープ装置の再生
系におけるエンベロープ検波回路および底部電圧検出回
路を示す回路図である。

【図２】上記の磁気テープ装置の再生系の概略構成を示
すブロック図である。

【図３】図１のエンベロープ検波回路および底部電圧検
出回路の各部の動作を示す波形図である。

【図４】ＦＭ検波電圧のリプル部に対応する箇所を拡大
して示した波形図である。

【図５】本発明の他の実施例に係る磁気テープ装置にお
けるトラッキング自動制御システムの概略構成を示すブ
ロック図である。

【図６】従来の磁気テープ装置の再生系の概略構成を示
すブロック図である。

【図７】上記の再生系におけるエンベロープ検波回路お
よび積分回路を示す回路図である。

【図８】再生ＦＭ信号にリプルが含まれていない場合の
エンベロープ検波回路および積分回路の動作を示す波形
図である。

【図９】トラッキングにおけるリプルを含まない再生Ｆ
Ｍ信号およびその再生ＦＭ信号を検波した検波電圧を示
す波形図である。

【図１０】再生ＦＭ信号にリプルが含まれている場合の
エンベロープ検波回路および積分回路の動作を示す波形
図である。

【図１１】トラッキングにおけるリプルを含んだ再生Ｆ
Ｍ信号およびその再生ＦＭ信号を検波した検波電圧を示
す波形図である。

【符号の説明】

１ 再生ヘッド（ヘッド） ４ 底部電圧検出回路（最低値検出回路） ５ エンベロープ検波回路（検波回路） ８ 電圧値認識／演算処理回路 ９ トラッキングサーボ制御部（位相制御部）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】再生ＦＭ信号の包絡線を検波する検波回路
   と、この検波回路が出力した検波電圧の最低値を検出す
   る最低値検出回路とを備えていることを特徴とする磁気
   テープ装置における信号処理回路。
2. 【請求項２】再生ＦＭ信号の包絡線を検波する検波回路
   と、この検波回路が出力した検波電圧の最低値を検出す
   る最低値検出回路と、この最低値検出回路が出力した検
   波電圧が最大となるように再生ヘッドのトレース位相を
   制御する位相制御部とを備えていることを特徴とする磁
   気テープ装置におけるトラッキング装置。