JP2848733B2 - 信号伝送回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同時に双方向に信号を
伝送する信号伝送回路に関し、特にＶＴＲ（ビデオテー
プレコーダ）で、ヘッド切換回路等を内蔵した回転シリ
ンダーの回転側と固定側との間で信号伝送を行う信号伝
送回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりＶＴＲの回転シリンダーにヘッ
ド切換回路やプリアンプ回路を内蔵し、使用ヘッドや記
録・再生モードの切換えを行う方法がある。この場合、
ヘッド切換回路やプリアンプ回路を制御する制御信号を
回転シリンダー内に送り込む必要があった。このような
構成例を図６に示す。これは１９８５年テレビジョン学
会全国大会（予稿集Ｐ２０５）に示されている。

【０００３】図６において、電源増幅回路６０の出力
と、制御信号、記録・再生信号はＣＨ（チャンネル）
１，２，３で構成されているロータリートランス６１を
介して回転シリンダー内の各回路に供給される。このう
ち電力増幅回路６０の出力はＣＨ１を介して電源回路６
２に供給され、信号処理部６４を駆動させる電力を発生
している。また制御信号はＣＨ２を介して制御回路６３
に供給され、信号処理部６４を制御する各種制御信号を
発生している。そして記録信号はＣＨ３を介して信号処
理部６４に供給され、逆に再生信号は信号処理部６４よ
りＣＨ３に供給される。

【０００４】信号処理部６４はヘッド切換え回路６５
と、複数の記録・再生スイッチ及びアンプとより構成さ
れている。そして記録時には記録信号がヘッド切換え回
路６５および記録再生スイッチ６６，…，６８を介して
ヘッド１，…，Ｎに供給され、図示しないテープに記録
される。一方再生時には、例えばヘッド１で読みとられ
た再生信号はアンプ６７及びヘッド切換え回路６５を介
してロータリートランス６１に供給される。

【０００５】図６では３チャンネルのロータリートラン
スを用いて映像信号、交流電源、制御信号を伝送してい
るが、さらにＶＨＳ規格のＨｉＦｉオーディオ信号を加
えると、ロータリートランスは４チャンネルとなる。

【０００６】ところでロータリートランスのチャンネル
数が増加すると、チャンネル間干渉によるクロストーク
が発生してしまう。このクロストークを低減するために
通常、チャンネル間にはショートリングを配置してい
る。このためチャンネル数が“４”の場合には、ロータ
リートランス内の溝はチャンネル用のコイルが“４”、
ショートリングが“３”で、計７溝必要となってしま
う。このため構造が複雑となり、コストアップにつなが
っていた。

【０００７】しかしながら回転シリンダー内にヘッド切
換回路等を内蔵したのは、本来ロータリートランスのチ
ャンネル数を削減してクロストークやコストを低減する
のが目的である。よって従来の回転シリンダーの構成
は、必ずしも目的に合致したものにはなっていなかっ
た。即ち、単に回転シリンダーにヘッド切換回路等を内
蔵しただけでは、回転側と固定側とを電気的に結ぶ接続
回路（例えばロータリートランスやスリップリング）の
チャンネル数を大幅に削減してクロストーク特性やコス
トを著しく改善することは困難であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本来、回転シリンダー
内にヘッド切換回路等を内蔵したのは、ロータリートラ
ンスのチャンネル数を削減してクロストークやコストを
低減するのが目的である。しかしながら、単に回転シリ
ンダーにヘッド切換回路等を内蔵しただけでは、回転側
と固定側とを電気的に結ぶ接続回路のチャンネル数を大
幅に削減してクロストーク特性やコストを著しく改善す
ることは困難であった。

【０００９】本発明は上記問題に鑑み、回転シリンダー
にヘッド切換回路等を内蔵し、この回転シリンダーの回
転側と固定側とを電気的に接続するチャンネル数を減ら
した信号伝送回路を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る信号伝送回
路は、第１信号を出力する第１の信号源と、第２の信号
源出力を電流成分である第２信号に変換する変換手段
と、前記第１信号と、前記第２信号とが供給され、前記
第１、第２信号を合成した合成信号に対して負帰還増幅
を行う増幅手段と、前記変換手段と前記増幅手段とを電
気的に接続することにより前記第１信号を電圧伝送して
その一端から取り出すと共に前記第２信号を電流伝送し
てその他端から前記増幅手段に供給する接続手段と、前
記増幅手段の出力から第１信号成分を除去することによ
り前記第２信号に基づく信号を得る除去手段とを具備し
たものである。

【００１１】

【作用】上記手段により、第１、第２信号について同時
に双方向の伝送が行われる。また接続手段にインピーダ
ンス成分が発生した場合、第１、第２の除去手段によっ
て接続手段のインピーダンス成分による影響を排除する
ことで双方向の信号伝送が可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る実施例を
詳細に説明する。図１は本発明に係る第１実施例の構成
を示す図である。この図において第１の信号源１２より
出力された電圧信号ｖは、オペアンプ１４の正端子と減
算器１１とに供給される。また減算器１１にはオペアン
プ１４の出力電圧ｖ0 も供給されており、ｖ0 からｖが
減算され、端子１０に供給される。この他にもオペアン
プ１４の出力電圧は、Ｚ0 の値を有するインピーダンス
回路１３を介してオペアンプ１４の負端子との間で負帰
還がかけられている。オペアンプ１４の負端子はまた、
接続回路１５を介して端子１８と電流出力型増幅器１６
の出力端とに接続されている。そして増幅器１６の入力
端には第２の信号源１７が接続されている。

【００１３】次に図１の動作を説明する。オペアンプ１
４の負端子に現れる電圧ｖ′は正端子の電圧ｖと同電位
である。またこの例では接続回路１５のインピーダンス
は無視でき、増幅器１６の出力インピーダンスは非常に
高いため、端子１８には電圧ｖ、つまり第１の信号源１
２の出力信号が供給される。

【００１４】一方、増幅器１６の出力電流ｉは接続回路
１５及びインピーダンス回路１３を介してオペアンプ１
４の出力端に供給される。よってオペアンプ１４の出力
端における電圧ｖ0 は（１）式のようになる。 ｖ0 ＝ ｖ′＋ Ｚ0×ｉ ＝ ｖ ＋ Ｚ0×ｉ （１） そして減算器１１において電圧ｖ0 から電圧ｖが減算さ
れて信号Ｅ0 が生成される。この様子を（２）式に示
す。 Ｅ0 ＝ ｖ0 − ｖ ＝ Ｚ0×ｉ （２） これにより第２の信号源１７の出力信号が端子１０に現
れる。つまり第１の信号源１２の出力信号が端子１８
に、また第２の信号源１７の出力信号が端子１０に同時
に現れることになる。

【００１５】次に本発明に係る第２実施例を説明する。
図２は第２実施例の構成を示す図である。この図におい
て第１実施例と同様の構成要素には同符号を付してあ
る。

【００１６】第１の信号源１２は直流電圧源３０でオフ
セットされており、その出力信号はＮＰＮ型トランジス
タＱ1 のベースと加算器３２とに供給されている。トラ
ンジスタＱ1 のコレクタは加算器３２に接続されるほ
か、抵抗Ｒ1 を介して電圧源Ｖccに接続されている。加
算器３２出力は端子１０に供給される。またトランジス
タＱ1 のエミッタは抵抗Ｒ2 を介して基準電位点に接続
されるほか、接続回路１５を介してＮＰＮ型トランジス
タＱ2 のコレクタと端子１８とに接続されている。トラ
ンジスタＱ2 のベースには直流電圧源３１でオフセット
された第２の信号源１７が接続されており、またトラン
ジスタＱ2 のエミッタは抵抗Ｒ3 を介して基準電位点に
接続されている。

【００１７】図２の動作を説明する。トランジスタＱ1
のベースにおける電圧ｖは第１の信号源１２出力に相当
する。この電圧ｖとトランジスタＱ1 のエミッタにおけ
る電圧ｖ′とは、ほぼ同電位である。そしてトランジス
タＱ2 のコレクタは低インピーダンスであるので電圧
ｖ′、つまり電圧ｖが端子１８にそのまま現れる。

【００１８】一方、抵抗Ｒ3 を流れる電流ｉはトランジ
スタＱ2 のベース電圧により制御される。この電流ｉは
電圧源Ｖccより供給され、抵抗Ｒ1 、トランジスタＱ1
、接続回路１５及びトランジスタＱ2 を介して抵抗Ｒ3
を流れ、基準電位点に流れ込んでいる。ここで抵抗Ｒ2
を流れる電流をｉ0 とし、トランジスタＱ1 のコレク
タ電圧をｖ0 とすると、電圧ｖ，ｖ0 はそれぞれ次式の
ようになる。

【００１９】 ｖ ≒ ｖ′＝ Ｒ2 ・ｉ0 （３） ｖ0 ＝ Ｖcc − Ｒ1（ｉ＋ｉ0） ＝ Ｖcc − Ｒ1・ｉ − （Ｒ1／Ｒ2）ｖ ＝ Ｖcc − Ｒ1・ｉ − ｖ （４） 但しＲ1 ＝Ｒ2 である。よって加算器１０の出力である
Ｅ0 は（５）式のようになる。 Ｅ0 ＝ ｖ0 ＋ ｖ ＝ Ｖcc − Ｒ1・ｉ （５） ここでＶcc及びＲ1 の値は一定であるので、Ｅ0 は電流
ｉにより制御される。よって第２の信号源１７の出力信
号が端子１０に現れる。つまり第１実施例と同様に、第
１の信号源１２の出力信号が端子１８に、また第２の信
号源１７の出力信号が端子１０に同時に現れることにな
る。

【００２０】次に本発明に係る第３実施例を説明する。
図３に第３実施例の構成を示す。この実施例は図１に示
した第１実施例の接続回路１５が理想通りの接続回路で
はなく、直列または並列インピーダンスが無視できない
場合である。よって増幅器１６側からはインピーダンス
Ｚa 成分が見えることになる。従って図３において接続
回路２５の左側にある、オペアンプ１４を含む回路は図
１と同様である。

【００２１】第２の信号源１７の出力は電流出力型増幅
器１６，２１に供給される。この信号を受け、増幅器１
６からは電流ｉが出力され、増幅器２１からは電流ｋｉ
（０＜ｋ＜１）が出力される。よって増幅器１６出力端
における電圧ｖa は（６）式のようになる。

【００２２】 ｖa ＝ ｖ′− Ｚa・ｉ ＝ ｖ − Ｚa・ｉ （６） また増幅器２１の出力はＺ1 の値を有するインピーダン
ス回路２０において電圧ｖb に変換される。そして加算
器１９で電圧ｖa と電圧ｖb とが加算されることで、端
子１８に電圧Ｅ1 が供給される。この様子を（７）式に
示す。 Ｅ1 ＝ ｖa ＋ ｖb ＝ ｖa ＋ Ｚ1・ｋｉ ＝ ｖ − Ｚa・ｉ ＋ Ｚ1・ｋｉ （７） （８）式において Ｚa・ｉ＝ Ｚ1・ｋｉとなるようにＺ
1 及び係数ｋを調整することでインピーダンスＺa 成分
を除去することができる。これにより端子１８に第１の
信号源１２の出力が現れることになる。

【００２３】次に本発明に係る第４実施例を説明する。
図４に第４実施例の構成を示す。この実施例は図１に示
した第１実施例の接続回路１５が理想通りの接続回路で
はなく、接続回路と基準電位点との間に発生するインピ
ーダンス成分が無視できない場合である。よってオペア
ンプ１４側からインピーダンスＺb 成分が見えることに
なる。この場合、図４において接続回路２６の右側にあ
る、増幅器１６を含む回路は図１と同様である。

【００２４】図４でオペアンプ１４の出力端子電圧ｖ0
は（８）式のようになる。 ｖ0 ＝｛(Ｚ0＋Ｚb)／Ｚb｝・ｖ ＋ Ｚ0・ｉ′ （８） 但しｉ′は第２の信号源１７によって制御される電流
で、ｉ≧ｉ′である。

【００２５】（８）式と（１）式とを比較すると、電圧
ｖについてのゲインが第１実施例よりも大きくなってい
ることがわかる。よって第１実施例のように電圧ｖ0 よ
り第１の信号源１２の成分を除去するほかに、インピー
ダンスＺb 成分をも除去する必要がある。ここでは電圧
ｖ0 をインピーダンス回路２２，２３で分圧した電圧ｖ
b を、電圧ｖから減算器１１で減算することで第１の信
号源１７の出力成分を求めている。この様子を次式に示
す。なお、インピーダンス回路２２，２３の値はそれぞ
れＺ2 ，Ｚ3 である。

【００２６】 ｖb ＝（Ｚ3／Ｚ2＋Ｚ3）ｖ0 （９） ここでＺ2 ＝Ｚ0 、Ｚ3 ＝Ｚb とすると（１０）式が成
立する。

【数１】 従って端子１０における電圧Ｅ0 は（１１）式のように
なる。 Ｅ0 ＝ ｖb − ｖ ＝（Ｚb・Ｚ0／Ｚ0＋Ｚb）ｉ′ （１１） （１１）式より端子１０には第１の信号源１２の影響が
無く、第２の信号源１７によって制御された信号が供給
されることがわかる。なお、Ｚ0 をＺb に対して十分小
さな値にすることでＺb の影響を軽減することができ
る。またオペアンプ１４を図２に示すようなトランジス
タで構成した場合、インピーダンス回路２２はトランジ
スタのコレクタ抵抗を利用することが可能なため、イン
ピーダンス回路２３の追加のみで対応できる。

【００２７】これまでの説明は信号伝送回路の実施例に
ついて説明してきた。次に実際のＶＴＲ内での使用例を
説明する。図５はＶＴＲ内において信号伝送回路を用い
た記録・再生信号の処理系統の構成を示す図である。

【００２８】図５において端子４３より供給される映像
記録信号はアンプ４５、ロータリートランス５１ｂを介
して映像信号処理部５９に供給され、ヘッドＣ〜Ｆを介
して図示しないテープに記録される。またヘッドＣ〜Ｆ
から再生された映像信号は映像信号処理部５９、ロータ
リートランス５１ｂ及びアンプ４４を介して端子４２に
供給される。

【００２９】一方、端子４１にはハイファイの音声信号
と制御信号との混成信号が供給されている。この混成信
号は第１の信号伝送回路５０及びロータリートランス５
１ａを介して第２の信号伝送回路５２に供給される。こ
こでロータリートランス５１ａは図１から図４における
接続回路１５，２５，２６に相当する。第２の信号伝送
回路５２の出力は周波数分離回路５４に供給され、音声
信号と制御信号とが分離され、それぞれ音声信号処理部
５８とデコーダ５５とに供給される。音声信号処理部５
８の出力信号はヘッドＡ，Ｂを介して図示しないテープ
上に記録される。またデコーダ５５出力の制御信号は音
声信号処理部５８及び映像信号処理部５９に供給され、
それぞれの処理部の制御に用いられる。

【００３０】音声信号を再生する場合、ヘッドＡ，Ｂよ
り読み出された信号が音声処理部５８を介して加算器５
６に供給される。また加算器５６には映像信号処理部５
９よりエンベローブ比較信号も供給され、音声信号に加
算される。加算器５６出力は第２の信号伝送回路５２お
よびロータリートランス５１ａを介して第１の信号伝送
回路５０に供給され、端子４１より供給された制御信号
成分が除去されて端子４０に出力される。

【００３１】なお、ロータリートランス５１ａ、５１ｂ
の間にはクロストーク低減のためのショートリング（Ｓ
Ｒ）５３が設置されている。また、回転シリンダ側の各
部にはブラシ５７より電源電圧（＋Ｂ）と基準電位点
（ＧＮＤ）とが供給されている。

【００３２】上記構成において、双方向に信号を伝送す
るのは再生時のみである。この場合、固定シリンダ側か
らは制御信号が供給され、回転シリンダ側からは音声信
号とエンベローブ比較信号とが供給される。そして第１
の信号伝送回路５０では制御信号成分の除かれた音声信
号とエンベローブ比較信号とが取り出される。また第２
の信号伝送回路５２では音声信号とエンベローブ比較信
号とに影響されない制御信号が取り出される。よって１
つのチャンネルで双方向伝送を行うことができる。

【００３３】以上、記述したように同時に双方向の信号
伝送を行い、信号取り出し部において両方の信号成分が
現れる場合には取り出す信号以外の成分を除去してい
る。これにより双方向の信号伝送を同時に、しかも損失
を伴わずに行うことができ、伝送路のチャンネル数を削
減することができる。よってＶＴＲ等の機器においてク
ロストークやコストの低減あるいは部品の小型化を実現
することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように、双方向の信号伝送が
損失を伴わずに可能となるので、伝送路のチャンネル数
を削減することができ、ＶＴＲ等の機器においてクロス
トークやコストの低減あるいは部品の小型化を実現する
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例の構成を示す構成図

【図２】本発明に係る第２実施例の構成を示す構成図

【図３】本発明に係る第３実施例の構成を示す構成図

【図４】本発明に係る第４実施例の構成を示す構成図

【図５】本発明に係る信号伝送回路を利用した記録・再
生処理系統の構成を示す構成図

【図６】従来の構成を示す構成図

【符号の説明】

１１…減算器、１２…第１の信号源、１３…インピーダ
ンス回路、１４…オペアンプ、１５…接続回路、１６…
電流出力型増幅器、１７…第２の信号源。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１信号を出力する第１の信号源と、 第２の信号源出力を電流成分である第２信号に変換する
   変換手段と、 前記 第１信号と、前記第２信号とが供給され、前記第
   １、第２信号を合成した合成信号に対して負帰還増幅を
   行う増幅手段と、前記変換手段と前記増幅手段とを電気的に接続すること
   により前記第１信号を電圧伝送してその一端から取り出
   すと共に前記第２信号を電流伝送してその他端から前記
   増幅手段に供給する接続手段と、 前記増幅手段の出力から第１信号成分を除去することに
   より前記第２信号に基づく信号を得る除去手段とを具備
   したことを特徴とする信号伝送回路。
2. 【請求項２】 前記接続手段の直列または並列インピー
   ダンスが無視できない場合、この接続手段のインピーダ
   ンスと前記第２信号とによって発生する、第１の誤差成
   分を除去する第１の除去手段を前記変換手段に隣接して
   設け、 前記接続手段と基準電位点との間に発生するインピーダ
   ンスが無視できない場合、この接続手段のインピーダン
   スと前記第１信号とによって発生する第２の誤差成分を
   除去する第２の除去手段を前記増幅手段に隣接して設け
   ることを特徴とする請求項１記載の信号伝送回路。