JPS612492A - カラ−ビデオ信号の時間軸補正装置 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は、ビデオディスク等の記録媒体から再生され
たカラービデオ信号の時間軸を補正する装置に関する。

し発明の技術的背景とその問題点］ ビデオディスクのような回転記録媒体から信号を再生す
る場合、記録媒体の偏心や駆動系の回転むら等により再
生信号に時間軸の誤差（ジッタ）が生じ、これを放置す
ると再生画像品質が大きく劣化する。特に記録された信
号がカラービデオ信号の場合には、色情報を位相情報に
より伝送している関係で、その影響は特に大きい。そこ
で従来より再生信号から時間軸の誤差を検出し、時間軸
を補正することが一般に行なわれている。

このようなカラービデオ信号の時間軸補正装置は基本的
に、再生カラービデオ信号から分離・抽出した水平同期
信号およびカラーバースト信号をそれぞれ基準信号と位
相比較して誤差信号を生成し、両誤差信号を合成した信
号を時間軸補正信号とする構成となっている。すなわち
、水平同期信号と基準信号との位相比較結果に基く第１
のフィードバックループと、カラーバースト信号と基準
信号との位相比較結果に基く第２のフィードバックルー
プとによる２重のループによって時間軸補正を行なう。

水平同期信号は周波数が例えば１５７５ｋＨｚと比較的
低く、カラーバースト信号は例えば３．５８ＭＨ２と周
波数が高いため、第１のフィードバックループは大きな
時間軸誤差を除去するのに有効であり、第２のフィード
バックループは小さな時間軸誤差を除去するのに有効で
ある。

第１および第２のフィードバックループは、このように
時間軸誤差の大きさに対しては応答範囲が異なっている
が、それぞれの誤差信号が合成されて同一点にフィード
バックされるため、周波数軸上での応答範囲は同一であ
る。従って、例えば時間軸誤差の小さい定常状態におい
てより高精度な時間軸補正を行なうことを考えると、第
１のフィードバックループのループゲインを第２のフィ
ードバックループのそれより十分小さくすることが望ま
しいが、このようにループゲインを設定すると大きな時
間軸誤差が生じた場合に第１のフィードバックループの
応答が十分でなく、その過渡特性が劣化するという問題
がある。

また、逆に第１のフィードバックループの応答が適切と
なるようにそのループゲインを設定すると、第２のフィ
ードバックループのループゲインは第１のフィードバッ
クループのそれをさらに上回らなければならないので、
非常に大きな値となってしまう。その結果、定常状態に
おいて第２のフィードバックループが不安定になるとい
う問題が発生する。

このような問題を解決するため、例えば特開昭５８−１
３４５９５号公報に記載されているように、第１のフィ
ードバックループは低域成分の時間軸誤差にのみ応答さ
せ、第２のフィードバックループは高域成分の時間軸誤
差にのみ応答させるようにした装置が提案されている。

このようにすると第１および第２のフィードバックルー
プのループゲインを最適に設定することができ、上述の
不都合はなくなる。

ところが、このように第１および第２のフィードバック
ループの応答範囲を周波数分割すると、定常状態におけ
る低域成分に対する高精度な時間軸補正の能力が失われ
るという問題が新たに生じる。すなわち、第２のフィー
ドバックループは本来、低域、高域を問わず小振幅の時
間軸変動であれば高精度な補正が可能であるにもがかわ
らず、低域成分の時間軸誤差については第１のフィー　
ドパツクループのみによって補正しているため、第２の
フィードバックループの高精度な補正能力が十分に生か
されていないことになる。

［発明の目的コ この発明の目的は、水平同期信号を用いて時間軸誤差を
検出する第１のフィードバックループと、カラーバース
ト信号を用いて時間軸誤差を検出する第２のフィードバ
ックループとがそれぞれ持っている本来の特性を効果的
に利用し、時間軸誤差を低域から高域に至る広い周波数
成分にわたって高精度に補正できるカラービデオ信号の
時間軸補正装置を提供することである。

［発明の概要コ この発明は、第１のフィードバックループと第２のフィ
ードバックループとをＦｆＩ間軸誤差の大きさに応じて
選択的に用いて時間軸補正を行なうことを骨子とするも
のである。

すなわち、この発明に係るカラービデオ信号の時間軸補
正装置は、記録媒体から再生されたカラービデオ信号に
含まれる水平同期信号と第１の基準信号との位相を比較
し両信号の位相差に対応した誤差信号を得る第１の位相
比較手段と、前記カラービデオ信号に含まれるカラーバ
ースト信号と第２の基準信号との位相を比較し両信号の
位相差に対応した誤差信号を得る第２の位相比較手段と
、これら第１および第２の位相比較手段によりそれぞれ
得られた誤差信号から前記カラービデオ信号の時間軸誤
差の大きさを判定する判定手段と、この判定手段により
時間軸誤差が大きいと判定されたときは第１の位相比較
手段により得られた誤差信号を、また時間軸誤差が小さ
いと判定されたときは第２の位相比較手段により得られ
た誤差信号をそれぞれ前記カラービデオ信号の時間軸補
正信号として選択する選択手段とを備えたことを特徴と
している。

［発明の効果］ この発明によれば、第１および第２のフィードバックル
ープが選択的に用いられるため、両ループのループゲイ
ンをそれぞれ最適に設定することができ、それにより過
渡特性の向上が図られるとともに、高精度な時間軸補正
を安定性を損うことなく実現することが可能となる。

また、この発明では特に第１および第２のフィードバッ
クループの応答範囲を周波数分割した従来方式と異なり
、第２のフィードバックループが高域成分の時間軸誤差
のみならず低域成分の時間軸誤差についても応答するた
め、第２のフィードバックループが本来布する高精度な
補正能力が低域成分の時間軸誤差補正にも十分に発揮さ
れるという利点がある。一方、第１のフィードバックル
ープも低域成分の時間軸誤差のみならず高域成分の時間
軸誤差にも応答できるので、第１および第２のフィード
バックループの応答範囲を周波数分割する従来方式では
対処できなかった。突発的に発生する高域成分の大きな
時間軸誤差の補正も可能である。

［発明の実施例］ 第１図はこの発明の一実施例に係るカラービデオ信号の
時間軸補正装置の構成図である。図において、回転記録
媒体１は例えば光学方式のビデオディスクであり、スピ
ンドルモータ２によって回転駆動される。記録媒体１上
に記録されているカラービデオ情報は光学ヘッド３によ
り読取られ、可変遅延要素４および信号処理回路５を経
て再生カラービデオ信号として取出される。

可変遅延要素４は例えばＣＯＤ、ＢＢＤ等の電荷転送素
子によって構成され、後述する時間軸補正信号により遅
延時間が制御されることによって再生カラービデオ信号
の時間軸誤差を除去するものである。なお、可変遅延要
素４の遅延時間の制御により時間軸補正を行なう代りに
、光学ヘッド３内に通常設けられる。読取り用レーザビ
ームの照射位置を記録媒体１上のトラック接線方向に制
御するためのタンジエンシャルミラーを制御してもよい
。

再生カラービデオ信号は水平同期分離回路６およびカラ
ーバースト分離回路７に供給され、水平同期信号８およ
びカラーバースト信号９がそれぞれ分離・抽出される。

水平同期信号８は第１の位相比較器１０に入力され、カ
ラーサブキャリア周波数（例えば３．５８Ｍ）−１ｚ　
）で発振する水晶発振器１１の出力を分周器１２で水平
同期周波数（例えば１５．７５ｋＨｚ　）まで分周して
得た基準信号１３と比較されることにより、誤差信号１
４が生成される。

一方、カラーバースト信号９は第２の位相比較器１５に
入力され、発振器１１の出力を可変移相器１６により位
相シフトシて得た基準信号１８と比較されることにより
、誤差信号１９が生成される。なお、可変移相器１６の
位相シフト量は誤差信号１９をローパスフィルタ１７を
通した信号により、基準信号１８の位相がカラーバース
ト信号９の中心位相（時間軸誤差がないときの位相）と
一致するように制御される。

第１の位相比較器１０の出力に得られた誤差信号１４は
、一方においてモータ駆動回路２０を介してスピンドル
モータ２にフィードバックされ、その回転を制御する。

このフィードバックループ（以下、これを主フイードバ
ツクループという）の応答可能な周波数成分は通常数Ｈ
ｚ以下であり、これ以上の周波数成分のｎ間軸誤差を除
去するために、第１および第２の位相比較器１０．１５
によって得られた誤差信号１４．１９を時間軸補正信号
とする第１および第２のフィードバックループによる時
間軸補正が必要となる。

この実施例においては、この第１および第２のフィード
バックループによる時間軸補正は次のように行なわれる
。すなわち、第１および第２の位相比較器１０．１５に
よってそれぞれ得られた誤差信号１４．１９は２人力の
切換回路２３に導かれる。切換回路２３は電圧制御によ
って切換動作を行なうものそ、時間軸誤差の大きさを判
定するための誤差信号１４．１９の差信号を得る減算器
２１の出力が、必要に応じて設けられるバイパスフィル
タ２２を介して制御電圧として供給され、この制御電圧
となる差信号レベルが設定値以上の場合は誤差信号１４
を時間軸補正信号２４として選択し、また設定値に満た
ない場合は誤差信号１９を時間軸補正信号２４として選
択するように切換ねる。そして、この時間軸補正信号２
４がバイパスフィルタ２５を介して可変遅延要素４に供
給されるようになっている。なお、バイパスフィルタ２
５は時間軸補正信号２４から主フイードバツクループの
応答周波数成分（数Ｈｚ程度以下）を除去するためのも
のである。また、バイパスフィルタ２２もこのバイパス
フィルタ２５と同一特性に設定されている。

今、第１および第２のフィードバックループの応答特性
、すなわちループゲインが等しく設定されているものと
すると、時間軸誤差が第？の位相比較器１５の位相比較
範囲に入って十分に検出される程度に小さい場合には、
減算器２１によって得られる差信号は第１および第２の
位相比較器１０．１５間の精度差に由来する程度の電圧
しか発生ぜず、そのレベルは極く小さい。この場合、切
換回路２３はその制御ＩＮ圧が設定値に達しないため、
第２の位相比較器１５によって得られた誤差信号１９を
時間軸補正信号２４として選択する。

従って、この場合は第２のフィードバックループによる
高精度な時間軸補正が行なわれることになる。しかも、
この第２のフィードバックループによる時間軸補正は、
前述した公知例のように誤差信号周波数成分がローパス
フィルタにより高域成分のみに制限されてはいないので
、高域成分は勿論、低域成分の時間軸誤差についても有
効に行なわれる。

一方、なんらかの外乱により時間軸誤差が増大し、第２
のフィードバックループのループゲインによって第２の
位相比較器１５の位相比較範囲に入らない場合には、第
２のフィードバックループは線形動作を行なうことがで
きず、減算器２１カ）ら得られる差信号レベルが増大し
、これにより切換回路２３は第１の位相比較器１０によ
っ得られた誤差信号１４を選択するように切換ねる。従
って、この場合は第１のフィードバックループによって
時間軸補正が行なわれることになる。

このように、時間軸誤差の大きさに応じて第１および第
２のフィードバックループを選択的に用いることにより
時間軸の補正を行なっているため、両ループの特性を最
大限に生かした補正が可能となる。この場合、両ループ
のループゲインは互いの動作に影響を与えることがなく
最適に設定可能である。すなわち、第１のフィードバッ
クループのループゲインを十分に大きくしても、時間軸
誤差が小さい場合の第２のフィードバックループによる
補正動作に悪影響を及ぼすことがないので、大きな時間
軸誤差に対する応答性が良好となり、過渡特性が向上す
る。また、このように第２のフィードバックループのル
ープゲインを十分大きくしても、第２のフィードバック
ループのループゲインを極端に大きくすることなく第２
のフィードバックループによる時間軸補正を行なうこと
ができるため、第２のフィードバックループの安定性を
損うことなく、比較的小さな時間軸誤差に対する高精瓜
な補正を可能とすることができる。

なお、上記実施例においては第２の位相比較器１５、可
変移相器１６およびローパスフィルタ１７によってフィ
ードバックループ（以下、これを局部フィードバックル
ープという）が形成されているが、このループは第１の
フィードバックループど第２のフィードバックループと
の位相差を補正するためのものである。すなわち、理想
的には第１および第２の位相比較器１０．１５の出力が
ともに雪の点で系が安定状態となることが望ましいが、
実際には水平同期分離回路６とカラーバースト分離回路
７との間の定常的な位相検出誤差や、主フイードバツク
ループに由来する第１の位相比較器１０の定常位相誤差
（位相比較器１０の出力の直流分は主フイードバツクル
ープを介してフィードバックされるために、主フイード
バツクループが完全積分型でないと定常的な誤差が位相
比較器１０の出力に残留する。）、およびそれらのドリ
フ１〜により、系全体としての安定点が必ずしも第２の
位相比較器１５の位相比較範囲の中点に対応せず、結果
として位相比較器１５の動作範囲が極端に狭められたり
、動作範囲を外れたりして第２のフィードバックループ
が正常動作不能となるおそれがある。この点、上述した
ような局部フィードバックループを設ければカラーバー
スト信号９の中心位相に基準信号１８の位相が一致する
ことにより、第２の位相比較器１５の出力はその位相比
較範囲のほぼ中点で安定点となるので、第２のフィード
バックループの動作が安定化される。

また、上記の局部フィードバックループは主フイードバ
ツクループおよび第１のフィードバックループにおける
位相比較のための基準信号１３のもととなる発振器１１
の出力信号を位相シフトすることにより、第２のフィー
ドバックループで必要な基準信号１８を出力する構成と
なっているため、通常のＰＬＬ　（フェイズロックルー
プ）と異なって専用の発振器が不要であり、また引込み
範囲が例えば主フイードバツクループの応答帯域と同程
度に狭くてよい。すなわち、この局部フィードバックル
ープは主フイードバツクループが応答する掻く低い周波
数成分の時間軸誤差に対してのみ応答して、この時間軸
誤差に対してのみ第２の位相比較器１５の出力に得られ
る誤差信号１９が零となるように働くので、結果として
比較的小さな時間軸誤差に限れば、第２のフィードバッ
クループを主フイードバツクループが応答する極く低い
周波数成分を除いた低域から高域にわたる広い周波数成
分の時間軸誤差に応答させることができる。

第２図はこの発明の他の実施例を示すもので、第１図に
おける可変移相器１６を電圧制御発振器２６に置換える
ことにより、局部フィードバックループをＰＬＬで構成
したものである。この場合、ＰＬＬは電圧制御発信器２
６の初期の発振周波数とカラーバースｌ−信号９の周波
数との差に対して、まず周波数引込み１次いで位相引込
みという２段階の動作を行ない、最終的に発振周波数が
カラーバースト信号９０周波数に一致した状態となるが
、これらの引込み範囲および引込み時間は初期の周波数
差とループの応答帯域に大きく依存し、一般には前者の
周波数差は小さい方が、後石の応答帯域は広い方が安定
動作の上で好ましい。しかし、ＰＬＬの応答帯域が広す
ぎると第２のフィードバックループの時間軸誤差に対す
る応答帯域が減少するので、ＰＬＬの安定動作と第２の
フィードバックループによる時間軸補正性能の両方を勘
案して、ＰＬＬの応答帯域を決定することが望ましい。

この発明は上記した実施例に限定されるものではなく、
例えば実施例では第１および第２の位相比較器により得
られた誤差信号の差を検出し、その差信号レベルが設定
以上か否かによって時間軸誤差の大きさを判定したが、
この時間軸誤差の大きさを判定する手段は種々の変形が
考えられ、例えばフィードバックループとは別個に判定
するものでもよい。その他、この発明は要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形実施が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るカラービデオ信号の
時間軸補正装置の構成図、第２図はこの発明の他の実施
例に係るカラービデオ信号の時間軸補正装置の構成図で
ある。 １・・・回転記録媒体、２・・・スピンドルモータ、３
・・・光学ヘッド、４・・・可変遅延要素、５・・・信
号処理回路、６・・・水平同期分離回路、７・・・カラ
ーバースト分離回路、８・・・水平同期信号、９・・・
カラーバースト信号、１０・・・第１の位相比較器、１
１・・・発振器、１２・・・分周器、１３・・・基準信
号、１４・・・誤差信号、１５・・・第２の位相比較器
、１６・・・可変移相器、１７・・・ローパスフィルタ
、１８・・・基準信号、１９・・・誤差信号、２０・・
・モータ駆動回路、２１・・・減算器、２２・・・バイ
パスフィルタ、２３・・・切換回路、２４・・・誤差信
号、２５・・・バイパスフィルタ、２６・・・電圧制御
発成器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体から再生されたカラービデオ信号に含ま
   れる水平同期信号と第１の基準信号との位相を比較し両
   信号の位相差に対応した誤差信号を得る第１の位相比較
   手段と、前記カラービデオ信号に含まれるカラーバース
   ト信号と第２の基準信号との位相を比較し両信号の位相
   差に対応した誤差信号を得る第２の位相比較手段と、こ
   れら第１および第２の位相比較手段によりそれぞれ得ら
   れた誤差信号から前記カラービデオ信号の時間軸誤差の
   大きさを判定する判定手段と、この判定手段により時間
   軸誤差が大きいと判定されたときは第１の位相比較手段
   により得られた誤差信号を、また時間軸誤差が小さいと
   判定されたときは第２の位相比較手段により得られた誤
   差信号をそれぞれ前記カラービデオ信号の時間軸補正信
   号として選択する選択手段とを備えたことを特徴とする
   カラービデオ信号の時間軸補正装置。
2. （２）第１の位相比較手段に供給される基準信号はカラ
   ーサブキャリア周波数と同一周波数で発振する発振器出
   力を水平同期周波数まで分周した信号であり、第２の位
   相比較手段に供給される基準信号は上記発振器の出力を
   第２の位相比較手段により得られた誤差信号に基いてカ
   ラーバースト信号の中心位相に一致するように位相シフ
   トした信号であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のカラービデオ信号の時間軸補正装置。
3. （３）判定手段は第１および第２の位相比較手段により
   それぞれ得られた誤差信号の差を検出し、その差信号レ
   ベルが設定値以上か否かにより時間軸誤差が大きいか小
   さいかの判定を行なうものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のカラービデオ信号の時間軸補正
   装置。