JPH07234458A - デジタルデータ再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フィルム給送速度の変化等によって再生出力レ
ベルが大きく変化してもゲインを切り換えて制御する必
要がなく、簡単で安価なデジタルデータ再生装置を提供
する。 【構成】デジタルデータ記録部を備えたフィルムを用い
るカメラシステムの再生装置において、再生ヘッドによ
ってデジタルデータ記録部から再生された信号の振幅を
圧縮もしくは増幅する非線形変換手段（抵抗１０１、１
０３とダイオード１０２）を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明はデジタルデータ再生装置
に関し、特に、主に磁気記録層を備えたフィルムなど、
再生時に再生フィルムの給送速度や記録状態により再生
信号レベルが大きく異なる方式を用いるカメラシステム
のデータ再生装置に関する。

【従来の技術】例えば、カメラにデジタルデータ再生装
置を搭載したシステムでは、あらかじめ、ＤＸコードな
どのフィルムデータがフィルムの磁気記録層等のデータ
記録部に記録されており、再生時カメラは前記フィルム
データを再生して露光条件その他を設定することが可能
となる。一般に、オーディオテープなどを使用した磁気
記録再生は、数〜数十μｍのギャップをもった磁気記録
・再生ヘッドを用い、記録ヘッドのギャップ間に磁力線
を通して、漏れ磁束を発生し、該漏れ磁束をオーディオ
テープに対して相対的に移動することで記録を行い、ま
た再生時には、オーディオテープに残された漏れ磁束を
上記ギャップの再生ヘッドで拾い、オーディオテープの
相対的な移動による磁束の変化をヘッドで検出してい
る。従って、再生出力の大きさはオーディオテープもし
くは磁気記録層を設けたフィルムの移動速度により変動
する。これは同じものを再生しても移動速度により磁束
の変化が異なるためである。また、一般に再生ヘッドの
出力は極めて微少であるので再生アンプにより増幅して
用いる。しかし、再生アンプは再生できる出力幅が決ま
っており、一定レベル以上の信号はつぶれて再生できな
い。また、一定レベル以下の信号はアンプ回路その他が
発生するノイズに埋もれて再生できない。そこで再生速
度によりアンプのゲインを変えることでどの様な給送速
度であっても再生できるようにしている。例えば、特開
平０５−３４８３４号公報は、フィルムの給送速度によ
り再生アンプのゲインを変える技術を開示している。ま
た、特開平０５−７２６１２号公報は撮影駒数によって
Ａ／Ｄ変換レベル（ゲイン）を変える技術を開示してい
る。以下に図面を参照して従来技術を詳細に説明する。
ここでは、磁気記録・再生を例として説明するが、例え
ばフィルムベース面に微少な凹凸を付けて記録する方式
や、フィルムの透過光量を変えることで記録する方式で
あって、再生出力が各種要因で変化するような再生方法
を行う方式にも当てはめることが出来る。写真システム
で上記再生方式を行う場合、例えばカメラにて再生を行
う時には、フィルム給送中に行なうのが一般的である。
図９はカメラ内に配置される再生ヘッドの位置を示す図
である。同図において、パトローネ２０２より出たフィ
ルム２０３がスプール２０１に巻き付いている。そし
て、フィルム２０３に接触するように再生ヘッド２が設
けられている。２１はファインダである。次に再生回路
の一例を図１０に示す。再生ヘッド２の信号をアンプ１
にて増幅し、信号波形のピーク位置をピーク検出回路３
で検出する。次に前記ピーク位置の時間関係をＣＰＵ４
で検出してデータを復調する。ピーク位置によって検出
を行う理由は信号の大きさによらずピーク位置は常に同
じ位置にあるからである。同様に、ピーク位置による検
出ではピーク位置さえ変化しなければ波形の形状はどの
様であっても構わない。

【発明が解決しようとする課題】一般にアンプ回路は１
回路で充分なゲインを得ることが難しいので、図１１に
示すように、複数接続して構成する。図１１の各アンプ
すなわち、アンプ１（１０）とアンプ２（１１）の出力
波形を図１２に示す。アンプ１の出力波形は実線Ａ、ア
ンプ２の出力波形は点線Ｂで示す。アンプ２の動作範囲
は一点鎖線で示す。図１２において、アンプ１の信号が
θ１からθ６へと右方に進むと給送ムラやアジマスず
れ、ヘッド浮きなどの要因により出力レベルが変動し大
きくなる。するとアンプ２の出力（点線で図示）も大き
くなりしまいには動作範囲を越えてしまう（θ５、θ
６）。こうなると、ピーク部分がつぶれてしまうので次
段でピーク位置を検出することが出来なくなってしま
う。そこで、上記した特開平０５−３４８３４号公報及
び特開平０５−７２６１２号公報は、アンプ１のゲイン
を調節してアンプ２以後のアンプの出力が動作範囲内に
はいるようにする方法を提案している。しかしながら、
上記した従来の装置は、 （１）フィルム給送速度を検出する必要がある。 （２）ゲインを切り換える手段が必要である。 （３）再生時にゲインを制御する必要がある。 等の要件によりシステムが複雑かつ大型化する欠点があ
る。また、給送速度以外の原因によって振幅が変動する
場合には制御できないといった問題を有する。本発明の
デジタルデータ再生装置はこのような課題に着目してな
されたものであり、その目的とするところは、フィルム
給送速度の変化等によって再生出力レベルが大きく変化
してもゲインを切り換えて制御する必要がなく、簡単で
安価なデジタルデータ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及び作用】上記の目的を達
成するために、本発明のデジタルデータ再生装置は、デ
ジタルデータ記録部を備えたフィルムを用いるカメラシ
ステムの再生装置において、上記デジタルデータ記録部
よりデジタルデータを再生するデジタルデータ再生手段
と、このデジタルデータ再生手段によって再生された信
号の振幅を圧縮もしくは増幅する非線形変換手段とを具
備する。

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。まず本発明の第１実施例を説明する。ピーク
検出によるデジタルデータの再生復調には信号波形のピ
ーク位置のみが重要であり波形そのものにはあまり意味
が無い。そこで、第１実施例では、ピーク検出に先だっ
て入力信号を図１に示すように抵抗１０１、１０３とダ
イオード１０２とによって構成される回路に入力する。
なお、この非線形変換回路は、前述の図１０に示す再生
回路において、アンプ１とピーク検出回路３の間に接続
される。この回路は非線形変換回路あるい非線形減衰器
として機能するので、図２に示すように、入力信号の振
幅が圧縮された出力信号が得られる。このように振幅を
圧縮してもデータの復調には影響がない。一般にダイオ
ードは印加電圧の対数に比例して電流を流す性質があ
る。そこで抵抗とダイオードで入力電圧（Ｖin）を分圧
すると、出力は入力電圧が小さいときにはダイオードを
流れる電流が少ないので低減の度合いが少ない。しか
し、入力電圧が高くなると、ダイオードを流れる電流が
大きくなり出力電圧（Ｖout ）はより小さくなって低減
の度合いが大きくなる。以上は抵抗１０１とダイオード
１０２のみで分圧回路を構成した場合の説明である。し
かし、この様な回路では入力電圧が概ね０．６Ｖ以上に
なると出力電圧の変化がごくわずかになってしまうの
で、次段でピーク検出を行うことができない。そこで、
図１に示すようにダイオード１０２に直列に抵抗１０３
を入れ、入力電圧が概ね０．６Ｖ以上では抵抗１０１と
抵抗１０３の分圧回路として働くように構成する。これ
により、図２の実線と点線で示すように、入力信号が約
３倍異なる大きい信号と小さな信号であっても、出力は
約１．５倍程度の差にすることができる。なお、上記の
ように非線形減衰器で構成して非線形特性を得ることが
できるが、これに限定されず、例えば、フィードバック
増幅器の負帰還部分を非線形にすることによってアンプ
自体を非線形変換器として作用させるようにしてもよ
い。以下に本発明の第２実施例を説明する。この実施例
は図３に示すような非線形変換回路を、図４に示すよう
にデジタルデータ再生装置の２つのアンプ（増幅回路）
１０、１１の間に挿入している。アンプ１０は再生ヘッ
ドからの信号を増幅し、アンプ１１の出力は図示せぬピ
ーク検出回路に入力されてピーク検出がなされる。ここ
で、ピーク検出は微分回路を使用するかあるいはその他
の公知の方法によって実現できる。第１実施例ではダイ
オードは１つであったが、ここでは正及び負の入力信号
が入力される場合を考慮して、２つのダイオード１０２
ａ、１０２ｂを互いに逆向きに、一方のダイオードのア
ノードを他方のダイオードのカソードに接続する。この
場合、アンプ１（１０）とアンプ２（１１）はｒｅｆ電
圧を中心に動作するように構成されている。抵抗１０３
の一端はｒｅｆ電圧源に接続されている。なお両極性の
動作を考えダイオードを２つ用いたが、動作によっては
一方のみでも良い。更にダイオードを複数直列に用いる
かまたはショットキーバリアダイオードやツェナーダイ
オードにするなどにより動作特性を好ましいものに変え
ることもできる。また、ダイオードの代わりにバリスタ
や飽和状態に近いコイルなどの非線形特性を持った回路
素子を用いることも可能である。この様な極性の無い部
品を用いたときにはダイオードの様に互い違いに用いる
必要はない。そして、抵抗１０１、１０３を含めて前記
したような各種の部品を組み合わせることでより好まし
い動作特性を実現することも可能である。図７に図３に
示す非線形変換器を用いないときのアンプ２（１１）の
出力（点線）と図３に示す非線形変換器を用いたときの
アンプ２（１１）の出力（実線）を示す。図に示すよう
に、非線形変換器により信号の変化が圧縮されるので出
力はアンプ動作範囲内に収まる。第２実施例によれば、
簡単な構成で信号をアンプ動作範囲内に圧縮することが
できる。以下に本発明の第３実施例を説明する。図５は
第３実施例によるアンプ１とアンプ２及び再生ヘッドの
詳細な構成図である。なお、再生ヘッド及びアンプ１は
第２実施例と同様のものを用いることができる。再生ヘ
ッド２は同軸ケーブル１１３によりコンデンサ１０４、
１０８、１１２、１１５、１１７と、抵抗１０５、１０
６、１０７、１１０、１１６、１１８と、トランジスタ
１０９、１１１、１１４により構成されるアンプ１に接
続されている。抵抗１１８の一端は、双極性コンデンサ
１２４、抵抗１２１、１０３、１２５と、オペアンプ１
２０、ダイオード１０２ａ、１０２ｂ、コンデンサ１２
２により構成されるアンプ２に接続される。アンプ２は
負帰還によるものであり、コンデンサ１２２、抵抗１０
３、ダイオード１０２ａ、１０２ｂが帰還回路を構成す
る。なお、第２実施例同様、両極性の動作を考えダイオ
ードを２つ用いたが、動作によっては一方のみでも良
い。更にダイオードを複数直列に用いるかまたはショッ
トキーバリアやツェナーダイオードを用いることにより
動作特性を好ましいものに変えることもできる。また、
ダイオードの代わりにバリスタや飽和状態に近いコイル
などの非線形特性を持った回路素子を用いることも可能
である。この様な極性の無い部品を用いたときにはダイ
オードの様に互い違いに用いる必要はない。そして、抵
抗１２１、１０３及び前記した様な部品などを含めて各
種の部品を組み合わせることでより好ましい動作特性を
実現することも可能である。以下に図５に示す構成の作
用を説明する。コンデンサ１０４は電源Ｖ₊ の電圧変動
を吸収するためのものである。電源Ｖ₊ より供給された
電流は抵抗１０５によりごく微小値に制限され再生ヘッ
ド２を通ってトランジスタ１１１のベースへ流れ込む。
コンデンサ１１２は再生ヘッド２で発生した信号電流を
吸収するためのものである。抵抗１０５を通った電流と
再生ヘッド２で発生した信号電流は合成され、トランジ
スタ１１１のベースへ流れ込むので、トランジスタ１１
１のコレクタには電流増幅された信号電流が流れ込む。
トランジスタ１１１のコレクタは、抵抗１０７とコンデ
ンサ１０８により安定回路を構成しているトランジスタ
１０９のベースに接続され、更に電流増幅される。トラ
ンジスタ１０９のコレクタ抵抗１１０には増幅された信
号電圧が発生する。この信号をベース接地のトランジス
タ１１４により電圧増幅する。信号はコレクタ抵抗１１
８に発生する。コンデンサ１１７は不必要な高周波ノイ
ズを吸収するためのものである。アンプ１によって増幅
された信号は双極性のコンデンサ１２４によってバイア
スカットされ、抵抗１２５によってリファレンス電圧
（ｒｅｆ）に設定されオペアンプ１２０の＋入力に入力
される。オペアンプ１２０は負帰還増幅回路を構成して
いるので、イマジナリショートにより−入力の電位は＋
入力と同じになる。−入力の電位は抵抗１２１に流れる
電流によって制御される。抵抗１２１に流れる電流は、
抵抗１２１及び直列に接続された抵抗１０３とダイオー
ド１０２ａ、１０２ｂの合成インピーダンスと、オペア
ンプ１２０の出力及びリファレンス電圧とによって決ま
る。ダイオード１０２ａ、１０２ｂの電圧・電流特性は
第２実施例と同様、対数に比例するので、オペアンプ１
２０の出力が大きくなると抵抗１２１の電流が対数特性
に従って多くなり、圧縮変換回路として働く。コンデン
サ１２２は増幅回路が不必要な高周波特性を持たないよ
うにするためのものである。上記した回路動作により、
第２実施例と同様に図２に示すようなアンプ出力が発生
する。上記した第３実施例によれば、増幅動作時におい
ても非線形変換が行えるので対応範囲をより広げること
ができる。また、ｒｅｆ電圧源に流れる電流を小さくで
きるのでｒｅｆ電圧源が簡単になる。以下に本発明の第
４実施例を説明する。第４実施例の構成は第３実施例と
ほぼ同様であるが、図６に示すように、オペアンプ１２
０等によって構成されるアンプ２の構成の一部、すなわ
ち、負帰還回路の構成が異なっている。すなわち、この
負帰還回路はオペアンプ１２０の出力と−入力との間に
接続され、並列に接続された一対のトランジスタ１２６
ａ、１２６ｂを含み、これらのトランジスタのエミッタ
どうしが接続されると共にオペアンプ１２０の−入力へ
接続され、ベースどうしも接続されて抵抗１０３を介し
てオペアンプ１２０の出力へ接続されている。トランジ
スタ１２６ａ、１２６ｂは同様の特性を持っている。い
わゆるコンプリメンタリペアとすることで両方の極性の
変換特性を同じにすることができる。なお、第３実施例
同様、両極性の動作を考えトランジスタを２つ用いた
が、動作によっては一方のみでも良い。更にベースまた
はエミッタに直列にダイオードを複数直列に用いるかま
たはショットキーバリアやツェナーダイオードにするか
もしくはダーリントン接続を使用することによって動作
特性を好ましいものに変えることもできる。また、上記
ダイオードの代わりにバリスタや飽和状態に近いコイル
などの非線形特性を持った回路素子を用いることも可能
である。そして、抵抗１２１及び１０３を含めて前記し
たような各種の部品や抵抗・コンデンサ・コイルなどを
組み合わせた回路を構成することでより好ましい動作特
性を実現することも可能である。以下に図６に示す構成
の作用を説明する。一般にトランジスタのエミッタとベ
ースの間はダイオードと同様の特性を持っている。従っ
て第３実施例と同様な回路動作をする。そして、ベース
に流れた電流に比例してコレクタより電流増幅された電
流が供給されるので、抵抗１２１には、オペアンプ１２
０の出力から抵抗１０３に流れ込んだ電流に比例した電
流が多く流れることになる。従って、その分、オペアン
プ１２０の出力インピーダンスを高く設計することがで
きる。以下は第３実施例と同様であるので説明を省略す
る。上記した第４実施例によれば、オペアンプ１２０の
出力インピーダンスが高いものであっても動作するの
で、構成が簡単になる。以下に本発明の第５実施例を説
明する。第５実施例の構成は第３実施例と同様のアンプ
１と、図８に示す構成のアンプ２によって構成される。
アンプ２は次の２つの増幅回路によって構成される。す
なわち、第１の増幅回路は、入力に対してインピーダン
スを低くする役目を負うオペアンプ１２０と、コンデン
サ１２４、１２９と、抵抗１２１、１２５、１２３とに
よって構成される。第２の増幅回路は、非線形変換を行
うオペアンプ１２８と、コンデンサ１２２と、抵抗１０
３、１２６、１２７と、ダイオード１０２ａ、ｂとによ
って構成される。ここで、オペアンプ１２８の帰還回路
（１０２ａ、１０２ｂ、１０３、１２２）の構成は第３
実施例と同様である。そして、非線形変換回路としての
オペアンプ１２８の構成は反転増幅回路となっている。
以下に図８に示す構成の作用を説明する。第３実施例同
様、コンデンサ１２４は双極性であり、アンプ１からの
バイアス成分をカットするものである。アンプ１からの
信号は抵抗１２５による電圧降下によってｒｅｆ電圧を
基準とするバイアス電圧が新たに設定されてオペアンプ
１２０の＋入力端子に入力される。このオペアンプ１２
０は、抵抗１２３と１２１とによって分圧された電圧が
＋入力端子と同じになるようにフィードバックをかける
ことで増幅機能を持つ。また、オペアンプ１２０の出力
は低インピーダンスとなるので、アンプ１からの信号は
低インピーダンスに変換されることになる。コンデンサ
１２９は不必要な周波数帯域の信号を増幅しないように
するためのものである。オペアンプ１２０からの低イン
ピーダンスの信号は抵抗１２６を通過してオペアンプ１
２８の−入力端子に印加される。オペアンプ１２８は帰
還回路（１０２ａ、１０２ｂ、１０３、１２２）を通し
て電流を吹出すことによって、オペアンプ１２８の−入
力端子の電位が＋入力と同じになるように作用する。こ
の動作はいわゆる反転増幅である。ここで、抵抗１２７
はオペアンプ１２８のオフセットを少なくするものであ
る。帰還回路の動作は第３実施例と同様であるが、反転
増幅回路中に用いられているので、帰還回路（ダイオー
ド１０２ａ、１０２ｂ、抵抗１０３）の合成抵抗Ｒｘ
が、抵抗１２６よりも小さいときには増幅ではなく減衰
器として働く。一方、Ｒｘが抵抗１２６よりも大きいと
きには増幅器として働く。第５実施例によれば、非線形
変換が減衰や増幅時のみでなく、減衰と増幅時の両方に
おいて行えるので対応範囲が大変広くなる。なお、本発
明の上記実施態様によれば、以下のごとき構成が得られ
る。 （１） デジタルデータ記録部を備えたフィルムを用い
るカメラシステムの再生装置において、上記再生装置
は、上記デジタルデータ記録部よりデジタルデータを再
生するデジタルデータ再生手段と、このデジタルデータ
再生手段によって再生された信号の振幅を非線形に圧縮
もしくは増幅する非線形変換手段と、を具備したことを
特徴とするデジタルデータ再生装置。 （２） 上記デジタルデータ再生手段と上記非線形変換
手段との間に増幅回路を有し、この増幅回路によって増
幅された信号が上記非線形変換手段に入力される上記
（１）に記載のデジタルデータ再生装置。 （３） 上記非線形変換手段は、非線形減衰器からなる
上記（１）または（２）に記載のデジタルデータ再生装
置。 （４） 上記非線形変換手段は、負帰還部分に非線形電
流制限器を用いたフィードバックループからなる上記
（１）乃至（３）に記載のデジタルデータ再生装置。 （５） 前記デジタルデータ再生手段は磁気記録方式で
あることを特徴とするデジタルデータ再生装置。 （６） 前記非線形減衰器はダイオードと抵抗成分を用
いて成ることを特徴とする請求項３記載のデジタルデー
タ再生装置。 （７） 前記非線形電流制限器はダイオードと抵抗成分
によるものであることを特徴とする請求項４記載のデジ
タルデータ再生装置。 （８） 前記非線形電流制限器は抵抗成分とトランジス
タによるものであることを特徴とする請求項４記載のデ
ジタルデータ再生装置。 （９） 前記非線形変換手段は非線形特性を持った回路
素子を用いることを特徴とする請求項１記載のデジタル
データ再生装置。 （１０） 上記非線形変換手段の出力信号は、ピーク値
検出手段に伝達されることを特徴とする上記（１）乃至
（９）に記載のデジタルデータ再生装置。 上記（１）乃至（１０）の発明によれば、ゲイン切り換
え手段を設ける必要がなく、また、フィルムの給送速度
以外に信号の変動要因がある場合でも正確に再生するこ
とができる。上記（４）の発明によれば、増幅機能を有
することができ、信号を適度に減衰もしくは増幅するこ
とができる。上記（１０）の発明によれば、ピーク検出
することにより正確に信号位置を検出することができる
ので、デジタルデータを正確に再生することができる。

【発明の効果】上記した本発明によれば、給送速度の変
化等によって再生出力レベルが大きく変化しても、ゲイ
ンを切り換える手段が不要であるとともに、ゲインを制
御する必要もない。また、給送速度以外の原因による振
幅変動の場合であっても動作可能であり、かつ簡単かつ
安価な再生装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成を示す図である。

【図２】図１に示す回路に信号を入力したときに得られ
る出力信号波形を示す図である。

【図３】本発明の第２実施例の構成を示す図である。

【図４】図３の構成を２つの増幅器間に配置した状態を
示す図である。

【図５】本発明の第３実施例の構成を示す図である。

【図６】本発明の第４実施例の構成を示す図である。

【図７】本発明にかかる非線形変換器を使用した場合と
使用しない場合における出力信号波形を比較した図であ
る。

【図８】本発明の第５実施例の構成を示す図である。

【図９】カメラ内に配置される再生ヘッドの位置を示す
図である。

【図１０】再生回路の一例を示す図である。

【図１１】増幅器を複数接続した構成を示す図である。

【図１２】増幅器を複数構成した場合の問題点を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１０１、１０３…抵抗、１０２…ダイオード、１０、１
１…増幅器。

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【手続補正書】

【提出日】平成７年５月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタルデータ記録部を備えたフィルム
   を用いるカメラシステムの再生装置において、 上記再生装置は、上記デジタルデータ記録部よりデジタ
   ルデータを再生するデジタルデータ再生手段と、 このデジタルデータ再生手段によって再生された信号の
   振幅を圧縮もしくは増幅する非線形変換手段と、を具備
   したことを特徴とするデジタルデータ再生装置。
2. 【請求項２】 上記非線形変換手段は非線形減衰器から
   なることを特徴とする請求項１記載のデジタルデータ再
   生装置。
3. 【請求項３】 上記非線形変換手段は、負帰還回路中に
   非線形電流制限器を有する増幅回路からなることを特徴
   とする請求項１記載のデジタルデータ再生装置。