JPH0752958B2 - Ｆｍ変調回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、輝度信号と色信号とが時間軸多重されて記
録再生されるようになされた記録再生装置などに適用し
て好適なFM変調回路、特に温度変動などに拘らず常に安
定なFM変調出力が得られるようにしたFM変調回路に関す
る。

［従来の技術］ 記録再生装置などから再生された映像信号は通常時間軸
が変動（ジッタ）している。このジッタのうち、特に位
相ジッタを取り除くため、通常は映像信号中に挿入され
たバースト信号の位相が基準位相に一致するように補正
をかけている。

ところが、画像の高品位化を図るために採用されている
HDTVなどにおいて取り扱う映像信号には、このバースト
信号がないものがある。

例えば、映像信号の記録方式としてTCI（Ti me Compr
essed Integration）方式を採用する場合には、ダイレ
クト記録の場合のようなバースト信号が存在しない。

第４図はTCI記録方式のうち、帯域圧縮された色信号を
線順次に記録するようにしたMTCI（Modified Time Co
mpressed Integration）方式の信号フォーマットを示
す。

圧縮されたコンポーネント色信号、例えば赤及び青の色
差信号Ｒ−Y,B−Ｙは同図A,Bに示すように水平ブランキ
ング期間に挿入、多重される。Ｙは輝度信号を示す。赤
及び青の各色差信号Ｒ−Y,B−Ｙは線順次に挿入され
る。

このような映像信号の場合には、位相の基準となるバー
スト信号が挿入されていないために、バースト信号に代
わる信号としてFM変調周波数（被変調周波数）を利用す
ることが考えられている。その場合、FM変調周波数を安
定化し、その特定部分におけるFM変調周波数の位相を基
準にしてジッタの補正を行なうように工夫している。

第５図はそのような場合において使用されるFM変調回路
50の一例を示す。

同図において、端子12aには入力映像信号ｇ（MTCI信
号；第６図Ａ）が供給され、これがアンプ51を介してFM
変調器52に供給されてFM変調される。出力端子12bに出
力されたFM変調出力ｉ（同図Ｂ）は例えば記録系に供給
されてこれがダイレクト記録される。

FM変調出力ｉはさらに周波数・電圧変換器53に供給され
てFM変調周波数が電圧に変換される。

周波数・電圧変換器53は図のようにローパスフィルタ54
と検波器55とで構成され、ローパスフィルタ54は第７図
に示すような入出力特性となされ、FM変調周波数が高い
ほどゲインが小さくなる。そのため、ローパスフィルタ
出力ａは第６図Ｃのようになる。

このローパスフィルタ出力ａが検波され、検波出力であ
る周波数・電圧変換出力（以下変換出力という）ｂ（第
６図Ｄ）が誤差電圧検出とサンプリングホールドの双方
の機能を有する回路（以下サンプリングホールド回路と
いう）56に供給されて、変換出力ｂにおける特定部分の
誤差電圧が検出される。本例では、水平周期のうち水平
同期信号の部分の変換出力が基準電圧（図では接地電
位）と比較され、その誤差電圧がホールドされる。

そのため、入力映像信号ｇはタイミング信号発生回路57
に供給されて、これにより水平同期信号が抽出されると
共に、この水平同期信号に基づいてタイミング信号ｃが
形成され（同図Ｅ）、このタイミング信号ｃが得られた
時点における変換出力ｂと基準電圧との差電圧（誤差電
圧）ｄがサンプリングホールドされる（同図Ｆ）。した
がって、タイミング信号ｃはサンプリング信号として機
能する。

ホールドされた誤差電圧ｄはアンプ58を介して差動アン
プ51に供給され、水平同期信号部分の変換出力ｂが常に
基準電圧となるように負帰還制御される。

このような負帰還構成によって、FM変調出力ｉのある特
定部分におけるFM変調周波数が規定の周波数となるよう
にAFC制御される。FM変調周波数が安定すれば、そのキ
ャリヤ位相を基準にして再生ジッタを検出できるから、
再生ジッタ量に基づいて時間軸の変動を除去できる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述したFM変調回路50に設けられた周波数・
電圧変換器53にはローパスフィルタ54が設けられている
が、このローパスフィルタ54を構成する受動素子（コン
デンサ、抵抗器など）や、検波器55に設けられた受動素
子、半導体素子などは何れも温度特定を有するため、FM
変調周波数が同一周波数であっても、温度によってロー
パスフィルタ出力ａが異なった値となって得られること
がある。

また、ローパスフィルタ54のフィルタ特性が違うと、こ
れによっても異なったローパスフィルタ出力ａとなって
得られてしまう。

このような事態を回避するため、温度補償回路や電圧安
定化回路等を設けることも考えられるが、温度特性を完
全には打ち消すことができない。

そこで、この発明ではこのような課題を解決したもので
あって、温度変動などに拘らず常に安定したFM変調周波
数が得られるようにしたFM変調回路を提案するものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 上述した課題を解決するため、この発明では、FM変調器
を有し、これより出力されたFM変調出力の特定部分の周
波数と基準発振器から出力された基準周波数とが周波数
・電圧変換した出力同士で比較され、その比較出力を上
記FM変調器の入力に設けた差動アンプに帰還して被変調
信号のDC電位を制御することにより、安定なFM変調出力
が得られるようにしたことを特徴とするものである。

［作 用］ この発明ではFM変調周波数のうち特定部分の周波数、本
例では水平同期信号のFM変調周波数と同一周波数を発振
する基準発振器60が設けられる。

そして、FM変調出力ｉと基準信号の夫々が周波数・電圧
変換器53に供給され、その後夫々の変換出力ｂの差電圧
がサンプリングホールドされて、誤差電圧ｄが形成され
る。

このように、FM変調出力ｉと基準信号の夫々が周波数・
電圧変換器53に供給されるため、温度変動などがあって
も、FM変調出力ｉと基準信号の夫々が同様な変動を受け
る。そのため、温度変動による誤差電圧ｄへの影響はな
い。

［実 施 例］ 続いて、この発明に係るFM変調回路の一例を、上述した
磁気記録再生装置の記録系に適用した場合につき、第１
図〜第３図を参照して詳細に説明する。

第５図と同一の構成については同一符号を付し、その説
明は省略するが、この発明においてもFM変調出力ｉの周
波数を安定化するため、負帰還構成となされる。

そのため、端子12aに供給された入力映像信号ｇは差動
アンプ51を経てFM変調器52に供給されてFM変調が行なわ
れる（第２図A,B）。FM変調出力ｉはスイッチ61を介し
て周波数・電圧変換器53に供給されて所定の電圧に変換
される。

一方、基準信号の発振器60が設けられる。本例では、そ
の基準周波数は水平同期信号によってFM変調されたFM変
調周波数と同一の周波数に選定される。基準周波数はFM
変調出力ｉに対する位相基準として用いられるものであ
るから、安定した基準周波数が出力されるように発振器
60としては水晶発振器が使用される。

この基準信号はスイッチ61を介して共通の周波数・電圧
変換器53に供給されてFM変調出力ｉと同じく所定の電圧
に変換される。

一方、入力映像信号ｇはタイミング信号発生回路64に供
給されて、本例では第２図Ｅに示す切り替え信号Taが形
成されると共に、一対のタイミング信号Tb,Tcが形成さ
れる（第２図F,G）。

本例では、切り替え信号Ta及びタイミング信号Tbは何れ
も垂直周期の信号であって、ある水平周期の映像期間
（例えば、水平周期の中央部分）に得られるようにその
発生タイミングが選定されている。

したがって、この切り替え信号Taが得られる水平周期に
ついて説明すれば、この水平周期では切り替え信号Taの
期間だけスイッチ61は破線のように切り替えられる。そ
の結果、スイッチング出力SWとしては第２図Ｃのように
なり、ある水平周期のみFM変調出力ｉの一部にこのFM変
調出力ｉに代えて基準信号が挿入される。

周波数・電圧変換器53ではこのスイッチング出力SWが夫
々電圧に変換されるため、第２図Ｄのような変換出力ｂ
が得られる。この場合、AFCをかけるべき部分（本例で
は水平同期信号の部分）の変換出力レベル（振幅）と、
基準信号の変換出力レベルとは同一レベルとなるよう
に、予め基準信号のレベルが調整されているものとす
る。

変換出力ｂはサンプリングホールド回路62,63の夫々に
供給される。サンプリングホールド回路62はサンプリン
グホールド機能のみを有する回路であって、これには垂
直周期のタイミング信号Tbが供給されるため、基準信号
に関する変換出力ｂがサンプリングされ、これが次の垂
直周期までホールドされる。

タイミング信号Tbのパルス幅は切り替え信号Taのそれよ
りも若干狭くなされると共に、切り替え信号Taの内部に
含まれるようにその発生タイミングが選定されている。
これによって安定した変換出力ｂをサンプリングホール
ドすることができる。このサンプリングホールド出力を
bbとする（第２図Ｈ）。このホールド出力bbは他方のサ
ンプリングホールド回路63の入力端子63bに供給され
る。

他方のサンプリングホールド回路63は上述したように誤
差電圧検出機能を有し、その入力端子63cには変換出力
ｂ（以下FM変調出力ｉに関する変換出力をbcとする）そ
のものが供給されている。

サンプリングホールド回路63には第２図Ｇに示すような
水平周期のタイミング信号Tcが供給される。タイミング
信号Tcは水平同期信号と同じタイミングに得られるよう
になっている。そのパルス幅は水平同期信号のそれより
も狭い。

したがって、結局サンプリングホールド回路63において
は、タイミング信号Tcが供給されたときの変換出力bc
（FM変調出力ｉのうち水平同期信号部分の変換出力）
と、基準信号のホールド出力bbとの差電圧ｄ（＝bc−b
b）がサンプリングされ、その電圧値がホールドされ
る。

このようにして求めた誤差電圧ｄがアンプ58を経てFM変
調器52の入力側に設けられている差動アンプ51に供給さ
れる。差動アンプ51には被変調信号である入力映像信号
ｇが供給されているので、この差動アンプ51からは誤差
電圧ｄに応じたDC電位をもつ映像信号が出力される。そ
のため、FM変調器52ではこの誤差電圧ｄによってもその
FM変調周波数が制御されることになる。

このように、FM変調出力ｉの特定部分の誤差電圧ｄをAF
C制御電圧として負帰還させれば、誤差電圧ｄがゼロに
なるように閉ループ制御されるから、水平同期信号によ
ってFM変調されたFM変調周波数は基準周波数と常に一致
するようになる。したがって、映像信号の再生系ではこ
の水平同期信号のFM変調出力を検出し、基準周波数と位
相比較すれば再生映像信号のジッタ量を正確に検出する
ことができる。

第３図はこの発明の他の例を示す。本例では、周波数・
電圧変換器を個別に設けた場合であって、FM変調出力ｉ
用の他に、基準信号用の周波数・電圧変換器67が設けら
れ夫々の変換出力bb,bcが誤差電圧検出機能を有するサ
ンプリングホールド回路63に供給されてサンプリングホ
ールドされる。周波数・電圧変換器53,67の特性は同一
のものが使用される。

このように夫々専用の周波数・電圧変換器53,67を用い
て変換出力を形成してもよい。

この構成によれば、スイッチ61及びサンプリングホール
ド回路62を省略できる他、タイミング信号発生回路64の
構成を簡略化できる。これは、タイミング信号としては
誤差電圧を検出し、これをホールドするためのタイミン
グ信号Tcを発生させるだけでよいからである。

上述した構成において、周波数・電圧変換器53,67とし
ては、FM復調器などを用いることができる。上述の構成
によりFM復調電圧の温度変動などを補償し、安定なFM変
調出力を得ることができる。

基準信号の周波数は水平同期信号をFM変調したときに得
られるFM変調周波数と同一でなくてもよい。その場合に
はアンプ58、あるいはサンプリングホールド回路63の入
力若しくは出力電圧値に所定のオフセットを持たせれば
よい。

この構成によれば、FM変調周波数と基準信号の周波数と
を直接比較して、所定の誤差電圧ｄを得るようにしてい
るので、入力映像信号ｇとしてはクランプされた信号で
なくてもよい。

FM変調周波数と基準信号の周波数とを比較する場合、FM
変調周波数が飯体の周波数となっていればよいので、FM
変調周波数として一定の周波数となっていれば、周波数
を比較する区間は水平同期信号の区間でなくてもよい。

誤差電圧ｄの検出は水平周期ごとでなく、垂直周期ごと
でもよい。

基準信号の周波数をサンプリングホールドするタイミン
グは、垂直ブランキング期間に限らず、水平ブランキン
グ期間でもよい。

上述ではこの発明を適用できる記録再生手段として、MT
CI方式による映像信号を記録再生するようなVTRを例示
したが、搬送波記録帯域を狭帯域化し、クロマ信号を低
域変換すると共に、輝度信号をFM記録するようにした狭
帯域輝度信号に対する記録再生手段にも、この発明に係
るFM変調回路を適用することができる。

さらに、温度変動などを補償し、安定なFM変調出力を得
ることができるため、高い変調周波数精度が要求される
ようなFM変調器に適用できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明では、FM変調出力の特定
部分の周波数と基準発振器から出力された基準周波数と
が周波数・電圧変換した出力同士で比較され、その比較
出力をFM変調器の入力に設けた差動アンプに帰還して被
変調信号のDC電位を制御するようにしたものである。

これによれば、周波数・電圧変換器の温度変動などによ
る動作条件の変動が補償されるから、ことによって、常
に安定したFM変調出力が得られる。そのため、このFM変
調出力の特定部分のキャリヤ位相を基準にして再生ジッ
タ量などを正確に検出できる特徴を有する。しかも、差
動アンプを用いてFM変調器の被変調信号のDC電位を制御
する方式であるので、FM変調器としては、一般的で汎用
のFM変調器を使用することできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るFM変調回路の一例を示す要部の
系統図、第２図はその動作説明に供する波形図、第３図
はこの発明に係るFM変調回路の他の例を示す要部の系統
図、第４図はMTCI方式の映像信号フォーマットの説明
図、第５図は従来のFM変調回路の系統図、第６図及び第
７図はその動作説明に供する波形図である。 50……FM変調回路 52……FM変調器 53,67……周波数・電圧変換器 60……基準発振器 62……サンプリングホールド回路 63……誤差電圧検出機能を有するサンプリングホールド
回路 64……タイミング信号発生回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】FM変調器を有し、これより出力されたFM変
   調出力の特定部分の周波数と基準発振器から出力された
   基準周波数とが周波数・電圧変換した出力同士で比較さ
   れ、その比較出力を上記FM変調器の入力に設けた差動ア
   ンプに帰還して被変調信号のDC電位を制御することによ
   り、安定なFM変調出力が得られるようにしたことを特徴
   とするFM変調回路。