JPS63238793A - Ａｐｃ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】 産業上の利用分野 本発明は映像信号中のバースト信号と周波数が一定の関
係にあり、位相が同期関係にある連続信号を得るための
ＡＰＣ装置に係り、特にその同期引込特性の改善に関す
るものである。

従来の技術 以下にＶＴＲのＡＰＣ装置を例にとり説明する。

カラー映像信号磁気テープなどに記録するには輝度信号
をＦＭ変調し、搬送色信号をその低域側に周波数変換す
る方法がとられる。そして、再生時には、輝度信号を復
調するとともに搬送色信号をもとの周波数に戻すように
している。ここで、ＶＴＲの記録および再生時に搬送色
信号を周波数変換するだめの周波数変換用信号はＡＰＣ
装又と必要に応じて設けられたＡ　Ｆ　Ｃ装置により得
られる。すなわち、記録時のＡＩＣ装置ではカラー映像
信号から分離された搬送色信号中の周波数ｆＳＣのバー
スト信号と制御発振器の発振信号を位相比較し、その位
相比較誤差信号で制御発振器の発振周波数を可変して上
記バースト信号と周波数が等しく位相の同期した連続信
号を得、ＡＦＣ装置にて水平走査周波数ｆＨに比的した
低域変換搬送色信号の副搬送波周波数となる周波数ｆＬ
−ｋｆＨ（０連続信号を得、周波数”ＳＣとｆＬの連続
信号は別に設けられた周波数変換器に供給され、和の周
波数ｆｓｏ＋ｆＬの連続信号を得て、上記搬送色信号を
周波数変換する周波数変換用信号としている。

一方、再生時においては、ＡＰＣ装［野に基準発振器を
設け、搬送色信号中のバースト信号と基準発振器の出力
信号を位相比較し、その位相比較誤差信号で制御発振器
を制御し、ＡＦＣ回路では再生水平同期信号からその周
波数に比例した信号を作成し、上記ＡＰＣ装置の制御発
振器からの信号と上記ＡＦＣ装置からの信号を別に設け
た周波数変換器に供給して、それぞれの和の周波数を有
する信号を得て、低域変換搬送色信号をもとの周波数に
戻すだめの周波数変換用信号としている。

ところで、家庭用ＶＴＲにおいては、一般に複数のヘッ
ドを用いて磁気テープ上のトラックに交互に記録してい
るので、再生時のヘッド切換時に信号の不連続が発生し
、水平同期信号が増減するという状態が発生し、この時
、色信号も不連続となる。しかも、ＶＨ８方式の家庭用
ＶＴＲのように高密度記録を行なうため色信号の位相を
例えば９０度ずつ位相シフトして記録しているものでは
、これを元に戻す回路のタイミングが狂い、しばしば９
０度、１００度の位相ずれが発生する。通常再生ではこ
のヘッド切換は垂直同期信号の前に１回だけであるが、
早送り・巻戻し再生等の特殊再生時においては画面の中
央でもヘッド切換が行なわれ、ここでの位相ずれは非常
に見ぐるしくなる。

加えて、一般に家庭用ＶＴＲで用いられている位相比較
器は入力信号が同期状態から１８０度ずれた状態でも同
期状態と同じ様な出力信号レベルとなり、１８０度ずれ
た状態から同期状態への引込時間は非常に遅くなる。

第４図は特公昭５９−２３１５５号公報に示されている
ものと同一原理の同期引込特性を改善する手段を有する
従来のＡＰＣ装置の再生時のブロック図を示すものであ
り、１はＶＴＲの再生信号入力端子、２はＶＴＲ再生信
号から低域変換搬送色信号を分離するＬＰＦ　（低域通
過フィルタ）、３は周波数変換器、４はもとの周波数に
戻されたｔ退色信号の出力端子、６はパーストゲート回
路、６は基準発振器、７は９ｏ０移相回路、８．９は位
相比較器、１０はループフィルタ、１１は制御発振器、
１２は水平同期信号の入力端子、１３は互いに逆極性の
２種類の信号を出力するＡＦＣ装音、１４は位相比較器
９出力信号のレベルに応じて制御信号を発生する判別回
路、１６は判別回路１４出力信号によりＡＦＣ装置１３
出力信号を切換えて出力する切換回路、１６は制御発振
器１１出力信号と切換回路１５出力信号の和の周波数で
ある周波数変換器３の周波数変換用信号を得るための周
波数変換器であって、端子１から入力されたＶＴＲの再
生信号から低域変換搬送色信号がＬＰＦ２で分離され、
周波数変換器３でもとの周波数の搬送色信号に戻され、
端子４から出力されると共にパーストゲート回路５に入
力され、バースト信号が分離される。基準発振器６は端
子４から出力される搬送色信号の搬送周波数となる発振
周波数を有し、これを９０°移相回路で９００位相を変
化させることにより９０°移相回路入出力に互いに９０
°　位相の異なる基準信号を得る。位相比較器８，９で
は上記バースト信号と互いに９００位相の異なる基準信
号を位相比較する。位相比較器８出力信号は適当なゲイ
ンと高域遮断特性を有するループフィルタでループゲイ
ン設定と不要周波数成分の除去が行なわれた後制御発振
器１１の発振周波数を制御し、位相比較器９出力信号は
判別回路１４でその出力レベルが内蔵する基準レベルと
比較され、その結果に基づいて切換回路１６を制御する
。切換回路１５は端子１２から入力された水平同期信号
の周波数に比例し、互いに逆極性（位相差が１８０°）
のＡＦＣ装置からの信号を切換えて周波数変換器１６に
入力する。周波数変換器１６は制御発振器１１の出力信
号と切換回路１６からの信号の和の周波数の信号を得て
周波数変換用信号とする。以上において、周波数変換器
３−パーストゲート回路６−位相比較器８−ループフィ
ルタ１〇−制御発振器１１−周波数変換器１６−周波数
変換器３はＡＰＣループを構成し、位相比較器８の入力
信号であるバースト信号と基単発振器６からの信号の位
相差が９００、位相比較器８出力信号が零になる様に制
御される。この同期状態の時、位相比較器９の２つの入
力信号の位相差を０度とすると、位相比較器９からは正
の信号が出力される。ＡＰＣループが同期状態にない時
、位相比較器９の２つの入力信号の位相差の絶対値が９
０度以上になると位相比較器９からは負の信号（１８０
度で負の最大になる）が出力される。判別回路１４は位
相比較器９からの信号が負の方向に所定のレベルを越え
たことを検出して位相差が１８ｄ：′付近にあることを
判別し、切換回路１６でＡＦＣ装置からの信号の位相を
１８０度切換えるもので、その結果、周波数変換用信号
の位相が１８０度変化し、ＡＰＣループがすみやかに同
期状態となる様にするものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、位相があまり変化
していない状態で判別回路１４がノイズで誤動作した場
合、逆に色相異常が発生することになる。また、判別回
路１４に時定数の大きなフィルタを設けてノイズの影響
を受けにくい様にすると判別が遅れて正常な位相に戻る
のが遅くなることになる。特に、何回も再生して減磁し
たテープ、何回もダビングしたテープ、トラッキングが
ずれた状態で再生した時や特殊再生（スチル、早送り・
巻戻し再生）時にち・いて判別回路の誤動作が発生しや
すい。また、この場合、切換回路による位相シフト量は
１８０°であるので、判別回路による検出は１８ｏ０付
近に限定され、その以下の同期ずれでは引込特性は改善
されない。このため、位相シフトを９０度にすることも
考えられているが、９０度付近の位相ずれの判別は、よ
りノイズの影響を受けやすくなって不安定となるという
問題点を有していた。

本発明はかかる点に鑑み、位相ずれが発生した場合、一
度に位相を正しい値に戻すのではなく、徐々に、しかも
すみやかに同期状態に戻る様にした、さらに同期ずれの
検出範囲も９００付近から１８０°までと広い範囲にわ
たって同期引込特性を改善できる、特にディジタル信号
処理で実現が容易なＡＰＣ装置を提供することを目的と
する。

問題点を解決するだめの手段 本発明は搬送色信号を互いに９０度の位相差の復調用信
号を用いて復調して搬送色信号中のバースト信号と復調
用信号の位相差に応じた信号である第１．第２の位相差
信号を得る手段と、符号が第２の位相差信号に等しく大
きさが所定の値の信号を発生する手段と、第１の位相差
信号のレベルに応じて上記第２の位相差信号と上記符号
が第２の位相差信号に等しく大きさが所定の値の信号を
切換えて出力する切換手段と、切換手段出力信号に適当
な周波数特性を与えるフィルタ手段と、フィルタ手段出
力信号に応じて上記互いに９０度の位相差の復調用信号
の周波数および位相を制御する手段を備えたＡＰＣ装置
である。

作　　用 本発明は前記した構成により、ＡＰＣ装置が同期状態か
らずれて第１の位相差信号のレベルが所定の値を越える
と第２の位相差信号は第２の位相信号と符号が等しく大
きさが適当な値の信号と切換わりＡＰＣ装置の同期引込
特性を改善する。この時、切換手段出力信号はフィルタ
手段で帯域制限されるので切換時の変化はゆるやかとな
り、色相改善は徐々に変化する。同期ずれの検出範囲、
第２の位相差信号と切換える信号の値を適当な値とする
ことで、応答速度、ノイズに対する影響は最適化される
。

実施例 第１図は本発明の第１の実施例におけるＡＰＣ装置のブ
ロック図を示すものであり、ディジタル信号処理回路で
実現したものである。第１図において、６１は標本化周
期Ｔでディジタル化された第１の搬送色信号の入力端子
、５２．５３は乗算器、５４，６５はＬＰＦであって、
乗算器５２、ＬＰＦ６４は第１の復調器を、乗算器６３
、ＬＰＦ６６は第２の復調器を構成する。６θ、６７は
パーストゲート回路、５８は入力端子１から入力された
搬送色信号中のバースト信号と第１．第２の復調器の復
調用信号の位相誤差をパーストゲート回路６θ、５７出
力信号に基づいて演算する位相誤差検出器、６９は位相
誤差検出器出力信号に適当なゲインと適当な周波数特性
を与え誤差角周波数信号に変換するループフィルタ、６
０は基準信号発生器、６１は加算器、６２は角周波数信
号を位相信号に変換する積分器、６３は位相信号を正弦
波信号に変換するＳＩＮ変換器、６４は位相信号を余弦
波信号に変換するＣＯ３変換器であって、ＳＩＮ変換器
６３とＣＯ３変換器６４は互いに９００の位相差の復調
用信号を出力する。６５．Ｏ６は乗算器、６７は減算器
であって、変調器を構成する。６８は第２の基準信号発
生器、６９は積分器、７０はＳＩＮ変換器、７１はＣＯ
８変換器であッテ、ＳＩＮ変換器７０、Ｃ０３ｆ換器７
１は互いに９０°の位相差の変調用信号をｄカする。７
２は周波数変換された第２の搬送色信号の出力端子であ
る。

以上のように構成された本実施例のＡＰＣ装置について
、以下その動作を説明する。端子１より入力された第１
の搬送色信号（搬送周波数をｆｌとする）は第１．第２
の復調器で第１．第２の復調色信号に復調される。パー
ストゲート回路６６゜６７は第１．第２の復調色信号か
らバースト信号に対応する第１．第２の位相差信号を取
り出し、位相誤差検出器６８はこれらからバースト信号
と復調用信号の位相誤差を演算して位相誤差信号を得る
。位相誤差信号はループフィルタ５９で誤差角周波数信
号に変換され、第１の基準信号発生器６０からの基準角
周波数信号に加算器６１で加算され、積分器６２で積分
されて位相信号に変換され、ＳＩＮ変換器６３、ＣＯ８
変換器６４で第１゜第２の復調器の復調用信号に変換さ
れる。ここで、乗算器５ａ−ＬＰＦｓｓ−パーストゲー
ト回路５７−位相差検出器６８−ループフィルタ５９−
加算器６１−積分器６２−ＣＯ３変換器６４−乗算器５
３は主たるＡＰＣループを構成し、ＳＩＮ変換変換器−
３算器５２−ＣＰ　Ｆ　５４−パース）　ケート回路６
６はＡＰＣルーズの同期引込特性の改善のために補助的
に動作するものとする。今、端子５１から入力される標
本化周期Ｔでディジタル信号に変換された任意の時刻ｎ
Ｔ（ｎは任意の整数）における第１の搬送色信号を、そ
の振幅をＡ（ｎＴ）。

位相をφ（ｎＴ）、角周波数をＷｌ　として２Ａ　（ｎ
Ｔ　）　ｓｉｎ　ｊＷ１ｎＴ＋φ（ｎＴ）１と表わし、
ＳＩＮ変換器６３からの復調用信号をｓｉｎ　ＩＷ１ｎ
Ｔ＋φａ　（ｎ”　）　ｉとし、ＣｏＳ変換器６４から
の復調用信号をｃｏｓ　ｌ　Ｗｌｒｘ　Ｔ＋φ居ｎＴ）
１とするとＬＰＦｔｓ４．ｓｓ小出力はそれぞれ、Ａ（
ｎＴ）ｃｏｓｌφ（ｎＴ）−φ　（ｎＴ）Ｉ。

Ａ（ｎＴ）ｓｉｎｊφ（ｎＴ）−φ　（ｎＴ）１が得ら
れる。今、バースト信号の振幅をＡｂ　（ｎＴ　）　。

位相をπ＋φｂ　（ｎ　Ｔ　）　　とすると、バースト
信号に対するＬＰＦ５４．５５出力信号は −Ａｂ（ｎＴ　）　Ｃ（Ｉｓ　Ｉφａ（ｎＴ）−φｂ（
ｎＴ）ｌ。

Ａｂ（ｎＴ　）　ｓｉｎ　ｌφａ（ｎＴ）−φｂ（ｎＴ
）１であって、パーストゲート回路５６．５７出力には
これらに対応した第１．第２の信号Δψ。（ｍＴＨ）　
。

Δψｓ（ｍＴＨ）が得られる。ここで、ＴＨは水平同期
信号の周期２ｍは任意の整数であり、Δψ。（ｍＴＨ）
　。

Δψｓ（ｍＴＨ）は例えばｎＴがｍＴＨ近傍の１つの時
刻におけるＬＰＦ５４　、ｅｓｓ出力信号により決まる
値またはｎＴがｍ　Ｔ　Ｈ近傍のいくつかの時刻におけ
る平均値により決まる値であり、ここでは、Δψｃ（ｍ
”Ｈ）＝−Ａｂ（ｎＴ）ＣＯＳＩφａ（ｎＴ）−φｂ（
ｎＴ）１Δψｓ（ｍＴＨ）＝−Ａｂ（ｎＴ）ｓｉｎｌφ
ａ（ｎＴ）−φｂ（ｎＴ）！とする。位相誤差検出器５
８はΔψ。（ｍＴＨ）　、４ｓ（ｍＴＨ）にもとづいて
位相誤差信号Δψ（ｍＴＨ）　　を発生するモノでアリ
、ループフィルタ６９はこれに所定の定数Ｋを乗じ、適
当な周波数特性を与えて誤差角周波数信号ΔＷ（ｎＴ）
に変換し、ΔＷ（ｎＴ）は第１の基準信号発生器ｅＯ出
力信号Ｗ１　と加算器６１で加算される。ディジタル信
号処理では積分器θ２の積分はその出力位相信号をθ（
ｎＴ）として、と表わされる。このため、ループフィル
タ６９及び第１の基準信号発生器ｅＯにあらかじめ標本
化周期Ｔを乗じておくと積分器６２は加算器と遅延時間
Ｔを有する遅延回路だけで構成できる。そこでここでは
角周波数信号という表現に標本化周期Ｔを乗じた信号も
含めるものとする。結局筒１゜第２の復調器の復調用信
号はそれぞれ ｓｉｎθ（ｎＴ）、ＣＯＳθ（ｎＴ） となり、その周波数と位相が位相誤差検出器５８出力信
号により制御されることになる。

変調器は第１．第２の復調色信号に第２の基準信号発生
器で決まる周波数を有する変調用信号で変調して必要な
周波数を有する搬送色信号を得て、端子７２から出力す
る。

第２図は位相誤差検出器６８の具体例のブロック図であ
り、第３図はその動作波形図である。第２図において、
８１．８２は第１．第２の位相差信号Δψｃ（ｍＴＨ）
、Δψ、（ｍＨ）の入力端子、８３は第２の位相差信号
Δψｓ（ｒａ　Ｔ　Ｈ）の正負を判別する符号判別回路
、８４は符号判別回路８３出力信号に応じて定数Ａまた
は−Ａを切換えて出力する切換回路、８５は第２の位相
差信号Δψｃ（ｍＴＨ）と定ｆｉＢを比較してレベル判
定するレベル判別回路、８６は７ψｓ　（ｍＴ　Ｈ）と
切換回路８４出力信号をレベル判別回路８５出力信号に
応じて切換える切換回路、８７は位相誤差検出器の出力
端子である。

Δψｃ（ｍＴＨ）、Δψ８（ｍＴＨ）は前述の様にφ居
ｎＴ）−φｂ　（ｎ　Ｔ　）の関数であり、φ２−φｂ
に対するΔψ　、Δψ　の値が第３図ａに示すものであ
るとし、切換回路８４がΔψ８が正の時、正の値Ａを、
Δψ８が負の時、負の値−八を出力し、切換回路８ｅが
Δψが定数Ｂより小さい時Δψ８を、Δψ。

が定数Ｂより大きい時、切換回路８４出力信号を出力す
るものとすると端子８７出力信号は第３図すに示すよう
になる。なお必ずしもＡと−Ａの絶対値は等しくなくて
も良い。ここで、符号判別回路８３はディジタル信号処
理では実質的に不要でありΔψ、を表わすディジタル信
号の最上位ビットが切換回路８４の制御信号となり、切
換回路８４はインバータだけでも構成可能である。また
レベル判別回路８６は加算器または減算器だけで、Ｂ＝
ｏまたはＢ＝±２ｐ（ｐは整数）とすると符号判別回路
８３と同様、回路は不要となりΔψ。の符号ビットまた
は上位例ｂｉｔかのゲート演算した結果が切換回路８６
の制御信号となる。

以上のように本実施例によれば位相誤差検出器としては
定数Ａまたは−Ａを発生するインバータと切換回路８６
のだめのマルチプレクサとレベル判別回路８５のだめの
加算器（又は減算器）、さらにＢ＝○またはＢ＝±２ｐ
の時には加算器（又は減算器）が不要になって非常に簡
単なディジタル回路で実現できる。さらに性能的にはＶ
ＴＲには色信号のレベルを一定に保つＡＣＣ回路が設け
られているのでバースト信号のレベルＡｂは安定であり
、Ａｂが大きくなりすぎてＡＰＣルーズの応答が不安定
になることはなく、逆に搬送色信号のレベルが小さすぎ
てＡＣＣ回路の制御節回以下になった時にはＡｂは小さ
くなるが、この場合、一般にバースト信号のＳハが悪い
ためＡｂが小さくなってＡＰＣのループゲインが下がり
ＡＰＣの応答が遅くなることはむしろ望ましい。この目
的のため、Ｂの値を適当に選ぶと、Ａｂが小さくなった
時、切換回路がΔψ８だけを出力する様にすることがで
きる。

なお、以上はＮＴＳＣ信号の場合の例であるが、ＰＡＬ
信号の場合にはバースト信号の位相は１水平走査毎に±
４５０　ずつづれている。すなわち、バースト信号の位
相は　φｂ　＋　、π、φｂ−１πとなり、 となるので、それぞれ１水平走査期間ＴＨずれた信号を
加算すると、 Δψ、　（ｍＴＨ）＋Δψ。（ｍＴＨ＋ＴＨ）；　−ｒ
２　ＡｂＣＯＳ　（φ８−φｂ）Δψ、　（ｍＴＨ）＋
Δｔｐ　、　（ｍＴＨ＋ＴＨ）；　ｒ２　ＡｂＳｌｎ　
（φニーφｂ）となって、ゲインを１周倍にするだけで
ＮＴＳＣと全く同じ処理ができる。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、ＡＰＣ同期がはず
れて位相が１８０度近くずれた時誤差位相信号が小さく
なりすぎてＡＰＣ装置の応答が遅くなるのを改、善する
ことができる。しかも、フィルタ効果により何回かに分
けて補正が行なわれるので色相変化が自然であり、しか
も位相ずれが９０度以上の広い筒用に対し引込特性の改
善をはかることができる。

また、ＡＰＣ装置をディジタル信号処理で実現する場合
、インバータとマルチプレクサ等の簡単なゲート回路の
追加だけで良く、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のＡＰＣ装置のブロック図、
第２図は同実施例における位相誤差検出器の一実施例の
ブロック図、第３図は位相誤差検出器の同実施例の動作
波形図、第４図は従来のＡＰＣ装置のブロック図である
。 ５１・・・・・・搬送色信号の入力端子、５２，５３・
・−・・・乗算器、５４．５５・・・・・・ＬＰＦ、５
６．５７・・・・・・パーストゲート回路、５８・・・
・・位相誤差検出器、６ｅ・・・・・・ループフィルタ
、６０・・・・・・第１の基準信号発生器、ｅｌ・・・
・・・加算器、６２・・・・・・積分器、６３・・・・
・・ＳＩＮ変換器、６４・・・・・・ＣＯ３変換器、８
３・・−・−・符号判別回路、８４・・・・・・切換回
路、８６・・・・・・レベル判別回路、８６・・・・・
・切換回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 搬送色信号を互いに９０度の位相差の復調用信号を用い
   て復調して搬送色信号中のバースト信号と復調用信号の
   位相差に応じた信号である第１・第２の位相差信号を得
   る手段と、符号が上記第２の位相差信号に等しく大きさ
   が所定の値の第３の信号を発生する手段と、上記第１の
   位相差信号のレベルに応じて上記第２の位相差信号と上
   記第３の信号を切換えて出力する切換手段と、この切換
   手段の出力信号に所定の周波数特性を与えるフィルタ手
   段と、このフィルタ手段の出力信号に応じて上記復調用
   信号の周波数および位相を制御する手段とを備えたこと
   を特徴とするＡＰＣ装置。