JPS6312436B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複合カラーテレビジヨン信号中のカ
ラーバースト信号の位相と、基準の位相を有する
信号の位相とが90゜又は−90゜となつたことを検出
するカラーバースト信号の位相検知装置に関する
ものであり、さらに詳述すれば、簡易型磁気録画
再生装置（VTR）において、磁気テープ上より
再生されるカラーバースト信号の位相が90゜又は
−90゜であることを±30゜位の精度で検出せんとす
るものである。簡易型のVTRから再生されるカ
ラーバースト信号は、テレビジヨン放送のカラー
バースト信号と比較して一般に雑音が多く、しか
も、その振幅が、２つのヘツド間の出力信号のレ
ベル差やヘツドと磁気テープとの接触具合の変動
等により変化している。

まず本発明が応用されて特定効果のある家庭用
の簡易型VTRについて簡単に説明し、問題点を
明確にする。近年、家庭用として普及しつつある
簡易型VTRとして、VHS方式と呼称される方式
がある。この方式の詳しい説明は、例えばテレビ
学会誌（32、P876、1978年）等に記載されてい
るので、概略について述べる。VHS方式におい
ては、第１図のブロツク図に示すように、記録す
べき複合カラーテレビジヨン信号を入力端子１に
印加し、ローパス・フイルター２を介して複合輝
度信号を取り出して利得制御回路３により振幅を
制御する。この信号を、FM変調の前処理として
プリエンフアシスをプリエンフアシス回路４によ
り行つた後、FM変調回路５においてFM変調し、
デビエーシヨン3.4MHz〜4.4MHzなるFM変調波
が得られる。一方、入力端子１に印加された複合
カラーテレビジヨン信号の一部は、バンドパス・
フイルター６に印加され、カラー信号を抽出し、
利得制御回路７により振幅を制御する。このカラ
ー信号を周波数変換回路８へ入力し、出力として
約630KHzの周波数へ低域変換された低域変換カ
ラー信号を得て、FM変調回路５の出力である
FM変調輝度信号と混合回路９で混合して記録増
幅回路１０へ入力する。この記録増幅回路１０の
出力信号は、ヘツドＡ，Ｂへ供給されて、磁気テ
ープ上に書き込まれる。また入力端子１に印加さ
れた複合カラーテレビジヨン信号の一部は、水平
同期信号分離回路１１へも入力されて、水平同期
信号が分離され、この水平同期信号に同期した連
続波を作成する同期発振回路１２の出力として約
2.5MHz（水平同期信号の周波数の160倍の周波
数）が得られる。この約2.5MHzの連続波は４分
周回路１３で分周されて、位相が互いに0゜＋90゜，
180゜，−90゜である４つの630KHz連続波を得て、ス
イツチ回路１４へそれぞれ入力される。このスイ
ツチ回路１４の出力は、上記４つの連続波のうち
の１つが、水平同期信号に同期して次々と選択さ
れ、その位相は、ヘツドＡが磁気テープに接触し
ているフイールドでは、0゜，＋90゜，180゜，−90゜，
0゜，＋90゜，……となる如く次々と選択され、また
ヘツドＢが磁気テープに接触しているフイールド
では、0゜，−90゜，180゜，＋90゜，0゜，−90゜，…
…とな
る如く次々と選択される。このスイツチ回路１４
の出力信号と、水晶発振回路１６の出力、即ち
3.58MHzの連続波とが周波数変換回路１５へ入力
されて、出力として和の周波数4.2MHzの連続波
が得られて、これが周波数変換回路８へ供給され
る。

次に再生状態においては以下の如く動作する。
ヘツドＡに誘起した再生信号は、ヘツドアンプ回
路２１へ入力されて増幅され、またヘツドＢに誘
起した再生信号は、ヘツドアンプ回路２３へ入力
されて増幅されて、それぞれスイツチ回路２２へ
入力される。どちらのヘツドが磁気テープに接触
しているかに応じてスイツチ回路２２が切り換え
動作を行ない、スイツチ回路２２の出力信号はロ
ーパス・フイルター２０とハイパス・フイルター
２４とへ供給される。さて記録時の信号スペクト
ラム配置は第２図の如く、FM変調されたFM変
調輝度信号と、低周波に周波数変換された低域変
換カラー信号とは周波数分割多重されている。従
つてハイパス・フイルター２４の出力信号として
FM変調輝度信号が得られ、またローパス・フイ
ルター２０の出力として低域変換カラー信号が得
られる。FM変調輝度信号は、リミツター回路２
５を介して、FM復調回路２６においてFM復調
されて、もとの複合輝度信号に戻る。またローパ
スフイルター２０の出力の、低域変換カラー信号
は周波数変換回路１９へ入力されて、出力におい
てもとの周波数3.58MHzのカラー信号に戻る。こ
のカラー信号は、水平走査期間と同じ時間を遅延
時間として有する1H遅延線１８と減算回路１７
とより構成され櫛形フイルターに入力されて、隣
のトラツクからのクロストークを除去される。ク
ロストークを除去されたカラー信号と、FM変調
された輝度信号とは加算回路２７で加算されて、
もとの複合カラーテレビジヨン信号となつて出力
端子２８へ導かれる。

出力端子２８の複合カラーテレビジヨン信号
は、水平同期信号分離回路１１へも導かれる。そ
して、記録状態の時にも使用した水平同期信号分
離回路１１、同期発振回路１２、４分周回路１
３、スイツチ回路１４、周波数変換回路１５及び
水晶発振回路１６により、4.2MHzの連続波を作
成し、周波数変換回路１９へ供給している。

以上ごく大まかにVHS方式の信号処理を述べ
たが、記録時の信号スペクトラム配置は、第２図
のようになり、EIAJ統一Ｉ型VTRの場合と同様
の信号スペクトラム配置となつている。

統一Ｉ型VTRとの基本的な違いは、トラツク
間のガードバンドをなくして記録する場合に問題
となる隣接トラツクからのクロストーク妨害を解
決する手段としてのつぎの２点である。

１つは、回転磁気ヘツドＡ，Ｂのギヤツプ角度
を互いに逆方向に6゜傾けたアジマス記録を採用し
ている点である。

他の１つは、記録時のカラー信号の位相がライ
ンごとに90゜ずつシフトし、フイールドごとに位
相シフト方向が進相方向と遅相方向に切り換わる
ように周波数変換用の4.2MHz連続波を処理する
点である。

複合輝度信号は、FM変調波として高周波側
（短記録波長側）に主エネルギーをもつ信号とな
るためアジマス損失が大きくなり、隣りのトラツ
クに多少またがつて再生しても、FM変調波の特
徴によつてその妨害をほとんど受けない。

一方、カラー信号については低周波側（長記録
波長側）に変換されて記録されているため、アジ
マス効果は少なく、かつカラー信号は直角二相変
調されているため、クロストークに非常に弱い性
質をもつている。したがつて周波数変換用の
4.2MHz連続波の位相をラインごとに90゜シフトし
て記録し、再生時ライン相関をとることによつて
隣接トラツクからのクロストークを除去する方法
が用いられている。

このクロストーク除去の原理を模式図的に示せ
ば、第３図のようになる。

すなわち、原信号の信号ベクトルをイとすれ
ば、Ａヘツドではラインごとに進相方向に90゜ず
つシフトした信号ロとして記録され、Ｂヘツドで
はラインごとに遅相方向に90゜ずつシフトした信
号ハとして記録される。第３図ニはＡトラツクの
再生信号にＢトラツクの信号が混入した状態を示
しており、ニの信号は記録時のシフト方向と逆方
向にラインごとに90゜シフトされてホのような信
号となる。さらに、ホの信号を１ライン遅延させ
て信号ヘを作成し、ホの信号とヘの信号とを加え
合わせる事によつてクロストークの除去されたト
のような信号が得られる。

この場合、カラー信号のライン相関が非常に強
いことを利用してクロストーク除去が行なわれる
が、通常のテレビジヨン放送の信号に対して、主
信号とクロストーク信号とのレベル比が１程度に
なつても実用上十分除去できる。

以上VHS方式VTRと呼ばれる、VTRの信号
処理の概要と、隣接トラツクからのクロストーク
の除去の原理について述べた。このように低域へ
周波数変換されるカラー信号の位相をラインごと
に90゜ずつシフトさせて、隣り合うトラツク間で
周波数インターリーブさせる場合、記録時に番地
と位相を指定する必要はないが、4.2MHzの連続
波の90゜ずつの位相シフトが記録時と、再生時と
は同じでなくてはいけない。しかし、再生時に、
ヘツドシリンダーの回転位相を検出する30Hzの
PGパルスが、テープの伸びあるいは縮み、機器
間の互換等々の理由により移動したり、再生信号
にドロツプアウトがあつたりした場合、再生され
た複合カラーテレビジヨン信号中のカラー信号の
位相が＋90゜，180゜、又は−90゜の位相不連続が発
生する事がある。この位相不連続が先じると、テ
レビ受像機のAPC回路が速応せず、画面半分以
上（180゜の位相不連続の場合）又は画面の1/4以
上（±90゜の位相不連続の場合）の色相が狂つて
しまう。この対策として(1)第１図のブロツク図に
おける水晶発振回路１６として、水晶を使用した
可変周波数発振回路と位相比較回路とを持つ
APCを採用する。(2)再生されたカラー信号中の
カラーバースト信号の位相を位相検波して、位相
不連続を検出し、この検出信号によりスイツチ回
路１４（第１図）の選択動作を補正するの２つの
方法が採用されている。

(1)の対策は、可変周波数発振回路として、温度
安定度の要請から、水晶を使用した可変周波数発
振回路を使わざるを得ず、このようなAPCの位
相変化に対する応答性は、テレビ受像機のそれと
たいして違わない。せいぜいAPC内のループフ
イルターの特性の工夫により、前記画面上の色相
の乱れを半分程度にするのが限界である。

(2)の対策は、180゜の位相不連続を検出すること
は容易でであるが、±90゜の位相不連続を検出する
ことは非常に困難である（以下に理由を説明した
後に、その解決方法として本発明を述べる）故、
±90゜の位相不連続は、放置されている。

第４図のブロツク図は、この(2)の対策、即ち再
生カラーバースト信号の位相の不連続を検出する
回路系を追加した再生状態の従来例で、第１図の
ブロツク図の下半分であり、水晶発振回路１６の
みが変更されている。第４図において、水平走査
期間と同じ時間を遅延時間として有する1H遅延
線１８と減算回路１７とより構成される櫛形フイ
ルターの出力に現われる再生されたカラー信号の
一部は、バーストゲート回路５１へ入力され、カ
ラーバースト信号のみが取り出されて、２つの位
相検出回路５５、及び５２へ入力される。基準の
位相で発振する基準水晶発振回路５６の出力（そ
の周波数は、3.58MHz）が前記位相検出回路５５
へ、またその位相を移相器５３により−90゜シフ
トして位相検出回路５２へそれぞれ入力されてい
る。位相検出回路５５の出力は、水晶を使用した
可変周波数発振回路５４へ入力されて、その周波
数を制御する。この水晶を使用した可変周波数発
振回路５４の中心周波数は3.58MHzであつて、出
力信号は周波数変換回路１５へ入力される。以上
の、バーストゲート回路５１、基準水晶発振回路
５６、２つの位相検出回路５２，５５、−90゜移相
回路５３、及び水晶を使用した可変周波数発振回
路５４により、第１図の水晶発振回路１６と同様
の働きをしている。

さて、位相検出回路５５に入力されるカラーバ
ースト信号を A_Bsin（ω_CBｔ＋_B） 基準水晶発振回路５６の出力信号を A_Scos（ω_CSｔ＋_S） とすると、位相検出回路５５の内部で掛け算され
て A_Bsin（ω_CBｔ＋_B） ×A_Scos（ω_CSｔ＋_S） ＝A_B・A_S・１／２ ｛sin（ω_CBｔ＋ω_CSｔ＋_B＋_S） ＋sin（ω_CBｔ−ω_CSｔ＋_B−_S）｝ となり、適切なローパス・フイルターを通過させ
ると １／２・A_B・A_Ssin ｛（ω_CB−ω_CS）ｔ＋（_B−_S）｝ となる。カラーバースト信号の周波数と、基準水
晶発振回路５６の出力信号の周波数とは等しい
故、 ω_CB＝ω_CSによつて １／２A_B・A_Ssin（_B−_S） …(1) となる信号が位相検出回路５５の出力信号として
得られる。カラーバースト信号の位相_Bは、基
準水晶発振回路５６の出力信号の位相_Sと等しく
なるように水晶を使用した可変周波数発振回路５
４が動作する。水平同期信号の周波数の160倍の
周波数で発振する同期発振回路１２が応答しきれ
ないジツターや、スキユーなどがあるため実際に
は位相_Bは、位相_Sを中心に変化しており、およ
そ（_S±60゜）以内である。

第５図のグラフは基準の位相_Sを0゜として、カ
ラーバースト信号の位相_Bの変動する範囲を斜
線で示したものである。

第４図にもどり、位相検出回路５２は、再生さ
れたカラーバースト信号の位相_Bに、180゜の不連
続が起きた際に検出する回路である。

この位相検出回路５２の入力信号は、 カラーバースト信号 A_Bsin（ω_CBｔ＋_B） と、基準水晶発振回路５６の出力信号を−90゜
シフトした信号 A_Scos（ω_CS＋_S−90゜） とである。したがつて位相検出回路５２の出力
として １／２A_B・A_Ssin｛_B−（_S−90゜）｝ ＝１／２A_B・A_Scos（_B−_S） …(2) が得られる。前述のように −60゜＜（_B−_S）＜＋60゜ であるから、 １／２A_B・A_Scos（_B−_S）＞０ …(3) となる。第６図イのように、位相検出回路５２
へカラーバースト信号がB₁，B₂，B₃，……の如
く次々と入力されていると、この位相検波回路５
２の出力として第６図ロが得られる。第６図イの
カラーバースト信号B₁及びB₅はその位相_B1，
_B5が位相_Sと等しいので、カラーバースト信号
B₁及びB₅が到来したとき、出力電圧（第６図ロ）
は上昇する。以下同様にカラーバースト信号B₁，
B₂，B₃，B₄，B₅の位相_B1，_B2，_B3，_B4，_B5
はそれぞれ ｛_B1＝_{S B2} ＝＋90゜_B3 ＝_S＋180゜_B4 ＝_S−90゜_B5 ＝_S｝ であつて、２式に対応した出力が得られて、第
６図ロのようになる。即ち、カラーバースト信号
の位相_Bが基準の位相_Sと＋90゜あるいは−90゜。

異なる時は、位相検波回路５２の出力は現われ
ず、また位相_Bが位相_Sと180゜異なる時は出力が
下降する。したがつて再生されるカラー信号の
180゜の位相不連続を知るためには、第６図ロのグ
ラフの縦軸に示した電圧V₁₈₀゜より高いか、低い
かを選別すれば良い。

ジツターやスキユー等によりカラーバースト信
号の位相_Bが変動しても３式に示したごとく、
第６図ロのグラフの電圧V_Oより高い故、正確に
判別できる。

次に同様の方法によりカラーバースト信号の位
相の、±90゜不連続を検出するには、位相検出回路
５５（第４図）を使うことが考えられる。第６図
ハは位相検出回路５５の出力を示すグラフであ
る。カラーバースト信号の位相_Bが基準の位相_S
と±90゜異なる時に電圧変化が発生している。既
に述べた如く、再生カラーバースト信号の位相
_Bは正常であつても第５図に図示する様に±60゜
位変動する故位相_Bが （_S＋90゜−30゜）＜_B＜（_S＋90゜＋30゜）又
は、
（_S−90゜−30゜）＜_B＜（_S−90゜＋30゜）の範
囲で検
出できなくてはいけない。しかしながら次のよう
な問題がある。

位相_Bが_B＝_S＋90゜のとき、１式より １／２A_B・A_Ssin90゜＝１／２A_B・A_S×1.00 １／２A_B・A_Ssin60゜＝１／２A_B・A_S×0.87 となり、±90゜の位相不連続を検出するための電
圧は、かなり精度よく設定されなくてはならない
事が判る。さらに不都合な事に、簡易型VTRで
再生されるカラーバースト信号は、振幅変動が10
％前後である。１式の、振幅A_Bおよそ1.1倍〜1/
１．１倍の間で変動するから、±90°の位相不連続を
±30°の精度で検出することは不可能に近い。

本発明は、再生カラーバースト信号の位相_B
に±90゜の位相不連続が発生したことを検出する
新規な装置を提供するものである。第７図のブロ
ツク図は、本発明の一実施例であり、第４図にお
いて、点線で囲み水晶発振回路１６と示した部分
と置換すれば良い。第４図のブロツク図と同じ機
能のブロツクは、同一名称同一番号を使用してい
る。また第８図は第７図のブロツク図の説明に使
用する。バーストゲート回路５１の出力信号は、
第８図イに示す如くであつて、２つの位相検出回
路５５及び５２へ入力されると共に、包絡線検波
回路１０５へも入力される。カラーバースト信号
の期間に等しい期間だけハイレベルとなるパルス
（第８図トに示す）が包絡線検波回路１０５の出
力として得られる。位相検出回路５２の出力信号
は、２式に従つて信号であつて、第８図ロの如く
である。この出力信号は0゜検出回路１０１及び
180゜検出回路１０２へ印加される。まず0゜検出回
路は１０１、カラーバースト信号の位相_Bが基
準の位相_Sから±60゜以内である事を、即ち （_S−60゜）＜_B＜（_S＋60゜） である事を検出する回路であつて、選別レベル
である電圧V₀°は、２式から １／２A_B・A_Scos（±60゜） ＝１／２A_B・A_S×0.50 に従つて設定すれば良い。

第８図イに示すカラーバースト信号B₁，B₂，
B₃，及びB₄の位相_B1，_B2，_B3及び_B4は位相_S
に対してそれぞれ0゜，＋90゜，180゜，−90゜である。
上記のように電圧V₀°を設定する事により、0゜検
出回路１０１の出力として、第８図ハに示す信
号、つまり位相が0゜のカラーバースト信号の到来
時のみハイレベルとなる信号が得られる。0゜検出
回路１０１で検出されるカラーバースト信号の位
相の範囲は、第９図の右下り斜線部分である。

次に180゜検出回路１０２は、カラーバースト信
号の位相_Bが基準の位相_Sと比較して（_S＋180゜
−60゜）＜_B＜（_S＋180゜＋60゜）である事を検出
す
る回路であつて、選別レベルである電圧V₁₈₀゜は
２式から １／２A_B・A_Scos（180゜±60゜） ＝−１／２A_B・A_S×0.50 に従つて設定すれば良い。このように電圧V₁₈₀゜
を設定する事により、180゜検出回路１０２の出力
として、第８図ニに示す信号、つまり位相が180゜
のカラーバースト信号の到来時のみハイレベルと
なる信号が得られる。180゜検出回路１０２で検出
されるカラーバースト信号の位相の範囲は、第９
図の左下り斜線の部分である。

0゜検出回路１０１の出力信号（第８図ハ）と
180゜検出回路１０２の出力信号（第８図ニ）と
は、オア回路１０３へ導かれる。また180゜検出回
路１０２の出力信号は、180゜検出端子１０８へも
導かれていて、180゜の位相不連続を補正するのに
使用される。オア回路１０３の出力信号は、0゜又
は180゜である事が検出された時のみハイレベルと
なる信号、第９図ホに示す如き信号が得られて、
インバータ回路１０４へ入力される。このオア回
路１０３の出力信号がハイレベルとなるのは、カ
ラーバースト信号の位相の範囲が第９図の斜線の
部分である。オア回路１０３の出力信号（第８図
ホ）はインバータ回路１０４で極性反転されて、
第８図ヘの信号となされて、包絡線検波回路１０
５の出力信号（第８図ト）と共にアンド回路１０
６へ入力される。アンド回路１０６の出力信号と
して第８図チの如き波形の信号が得られ、±90゜検
出端子へ導かれる。アンド回路１０６の出力信号
がハイレベルとなるのは、第９図の円内の斜線部
分以外の位相の時であり、つまり、 （_S＋60゜）＜_B＜（_S＋120゜） （_S−120゜）＜_B＜（_S−60゜） である。

ここで前述の如く、カラーバースト信号の振幅
A_Bが10％変化した場合の影響を調べる。電圧V₀°
の設定は２式から、 １／２A_B・A_Scos（±60゜） ＝１／２A_B・A_S×0.50 に従つて行つた。カラーバースト信号の振幅
A_Bが10％変動すると、 １／２（１，1A_B）・A_S×0.50 ＝１／２A_B・A_Scos（±57゜） １／２（１／1.1A_B）・A_S×0.50 ＝１／２A_B・A_Scos（±63゜） となり、±（60゜±3゜）に設定されたようになつ
てしまうが、この程度の差異は実用上問題がな
い。

以上説明したように、本発明によれば、再生カ
ラーバースト信号の位相が±90゜不連続となつた
事を確実に検出できるものである。なお、＋90゜の
位相不連続か、−90゜の位相不連続かまで詳しく検
出したい場合には、第７図の位相検出回路５５の
出力信号（第６図ハの如き出力信号）を使用して
位相不連続が正か負かを判定すれば良いものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のVTRの信号処理系を示すブロ
ツク図、第２図および第３図は同動作説明図、第
４図は従来のVTRの他の構成を示す信号処理系
を示すブロツク図、第５図および第６図は同動作
説明図、第７図は本発明の１実施例を示すブロツ
ク図、第８図および第９図は同動作説明図であ
る。 ５１……バーストゲート回路、５２……位相検
波回路、５３……移相回路、５６……基準発振
器、１０１……0゜検出回路、１０２……180゜検出
回路、１０３……オア回路、１０４……インバー
タ回路、１０５……包絡線検波回路、１０６……
アンド回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基準の位相の信号を発生する発振回路と、カ
   ラーバースト信号が入力され、そのカラーバース
   ト信号の期間と一致するパルスを作成するパルス
   回路と、前記カラーバースト信号と前記発振回路
   の出力信号とが入力されて、これら二信号間の位
   相差を検出する位相比較回路と、その位相比較回
   路の出力信号を入力して、前記カラーバースト信
   号と発振回路の出力信号との位相差が0゜であるこ
   とを検出する0゜検出回路と、前記位相比較回路の
   出力信号を入力して、前記カラーバースト信号と
   前記発振回路の出力信号との位相差が180゜である
   ことを検出する180゜検出回路と、その180゜検出回
   路の出力信号と前記0゜検出回路の出力信号と前記
   パルス回路の出力信号とがそれぞれ入力される論
   理回路とを有し、前記カラーバースト信号と前記
   発振回路の出力信号との位相差が±90゜であるこ
   とを検出した信号を前記論理回路の出力として得
   ることを特徴とするカラーバースト信号の位相検
   知装置。