JPS61110358A - サ−ボ回路 - 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 本発明はサーボ回路に係り、特にヘリカルスキャンニン
グ方式ＶＴＲの再生時に、記録済磁気テープの記録トラ
ック跡を回転ヘッドが正確に走査するように、記録済磁
気テープの走行速度を制御するサーボ回路に関する。

従来の技術 第８図は従来のサーボ回路の一例のブロック系統図を示
す。同図中、実１は記録時の信号の流れを示し、破線は
再生時の信号の流れを示す。まず、記録時の動作につき
説明するに、基準パルス発生回路１よりの基準パルスは
、位相比較器２に供給され、ここでドラムモータ４の回
転位相を回転位相検出器５により検出して得た検出パル
スと位相比較され、その位相差に応じた誤差信号に変換
された後、モータ駆動回路３を通してドラムモータ４に
供給され、その回転を制御する。かかるドラムサーボ回
路により、記録時はドラムモータ４により回転せしめら
れる回転ドラムに取付けられた回転ヘッドが、磁気テー
プ１１上の垂直同期信号記録位置が一定となるようにド
ラムモータ４が回転制御される。

一方、回転位相検出器５の出力回転位相検出パルスはモ
ータ駆動回路８を通してキャプスタンモータ９に供給さ
れ、その回転数を一定に制御する。

キャプスタンモータ９の回転により、キャプスタンとピ
ンチローラ（いずれも図示せず）が夫々回転せしめられ
、それらにより挾持されている磁気テープ１１が一定速
度で走行せしめられる。また、この磁気テープ１１には
上記回転検出パルスがコントロールヘッド１０によりコ
ントロールパルスとしてテープ長手方向に沿うコントロ
ールトラックに、回転ヘッドによる記録トラックと一定
の位Ｉｌｌ係をもって記録される。かかるキャプスタン
サーボ回路により磁気テープ１１は一定速度で走行せし
められる。

次に再生時には、上記ドラムサーボ回路は記録時と同一
構成により、回転位相検出器５よりのドラムモータ４の
回転位相検出パルス（第９図（Ａ）に示す）と基準パル
ス発生回路１よりの第９図（Ｂ）に示す基準パルスとの
位相差に応じた位相誤差信号によりドラムモータ４の回
転を制御し、回転ヘッドが既記縁トラックを正確にトレ
ースする。

また前記キャプスタンサーボ回路は、再生時は回転位相
検出器５よりの第９図（Ａ）に示す回転位相検出パルス
のデユーティサイクルをトラッキング調整器６により手
動で調整して第９図（Ｃ）に示す如きパルスに変換する
。

ここで、トラッキング調整器６は一般に単安定マルチバ
イブレータから構成されており、その時定数がトラッキ
ングボリウムと呼称されるつまみを手動で回すことによ
り、可変制御される構成とされており、第９図（Ａ）に
示した回転位相検出パルスの立上りエツジでトリガーさ
れて、上記時定数に応じたパルス［ＴＸのパルスを出力
する。

すなわち、トラッキング調整器６からは手動で調整され
たパルス幅ＴＸで、かつ、周期が入力回転位相検出パル
スと同一周期のパルスが取り出される。

このトラッキング調整器６の出力パルスは比較用信号と
して位相比較器７に供給され、ここでコントロールヘッ
ド１０により再生された第９図（Ｄ）に示す前記コント
ロールパルスと位相比較される。位相比較器７より取り
出された位相誤差信号はモータ駆動回路８を経てキャプ
スタンモータ９に供給され、その回転を制御する。これ
により、回転ヘッドの回転位相に対するコントロールパ
ルスの再生タイミング位置が、トラッキング調整器６に
より設定された位置となるように磁気テープ１１の走行
が制御され、回転ヘッドは最適な記録トラック跡を走査
することができる。

ここで、他のＶＴＲで記録された記録済磁気テープを再
生する、所謂互換再生の場合は再生をするＶＴＲの回転
ヘッドの走査軌跡と、記録済磁気テープ上の記録トラッ
ク跡とは一致しないことがあり、また長時間モードで記
録された記録トラック跡の場合はそのトラック幅が標準
モード記録のものに比しはるかに狭いので回転ヘッドの
走査軌跡を記録トラック跡に一致させる操作がより必要
となる。更に記録時の温度条件の変化等により、ドラム
系の使用部品は伸縮を伴うのに対し、コントロールヘッ
ドはあまり温度条件に左右されないので、テープの巻始
めと巻終りとでは記録トラック跡と、再生コントロール
パルス記録位置との相対位置関係が必ずしも一致してい
るとは限らない。

この相対位置関係のずれは、すなわち回転ヘッドの走査
軌跡のずれになり、再生信号のＳ／Ｎの低下をもたらす
。

このため従来は再生画面を見ながら、トラッキングボリ
ウムを手動で操作し、これによりトラッキング調整器６
の時定数を可変し、回転ヘッドに記録トラック跡を最適
に走査するような走査軌跡を描かせ、最良の画質を得る
ようにしていた（これをトラッキング調整という）。

発明が解決しようとする問題点 しかるに、回転ドラムの周辺で温度変化等が生じた場合
、回転ドラムや周辺の取付部品に伸縮を伴うため、回転
ヘッドにより磁気テープの長手方向に対して傾斜して記
録形成された記録トラック跡と、固定のコントロールヘ
ッドにより温度変化等による影響を殆ど受けることなく
、磁気テープの長手方向に沿うコントロールトラックに
記録されたコントロールパルス記録位置との相対位置関
係が再生時においてもずれることがあり、従来は再生時
にその都度トラッキング調整を行なう必要があり、しか
もそのトラッキング調整は手動であるので調整操作が煩
雑で面倒である等の問題点があった。

そこで、本発明は再生被周波数変調波信号に基づいた信
号を予め設定した時間間隔でサンプリングし、そのサン
プリングデータに基づいてトラッキング調整器の時定数
を可変制御することにより、上記の問題点を解決したサ
ーボ回路を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 第１図は本発明になるサーボ回路の構成のブロック系統
図を示す。同図中、記録済記録媒体から再生された被周
波数変調波信号は、所定の信号に変換された後入力端子
１４を介してサンプリング手段１５に供給され、ここで
予め設定された時間間隔でサンプリングされる。判定手
段１６はサンプリング手段１５よりの順次のサンプルデ
ータとその直前の一のサンプルデータとの大小を逐次判
定するか、複数のサンプルデータの平均値を算出し、順
次の複数のサンプルデータの平均値同士の大小を逐次判
定する。制御信号発生手段１７は、判定手段１６の判定
結果に基づき再生被周波数変調波信号の包絡線レベルが
最大となるように前記トラッキング調整器の時定数を可
変ｉｔ制御する制御信号を発生してトラッキング調整５
１８に供給する。

このトラッキング調整器１８は第８図に示したトラッキ
ング調整器６に相当するトラッキング調整器で、入力端
子１９に入来した入力信号のデユーティサイクルを調整
して得たその出力信号は比較用信号として出力端子２０
を介して位相比較器（図示せず）に供給され、ここで再
生コントロールパルスと位相比較された後記録済記録媒
体の走行用モータの回転を制御する。

作用 トラッキング調整器１８はその時定数が制御信号発生手
段１７よりの制御信号によって制御され、その出力パル
スのデユーティサイクルが可変せしめられ、記録トラッ
ク跡に対する再生コントロールパルスの再生時間タイミ
ング位置が常に最良となるように記録済記録媒体の走行
速度が可変制御される。これにより、回転ヘッドの走査
軌跡は回転ヘッドの記録トラック跡に略一致する。以下
、本発明の各実施例について第２図乃至第７図と共に説
明する。

実施例 第２図は本発明回路の第１実施例のブロック系統図を示
す。同図中、第１図と同一構成部分には同一符号を付し
である。入力端子２１には回転ヘッドにより記録済磁気
テープの傾斜記録トラックから再生した被周波数変調波
信号（再生ＦＭ信号）を、包絡線検波して得た信号が入
来し、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ回路）２４に供給
される。

また、入力端子２２は第８図に示した回転位相検出器５
によりドラムモータ４の回転位相を検出して得た第９図
（Ａ）に示す姐き１フレ一ム周期の回転位相検出パルス
が入来し、中央処理ＩＩ（ＣＩ）ｕ）２６に供給される
。更に、入力端子２３には、ノーマル再生モードか特殊
再生モードかを示すモード判別信号が入来し、ｃｐｕ２
６に供給される。

これにより、ＣＩ）ＬＩ２６は特殊再生モード時はトラ
ッキング調整器１８の時定数をその可変範囲の中央の値
にセットするための制御信号のみを発生する。これに対
し、ノーマル再生時にはｃｐｕ２６は入力端子２２より
の回転位相検出パルスに基づいて一定期間遅延された例
えば１フレ一ム周期で一定幅のサンプリングパルスを発
生してＳ／Ｈ回路２４に供給し、入力端子２１よりの包
絡線検波。

信号をサンプリング及びホールドさせる。すなわち、Ｓ
／Ｈ回路２４とｃｐｕ２６のサンプリングパルス発生部
とは、前記サンプリング手段１５を構成している。

ここで、Ｓ／Ｈ回路２４の入力包絡線検波信号を第３図
に曲線ａ、ｂ及びＣ（又はｄ）で示し、入力端子２２よ
りの回転位相検出パルスの前縁の入来時刻を同図に　１
．．１２及びｔ３で示し、更にＳ／Ｈ回路２４の入力サ
ンプリングパルスによるサンプリング時刻を同図にｔｌ
’、ｊｚ’及びｂ　ｌで夫々示すものとすると、Ｓ／Ｈ
回路２４の出力信号は、時刻し１′〜℃２′　までは時
刻ｔ＋　ｌ　でサンプリングされたＥｖｅ、時刻　し２
′〜【３′までは時刻ｔｚ　ｌ　でサンプリングされた
ＥＶ２．時刻　ｔ３１から１フレーム後の次のサンプリ
ング時点までは時刻ｔ３１　でサンプリングされたＥＶ
３（又は後述するＥｖａ）の各サンプル電圧がＡ／Ｄ変
換器２５に順次に供給され、ここでアナログ−ディジタ
ル変換されて適宜な符号化ビット数のディジタル信号（
サンプルデータ）とされた後ｃｐｕ２６に供給される。

ｃｐｕ２６は入力サンプルデータの値とその直前に入来
したサンプルデータの値との大小判定を行ない、その大
小の結果に応じてディジタル制御信号を発生し、それを
Ｄ／Ａ変換器２７によりディジタル−アナログ変換させ
てアナログ制御信号とした後トラッキング調整器１８の
時定数可変用信号として供給する。すなわち、Ａ／Ｄ変
換器２５とｃｐｕ２６の一部とは前記判定手段１６を構
成しており、またｃｐｕ２６のディジタル制御信号発生
部及びＤ／Ａ変換器２７は前記制御信号発生手段１７を
構成している。

ここで、トラッキング調整器１８の時定数、すなわち出
力パルスのパルス幅ＴＸが最大ｆｉｌｌ　Ｔ　ｘｍａｘ
のときには、回転ヘッドは第４図にＨｌａＸで示す如く
、再生走査すべき磁気テープ２９上のビデオトラック３
０に対して遅れた位置を走査し、他方、最小値Ｔｘｍｉ
ｎのときには一同図にＨｍｉｎで示す如く、ビデオトラ
ック３０に対して進んだ位置を走査する。回転ヘッドに
よりビデオトラックから再生される再生ＦＭ信号の包絡
線レベルは、回転ヘッドのビデオトラック摺接面積に応
じて変化し、回転ヘッドの走査中心線と記録ビデオトラ
ックの中心線とが一致するとき（トラッキング位相角は
Ｏ。

のとき）は最大値となり、トラッキング位相角が０°よ
り進んでも遅れてもその角度が大になる（上記摺接面積
が小になる）に応じて第５図に示す如く漸次量となる。

従って、再生ＦＭ信号の包絡線検波レベルをサンプリン
グしただけでは、その値によってトラッキングずれを生
じているか否かはわかっても、回転ヘッドはトラッキン
グ位相角が遅れ方向にずれているのか、進み方向にずれ
ているのか判断がつかない。このため、前記判定手段１
６によってこの判断を行なうものである。

なお、第４図中、オーディオトラック及びコントロール
トラックの図示は省略しである。

すなわち、ＣＤＬＩ２６は第３図に示した時刻１゜でデ
ィジタル制御信号ＤＴＩを発生してトラッキング調整器
１８の時定数（換言するとパルス幅ＴＸ）をＴＴＩにセ
ットし、この状態で時刻ｔｌ　’　でＥｖｅのサンプル
データを取り込む。次に時刻ｔ２にてｃｐｕ２５はディ
ジタル制御信号［）　ｒｎ＋を発生してトラッキング調
整器１８の出力パルス幅がＴＴＩよりも一定値Δだけ大
なるＴ　ｎ＋＋となるように設定した後、この条件下に
おいて、時刻ｔ２′で前記ＥＶ２のサンプルデータを取
り込み、更に直前のサンプルデータＥｖ＋　どの大小判
定を行なう。

第３図ではＥＶＩ＞ＥＶ２であるから、ｃｐｕ　２６は
次に時刻ｔ３にてディジタル制御信号Ｄ　ｒｐ＋を発生
して、トラッキング調整器１８の出力パルス幅が、ＴＴ
Ｉよりも一定値Δだけ小なるＴη、１となるように設定
した後、時刻ｈ　ｌで前記ＥＶ３のサンプルデータを取
り込み、更に直前のサンプルデータＥＶ２との大小判定
を行なう。ここでは、ＥＶ２＜ＥＶ３であり、またＥＶ
Ｉ＞ＥＶ３である。従って、第５図に示した特性からも
わかるように、このときは回転ヘッドは良好なトラッキ
ング状態にあることに、なる。これにより、ｃｐｕ２６
より出力されるディジタル制御信号は、±１ビットの範
囲内で収束する。

他方、上記の時刻ｔ３　’で第３図にＥＶＪで示したサ
ンプルデータを取り込んだ場合は、ＥＶＪ＞ＥＶＩ　＞
ＥＶＪであるから、第５図の特性からもわかるように、
回転ヘッドはトラッキング位相角が遅れた状態で走査し
ていることになり、このため、次の１フレーム後の時刻
ではＣＩ）Ｌ１２６はトラッキング調整器１８の出力パ
ルス幅がＴｎ−＋よりも一定埴Δだけ小なるＴ　Ｔｌ−
２となるように設定する。

また、回転ヘッドが例えば第４図にＨｌｎで示す位置に
在った場合、その再生ＦＭ信号レベルのサンプル値が第
５図のＥｖｓで、そのときのＣｐｕ２６の出力ディジタ
ル制御信号がＤｎ’であるものとすると、次のフレーム
ではｃｏｕ２６はパルス幅Ｔｘを更に一定値Δ（−ステ
ップ）だけ長くするディジタル制御信号ＤＴｌ會１′　
を出力する。これにより、回転ヘッドが第４図中ＨＩｌ
ｌａｘ方向へ所定量シフトされて、次のサンプルデータ
は第５図のＥｖｓとなる。しかる後にｃｐｕ２６は両サ
ンプルデータＥｖｓ　、Ｅｖｓの大小判定を行ない、Ｅ
ｖｓ　＜Ｅｖｓの結果、更に次のフレームで前記パルス
幅ＴＸをＤη＋１′時よりも更に一定値Δだけ大にする
ディジタル制御信号Ｄηす２′を発生して、回転ヘッド
を更に第４図中、ＨＩｌｌａ×方向へ所定値シフトさせ
る。以下この繰り返しにより回転ヘッドをトラッキング
位相角Ｏ°の位置に収束される。

なお、トラッキング調整器１８の出力パルス幅ＴＸの最
小可変ステップは、ｃｐｕ２６の出力ディジタル制御信
号の符号化ビット数が多ければ多いほど小となり、精密
な可変ができるが、この符号化ビット数が少ない場合は
前記±１ビットの変動はトラック走査上の時刻的ぶれ（
ワウ・フラッタ）を伴う結果となる。従って、ワウ・フ
ラッタの影響を受けないようにするには、符号化ビット
数を多くする必要がある。

また、同一条件ＤＴＩによるセットを継続し、複数のサ
ンプルデータを取り込んだ後それらの平均値を算出し、
同様にして算出した直前の複数のサンプルデータの平均
値との大小判定を行なうようにしてもよい。この場合、
ディジタル制御信号Ｄｎの条件下で複数個のサンプルデ
ータの平均値（これをＨｖｔ＋で示す）を算出し、次に
ディジタル制御信号をＤ　＋ｎ＋にセットし、この条件
下で複数個のサンプルデータの平均値（これをＥ　Ｖ　
Ｔｌ＋Ｉで示す）を算出し、しかる後にＥｖηとＥ　ｖ
　ｔ＋ｎとの大小の判定により次のディジタル制御信号
の値を定める。例えば、Ｅｖｔ＋＜Ｅｖｔｕ＋のときは
、ディジタル制御信号はＤη十１　（すなわちＤ　Ｔｌ
＋＋よりも更にトラッキング調整器１８の時定数を大に
する制御信号）にセットする。

このようにして、ＶＴＲの再生スタート直後、極めて短
時間で自動的に回転ヘッドを記録トラック上正確に走査
させるトラッキング制御をすることができる。

なお、定常状態に達した後は第３図中、Ｅｖ＋。

ＥＶＪ及びＥＶ３のサンプルデータが繰り返し得られる
が、定常状態に達した後にこれら３値の比較を行ない、
最大値を選択してそのときの制御信号をｃｐｕ２６から
出力信号としてトラッキング調整器１８に供給してもよ
い。この場合、ＶＴＲはドラムサーボ回路とキャプスタ
ンサーボ回路により、一度定常状態に入ると、外乱（温
度変化等）の大きな要因がない限りトラッキング変動が
少ない。このため、定常状態に入った後は、サンプリン
グ期間を十分長い適宜な時間間隔（温度条件等にもよる
が、−例として１ｏ分〜３０分程度）に変更し、この時
間間隔で再生ＦＭ信号のサンプリング（キャリブレーシ
ョン）をすることにより、瞬時にトラッキング再調整し
て最適トラッキング状態とする。これにより、回転ヘッ
ドの単位時間当りのシフト回数は定常状態では、再生ス
タート１侵から定常状態に入るまでの期間に比し大幅に
少なくなり、ワウ・フラッタの点でより有利となる。

第６図は本発明回路の第２実施例の回路系統図を示す。

同図中、第２図と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。ｃｐｕ３２は抵抗Ｒ，２Ｒ，４Ｒ，
８Ｒの各抵抗と演算増幅器３４とよりなるＤ／Ａ変換器
３３から、一定周期でＯから順次レベルが階段状に大に
なるような信号を発生させるだめの４ビツトのディジタ
ル信号をＤ／Ａ変換器３３に供給する。Ｄ／Ａ変換器３
３の出力階段波はコンパレータ３５に供給され、ここで
入力端子２１よりの包絡線検波信号との大小判定が行な
われる。例えば、コンパレータ３５は第７図にｅで示す
上記包絡線検波信号と、同図にｒで示すＤ／Ａ変換器３
３よりの階段波とのレベル比較をして、階段波ｆが包絡
線検波信号ｅよりも大レベルとなった時点で出力が反転
してｃｐｕ３２にそのときの階段波ｒのレベルＥＶ７を
サンプリングデータとして取り込ませる。

すなわち、ｃｐｕ３２のＤ／Ａ変換器３３へのパルス発
生回路部、Ｄ／Ａ変換器３３．コンパレータ３５は前記
サンプリング手段１５を構成している。以下、前記第１
実施例と同様の動作によりトラッキング調整器１８を制
御する。

なあ、本発明は上記の各実施例に限定されるものではな
く、サンプリング周期は異なる回転ヘッドでは再生感度
が異なるから、同一の再生回転ヘッドの再生ＦＭ信号か
らサンプリングすべく１フレ一ム単位としたが、複数フ
レーム単位でもよい。

また、ＶＴＲ電源入力時から磁気テープの走行が始まる
初期状態ではｃｐｕ２６又は３２の出力ディジタル制御
信号を、ＴＸがその可変範囲の中央の値となる値にセッ
トすることにより、定常状態の最適トラッキング状態に
入るまでの時間を短縮することができる。

発明の効果 上述の如く、本発明によれば、再生開始直後から極めて
短時間で回転ヘッドが既記縁トラックを正確に走査する
ように記録済記録媒体の走行制御ができ、またそのトラ
ッキング状態をその後継続して維持することができ、し
かもこれらの制御は自動的に行なわれるので操作の！！
雑さはなく、互換再生時、長時間モード再生時の場合や
、温度条件等の変化等が生じても、常に極めて安定で画
質の良好な再生画像を得ることができる等の特長を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明回路の構成を示すブロック系統図、第２
図及び第６図は夫々本発明回路の各実施例を示すブロッ
ク系統図及び回路系統図、第３図は第２図図示ブロック
系統のサンプリング動作等を説明する図、第４図はトラ
ッキング調整器の時定数と回転ヘッドの走査位置との関
係を示す図、第５図はトラッキング位相角と再生ＦＭ信
号との関係を示す図、第７図は第６図図示回路系統のサ
ンプリング動作等を説明する図、第８図は従来のサーボ
回路の一例を示すブロック系統図、第９図は第８図図示
ブロック系統の動作説明用信号波形図である。 ２．７・・・位相比較器、４・・・ドラムモータ、５・
・・回転位相検出器、６．１８・・・トラッキング調整
器、９・・・キャプスタンモータ、１０・・・コントロ
ールヘッド、１１．２９・・・磁気テープ、１４・・・
信号入力端子、１５・・・サンプリング手段、１６・・
・判定手段、１７・・・制御信号発生手段、２１・・・
包絡線検波信号入力端子、２２・・・回転位相検出パル
ス入力端子、２４・・・サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回
路、２５・・・Ａ／Ｄ変換器、２６．３２・−・中央処
理ＨＭ　（ｃｐｕ　）、２７．・３３．３６・・・Ｄ／
Ａ変換器、３５・・・コンパレータ。 特許出願人　日本ビクター株式会社 第１図 第２図 ＩＩ　　ＩＩ　　　　　　　ｔ２　１２　　　　　１３
　１３’　　　　　　　　　　　！１％Ｔｉｔ第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被周波数変調波信号が回転ヘッドにより記録され、かつ
   、一定周期のコントロールパルスがコントロールヘッド
   により記録された記録済記録媒体の既記録信号の再生時
   に、再生された上記コントロールパルスに対する比較用
   信号の位相を調整するトラッキング調整器を有し、該コ
   ントロールパルスと該トラッキング調整器よりの該比較
   用信号との位相差に応じた信号に基づいて該記録済記録
   媒体の走行用モータの回転を制御するサーボ回路におい
   て、該記録済記録媒体より再生された前記被周波数変調
   波信号に基づいた信号を予め設定された時間間隔でサン
   プリングするサンプリング手段と、該サンプリング手段
   よりの順次のサンプルデータとその直前の一のサンプル
   データとの大小、又は複数のサンプルデータの平均値と
   その直前の複数のサンプルデータの平均値との大小を逐
   次判定する判定手段と、該判定手段の判定結果に基づき
   前記再生被周波数変調波信号の包絡線レベルが最大とな
   るように前記トラッキング調整器の時定数を可変制御す
   る制御信号を発生して該トラッキング調整器に供給する
   制御信号発生手段とよりなることを特徴とするサーボ回
   路。