JPH0752537B2

JPH0752537B2 - 自動トラツキング制御装置

Info

Publication number: JPH0752537B2
Application number: JP60018511A
Authority: JP
Inventors: 周幸岡本; 英男西島; 勇夫福島
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-02-04
Filing date: 1985-02-04
Publication date: 1995-06-05
Anticipated expiration: 2010-06-05
Also published as: JPS61178760A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は磁気記録再生装置に係り、特にヘリオルスキャ
ン方式で磁気テープ上に斜めに記録したパターンのトレ
ーストラッキングを自動的に調整するに好適な自動トラ
ッキング制御装置に関する。

〔発明の背景〕

磁気記録再生装置の自動トラッキグ方式として例えば、
特開昭54−41114号公報に示されるものがあるが、これ
は基本動作は行うが、現実の磁気記録再生装置としては
不具合な点があった。この従来例の説明のために、第５
図のブロック図、第６図の要部波形図、第７図の補足説
明図を用いる。第５図中、１は磁気テープ、２はコント
ロールパルスヘッド（CTLPヘッド）、3,7はアンプ、4,1
1は遅延回路、５は窓用カウンタ、6,13はクロックパル
ス発生器、８は積分回路、9,10は波形整形回路、11は遅
延回路、12はモノマルチ、14は方向判定ロジック、15は
サンプリングカウンタ、16は方向フリップフロップ、17
はアップダウンカウンタ、18は一致回路、19は水晶発振
子、20は水晶発振器、21は２分周器、22はランプ発生
器、23は位相比較器、24はモータ駆動アンプ、25はモー
タ、26は速度制御信号入力端子、27は再生ビデオ信号入
力端子、28,29は回転位相検出信号入力端子、30はカウ
ンタである。また第６図中の40〜54は全て電圧信号、第
７図中70は磁気テープ、71,72はビデオヘッド、73,74は
テープ上に記録されたトラックパターン、75はドラムモ
ータ、76はキャプスタンモータ、77,78はビデオヘッド7
1,72の中心のトレース軌跡、79は基準信号発生器、80,8
1は位相制御回路、82は遅延回路、83はドラム回転検出
信号、84は再生CTLPである。

まず磁気テープ70上に記録されたトラックパターン73,7
4がそれぞれビデオヘッド71,72で描かれたものとする。
このときのヘッドの磁化方向は、両トラック73,74で異
なったものとし、隣接妨害を除去するのが一般的である
（アジマス記録）。このため、トラック73,74がビデオ
ヘッド71,72によってそれぞれ記録されたものとすれ
ば、記録時と同じヘッドとトラックの組合せでトレース
する場合ヘッド出力最大、逆の組合せではヘッド出力最
小となる。また、この中間の状態においても、トラック
とヘッドのアジマスが一致するトレース部分の面積にほ
ぼ比例してヘッド出力は増加する。たとえば、ヘッド71
の中心のトレース軌跡が77の時最大、78のトレース軌跡
であればそれより劣化するわけである。

さて、磁気記録再生装置において回転ヘッド71,72と、
磁気テープ70とが所定位相で同期して動作するために、
ドラムモータ75とキャプスタンモータ76とを位相制御し
ている。具体的にはこの動作は基準信号（30Hz）発生器
79からの基準信号とドラムモータ回転検出信号とが位相
ロックするように位相制御回路80でドラムの位相ロック
を行い、再生CTLP84と基準信号とが位相ロックするよう
に位相制御回路81で位相制御を行うことにより実現して
いる。ここにおいてヘッド71,72と再生CTLP84との位相
差は常に一定値φに固定される。この結果録画済のトラ
ックパターン73,74上を所定のヘッド71,72がトレースす
ることになる。ところが実際にはヘッド71,72とCTLP84
の再生ヘッドとが物理的に遠距離に位置しているため、
磁気テープの伸縮、ヘッドのとりつけ位置のバラツキ等
から異なる磁気記録再生装置で記録したテープを再生し
た場合に位相差φが適切なトレース軌跡（第７図77）か
らはずれた軌跡たとえば第７図78をトレースすることに
なり、再生画質を劣化させる。そこで第７図のように基
準信号（あるいは再生CTLP84）に遅延回路82を設けてそ
の遅延量をユーザが調整できるようにしていた。このよ
うにヘッド，トラック間の整合をとることをトラッキン
グをとると言う。このトラッキング操作を自動的におこ
なうシステムの従来例のひとつとして掲げたのがこの第
５図のブロック図に示すものである。この例では再生CT
LPの位相を遅延させ位相制御に供する方式を用いてい
る。

以下に、第５図のシステムの動作を概説する。まず、第
５図端子28,29からの入力であるドラムの回転位相検出
信号は波形整形器9,10で波形整形される（第６図40,4
1）。この両信号は第７図75のドラム180゜回転毎に生ず
るパルスである。またこれらはヘッド71,72の切換タイ
ミングとほぼ同時にすれば、テレビ画面の中央にあたる
部分の情報をトレースするのはこの両信号から8ms程度
遅延したタイミングにおいてである（なぜなら、ドラム
は30Hzであり、ひとつのヘッドがひとつのトラックをト
レースするに要する時間は16mS強であるから）。そこで
この両信号は遅延回路11で遅延される。この遅延時間ハ
イ（High）となるパルスを第６図42に示せば、この立下
りエッジにおけるヘッドの再生信号出力をサンプリング
すれば最も良くトラッキングの具合をモニタできる。こ
のモニタリングを行い、再生信号振幅をディジタル量に
変換するのに、本例では、モノマルチ12等を用いてい
る。以下にその動作を概説すると、まず、端子27から入
力した再生ビデオ信号（第６図信号43）はアンプ７で増
幅され、積分器８で平滑化される（第６図信号44）。モ
ノマルチ12は信号44の電位に比例した時間ハイとなる信
号を出力するもので、これはたとえばトリガ入力により
容量への充電を開始し、容量端子電位が信号44の電位に
達した時点を比較回路で検出し、容量の電荷を放電し、
新たな入力トリガを待機するように構成する等により容
易に実現でき、所望出力としては容量の充電期間ハイと
なる信号を用いればよい。これを第６図信号45に示す。
さらにクロックパルス発生器13は信号45がハイの期間の
みクロックパルスを発生するもので出力信号は46で示さ
れる。このクロックパルスは方向判定ロジック14に与え
られる。この方向判定ロジックは、サンプリングカウン
タ15の出力47がハイ期間に方向判定を行う。信号47は回
転ヘッドの回転検出信号40のＮ周期に１回発生する。即
ちこのＮが判定周期を決定する。方向判定ロジック14は
内部にカウンタと前周期でのカウント値の保持器と大小
比較器を有している。このカウンタはＮ周期分のクロッ
クパルス群46を累積カウントする。この値Ｂは、保持器
中の前周期でのカウント値Ａと大小比較される。この結
果、Ａ＞Ｂ（旧データ＞新データ）ならパルス48を出力
し、Ａ≦Ｂ（旧データ≦新データ）ならパルス出力をし
ない。方向フリップフロップ17は信号48をトリガとして
反転する出力49を出す。アップダウンカウンタ17は信号
49をカウント極性（ハイ：アップカウント，ロウ：ダウ
ンカウント）として識別し、この極性信号49が変化して
から信号47の周期でカウントを進める。（第６図では信
号47の立下りでカウントを進めている）。よって第６図
のような例でアップダウンカウンタの値の初期値がＭで
あれば信号49がハイでアップカウントされＭ＋１になっ
た後信号49がロウ（Low）でダウンカウントされＭと変
化する。

この一連の動作に対し、一方にはCTLPの遅延ループが存
在する。これは再生CTLP50を遅延回路４で若干遅延し、
この出力信号51の立下りで窓用カウンタ５を動作せしめ
る。その出力52はクロクパルス発生器30にクロックパル
ス列53を発生せしめる。一致回路18はクロックパルス列
53のクロックパルス数がアップダウンカウンタ17の保持
値と一致した時点で遅延したCTLP信号54を出力する。よ
って本例においてクロックパルス列53の数はM,M＋1,Mと
変化することにより、遅延したCTLP出力の位相もクロッ
クパルス１周期分変化する。

以上の制御全体は次のように要約できる。即ち位相制御
の対象となる遅延したCTLP信号はヘッドからの出力が最
大となるよう、その遅延量が制御される。なぜなら、こ
の遅延量は内部のアップダウンカウンタに保持され、こ
のカウント値はヘッドからの出力が増大する方向に制御
されるからである。つまり、遅延量変化後のヘッド出力
データが以前の値より大きい場合は遅延量変化方向を不
変とし、逆の場合には方向を逆転して、常にヘッド出力
増大方向へ遅延量を変化させるわけである。以上、本従
来例により、基本的には自動トラッキングがなされる。
しかしながら、遅延量変化動作を停止していないので、
ワウ性能の劣化をきたす。これは、モータサーボにおけ
る致命的な欠陥となり得、これが従来の自動トラッキン
グシステムの製品化を困難にしていた一つの理由と考え
られる。そこでこのワウ劣化を避け、かつ、上記自動ト
ラッキングを行うシステムが必要になる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、再生する各モード変化を通じて、トラ
ッキングを操作すべき時に動作オンし、他の場合にはオ
フして、常に良好な状態で再生画像を得ることのできる
自動トラッキング制御装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の主眼は、良好のトラッキング遅延量の走査を標
準再生時、あるいはその他いくつかの再生モードのみの
モータ起動ないしはモード移行後わずかな期間に完了さ
せ、定常時のワウ劣化を回避すること、また、特殊な再
生モードでの自動トラッキング動作を停止することにあ
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を、第１図のブロック図により
説明する。本実施例においては、位相比較器23への一方
の入力であるところの一致回路18等による遅延操作を、
CTLP信号でなく、水晶発振器20から発生される方の基準
信号側に施してあるが、これは本発明の本質ではなく、
何れの場合でも自動トラッキングが可能であることを示
すのみである。また、本実施例においては、第５図の従
来例と同一の要素に対しては同じ番号を付加してある。
さて、図中で新たに設けた要素として、50は（自動トラ
ッキング）起動，停止回路である（以下単に起動，停止
回路と称す）。さらに51はオン，オフスイッチ、52は
（自動トラッキング）完了検出回路、53はモノマルチ、
54は位相同期検出回路、55〜62は電気信号である。本シ
ステムの主眼は、起動，停止回路50により、停止時やモ
ータ起動時にはトラッキング遅延量を保持すること。ま
た、モータ起動後、位相同期検出回路54により、位相制
御が安定状態に移行したことを検出し、その後、自動ト
ラッキングを開始すること。さらに、完了検出回路52に
より、自動トラッキングの完了を検出して、停止し、再
び、トラッキング遅延量を保持することである。このこ
とにより、モータ起動時の不安定な状態でトラッキング
走査することが防止でき、トラッキング追込時間の短縮
と、トラッキング走査の精度向上がはたせる。次に本実
施例の動作を第２図の要部波形図で説明する。ここでま
ず、55,56は自動トラッキングの起動と停止を制御する
制御信号であるが本例では簡単のために、同一の信号に
代表させる。第２図のように、まず信号55,56がハイで
あるとき、系は停止状態にあり、スイッチ51はオフして
いる。次に、信号55,56がロウに変化すると、位相同期
検出回路54が動作し、CTLP信号57と、基準信号58との位
相差が一定の値に入っているか否かを判定する。これは
具体的には、信号58のエッジでプリセットされるカウン
タの値を、信号57によりサンプリングしこの値が一定範
囲内に入っているか否かを判定する等の手段にて実現で
きる。この動作はつまり、磁気テープ１がモータ25で駆
動され、ヘッド２で再生されるコントロール信号＝CTLP
57の周期を位相が基準信号58と所定の関係となったこと
を示し、定常走行状態到達を反映する。この信号61をト
リガとして、モノマルチ53は動作し、一定時間の後、起
動，停止回路50に信号を発する（たとえば信号59のこれを受けた起動，停止回路50は、オン，オフスイッチ
51をオンする。アップダウンカウンタ17はこの時点まで
クロック信号を遮断され、その値をホールドした状態で
あったが、ここにおいてクロック信号が伝達されるに至
り、前記した自動トラッキング動作を開始する。する
と、再生ビデオ信号43が増大するようにトラッキング調
整される。このとき方向フリップフロップ16の出力62は
再生ビデオ信号43の増大時に不変、減少時には反転する
ため、信号43のピークにあたるトラッキング量にて反転
を繰り返すに至る。システムとしては本トラッキング量
をホールドしておくのが好ましく、そのため、本発明に
おいては完了検出回路51を設けて、自動トラッキング動
作を、上記ピーク点で停止するようにしている。これは
具体的には、カウンタにより、信号62の反転回数を計数
し、これが一定値を越えたことをもって、自動トラッキ
ング完了検出とする等が容易な手段である。この完了検
出信号60を受けた、起動，停止回路50はオンオフスイッ
チ51に作動し、これをオフさせ、自動トラッキング動作
を停止せしむ。

以上の本システムの概説に加え、可変速再生との過渡動
作についてさらに説明を加える。ここで述べる可変速再
生とは静止画再生、スローモーション再生、サーチ再生
等をさす。基本的にこの可変再生時には自動トラッキン
グ動作を保持（ホールド）状態とする。これは、可変速
再生から、通常再生にもどる際に、以前の自動トラッキ
ング動作で走査したトラッキング遅延量にて再生を行う
のが最も自然に良好な再生状態を回復できる可能性が高
いためである。しかし不幸にして可変速再生中に記録が
変化している場合のために、記録モード変化検出回路70
（図示せず）を追加する。これは再生レベルの大変化
や、録画モードの変化をとらえ、（自動トラッキング）
起動，停止回路50に働きかけ自動トラッキングを再起動
させるものである。

ここで記録モード変化検出回路70の動作の詳細を以下に
述べる。記録モード変化検出回路の具体的構成の一例を
第８図に示し、第９図の要部波形図で動作説明を行な
う。第２図において200はピーク検波回路、201は電圧比
較器、202はノコギリ波発生器、203はクロック発生器、
208はクロックカウンタ、204は書き込み制御回路、205,
206はデータラッチ（メモリ）、207は大小比較器、209
は容量、300〜305は電気信号である。まず、信号300は
第5,6図の信号43に相当する再生FM信号であるが、これ
はピーク検波され、信号301となる。この信号301はノコ
ギリ波発生器202が容量209への定電流充電、瞬時放電に
より発生するノコギリ波302に対して電圧比較器201によ
って比較される。この結果発生する信号303は、電圧信
号302＜電圧信号30の時にハイとなる信号である。よっ
てこのハイ期間が長いほど電圧301は高いわけである。
次に信号303を印加されたクロック発生器203は信号303
のハイ期間に比例した数のパルス信号304を発生する。
さらに信号304を計数するクロックカウンタ208のカウン
ト値をメモリ205,206は記憶する。今、時間帯A,Bについ
て（第９図）Ａはトラッキング走査中、Ｂは記録モード
変化検出期間と規定し、時間帯Ａにおいて書き込み制御
回路204が、カウンタ208のクロックデータ値をメモリ20
6に記憶するものとする。そして走査時間帯Ａのクロッ
クデータ最終値を８とする。次にはトラッキング走査停
止し、時間帯Ｂに移行するがこの指令は信号305に従
う。信号305はさらにノコギリ波発生器202に働きかけ、
容量209への充電電流量を変化させる。今、電流量Ｉを
３割程度減少させると、ノコギリ波302の周期は1.5倍と
なる。このため、同じ電圧301に対する信号303のパルス
幅は1.5倍となる。従ってクロックの計数値も1.5倍とな
る。時間帯Ａのクロックデータを８とすると時間帯Ｂの
データは12となる。そして、時間帯Ｂのデータが８とな
るような時には、電圧301は、つまり３割程度減少したことになる。

この関係を一般化して以下にまとめると次のようにな
る。即ち、今、時間帯A,Bのクロック計数値をN_A,N_B,充
電電流量をI_A,I_B,電圧信号302の値をV_A,V_Bとするととなる。さらに、I_B＝αI_Aとすると、なる関係式が得られる。つまり、充電電流Ｉを変化さ
せ、その比をαとしてもなおかつカウント値が同じくな
るのは電圧301の振幅がα倍となったことを示すわけで
ある。

第８図の例においては時間帯Ａにおいてトラッキング走
査を行って得た最大値をメモリ206に記憶しておき、こ
のディジタル量とラッチ205にサンプリング毎に一時記
憶されたディジタル量との比較を行う。この動作は比較
器207で行われ、その結果、電圧301振幅がα倍に変化し
たことを検出できる。さて、トラッキング走査終了後に
FM再生信号（43,300）の振幅が極端に増減するというこ
とは、そこで記録モードが変化することを示している。
逆に言えば、上記した構成によって、記録モード変化を
検出できることとなる。起動，停止回路50と位相同期検
出回路54および完了検出回路52の具体的構成と動作につ
いて以下第３図のブロック図と、第４の要部波形図を用
いて詳説する。第３図中70はエッジ検出器、71,90はカ
ウンタ、72,73,89,91はナンドゲート、74は論理回路、7
5,85,88,93はインバータ、76,77はアンドゲート、78,87
はオアゲート、79はRSフリップフロップ、80は抵抗、81
は容量、82はオンオフスイッチ、83は低電圧源、84は電
圧比較器、86,92はＤフリップフロップ、100〜107は電
気信号である。

さて、本システムにおいてまず起動信号55,56はハイか
らロウに変化し、フリップフロップ92のＱはハイとな
る。基準の30Hz信号58はエッジ検出器70によって成形さ
れ（第３図101）、この信号でカウンタ71はリセットさ
れる。このリセットが解除されると、カウンタ71は適当
なパルス発生器（図示せず）から生ずるパルスクロック
100を計数する。このパルス周期を1m秒とすると、たと
えば、基準信号58からの位相差16m秒〜20m秒というのを
このカウンタのビット情報から読みとれる。つまりカウ
ンタLSBからQ₁,Q₂,Q₃,Q₄,Q₅とすると、16m秒は（Q₁,Q₂,
Q₅）_２＝（00001）₂20m秒は（00101）_２であるから、倫
理ゲート74において（_１・_２・Q₃＋_３）・_４・
Q₅なる論理を構成すると、この出力は16m秒〜18m秒でハ
イとなる（第４図102）。そこで、もし、系の位相制御
のロックレンジが16m秒〜20m秒であれば、CTLPが102の
窓の中にあるか否かを、信号102との積信号をとること
により判定できる。この信号（第４図103）をセット信
号としたフリップフロップ79のＱは位相同期検出時にハ
イに変化する（第４図61）。一方スイッチ82は信号61に
より制御されこれがハイ時にはオフするものであり、端
子電圧105は抵抗80を介した、容量81への充電電圧とし
て上昇する（第４図105）。そして電位が定電圧源83の
電位107に達すると、電圧比較器84はオアゲート78に伝
達され、フリップフロップ79のリセット信号104とな
る。すると信号61は反転し、Ｄフリップフロップ86のＴ
をたたく。このフリップフロップ86のＱは信号55によっ
てリセットされ、初期化されており、このＴをたたくタ
イミングでハイに反転する（第４図106）。この信号106
により、オンオフスイッチ51がオンすると同時にカウン
タ90のリセットが解除され、信号62の反転回数の計数を
開始する。またこのとき、フリップフロップ92のリセッ
トも行う。ここにおいて、系は自動トラッキング動作を
開始する。そして後の動作は前述したと同様である。

このシステムにおいて信号55をハイにすると、トラッキ
ング量の保持が行える。オンオフスイッチ51がオフにな
り、アップダウンカウンタ17のビット情報が保持され
る。よって、可変速再生指令信号をこの端子55に印加す
ることにより、前記目的が達成される。ただし、ここで
特記すべきは、この保持信号の解除を遅延させることに
より、過渡時の系のばたつきをさらに軽減できる。この
具体例を第10図に示す。この中で110〜113はダイオー
ド、114は抵抗、115は容量、120〜123は指令信号で例と
して録画信号120、静止画再生信号121、スローモーショ
ン信号122、サーチ再生信号123等である。

このように本発明を用いれば、可変速再生時や自動トラ
ッキングを開始する前には常にトラッキング遅延量を保
持（ホールド）状態となっており、不要なモードでのト
ラッキング走査や諸データの破壊を防止でき、円滑な動
作移行が実現できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来、可変速再生と標準再生時の切換
等の考慮がなされていなかったのに対し、トラッキング
走査をモータ起動時等わずかな時間に限定することによ
り、定常時のワウ劣化を防止し、また、このトラッキン
グ走査も、位相制御が安定に施された状態で開始される
構成としてあるため、トラッキング走査への円滑な移
行，動作時間の短縮、追込精度向上等、性能の向上がは
かれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するブロック図、第２
図は第１図の要部波形図、第３図は第１図の実施例の詳
細ブロック図、第４図は第３図の要部波形図、第５図は
従来例のブロック図、第６図は、第５図の要部波形図、
第７図は従来例の説明補足図、第８図は本発明の説明に
供する記録モード変化検出回路を示すブロック図、第９
図はその要部波形図、第10図は第１図の説明補足図であ
る。 50……起動・停止回路、 51……オン・オフスイッチ、 52……完了検出回路、 54……位相同期検出回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置
において、記録されたトラックと回転ヘッド軌跡との位
相差の記憶手段を設け、この位相差を変化させつつ、該
回転ヘッドからの再生出力振幅をサンプリングして計測
し、前計測値との大小比較を行って再生振幅増大の方向
に前記した位相差の調整を自動的に行う構成において、
該位相差記憶手段の書き換えおよび前記した位相差調整
を停止する手段と、磁気テープからのコントロール信号
と基準信号との位相差を検出してテープ走行の位相制御
が所定の位相で施されているか否かを判別する位相同期
検出手段とを設け、該位相同期検出手段の出力に従い、
前記した位相差調整の停止手段の停止動作を解除するこ
とを特徴とする自動トラッキング制御装置。
【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の構成において
静止画再生時、スローモーション再生時、早見再生時、
録画時等に前記した位相差調整の停止手段の停止動作を
働かせることを特徴とする自動トラッキング制御装置。
【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の構成において
前記した位相差調整の停止手段の停止動作の解除を遅延
させる手段を設けたことを特徴とする自動トラッキング
制御装置。