JPH0474791B2

JPH0474791B2 -

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Publication number: JPH0474791B2
Application number: JP55155912A
Authority: JP
Priority date: 1980-11-07
Filing date: 1980-11-07
Publication date: 1992-11-27
Also published as: JPS5782246A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ビデオテープレコーダ（以下VTR
と称す）におけるトラツキング切換えに関するも
のである。通常VTRにおいては、再生時にビデ
オヘツドがテープ上の映像トラツク上を正確にト
レースするようにする必要がある。つまりトラツ
キングをとる必要がある。このため、ビデオヘツ
ドの回転とテープの走行を所定の位相関係に設定
することが、なされる。またテープ速度を切換え
て記録再生できる装置においては、各速度に応じ
て制御系の安定性を確保するために、ループ利得
を切換えなければならない。つまり、速度制御ル
ープと位相制御ループを有する制御系において、
速度制御周波数を変えた場合の速度制御利得Gv
は、Ｖを出力電圧、Ｔを時間とすると、 Gv＝dV／dω＝（dV／dT）＊（dT／dω） ……(1) ここで、dV／dTは検出感度Kvであり、また、Ｔ＝１／ｆ＝2κ／ωより、dT／dω＝−2κ／
ω² ……(2) よつて、Gv＝−2κ＊Kv／ω² ……(3) 従つて、制御速度を半分にした場合には、速度
ループで利得は４倍となることより、位相制御ル
ープでこの利得を低減して安定化を図る必要があ
る。このとき一般に位相比較器の利得を切換える
ため、上記所定位相にオフセツトが生じる。第１図は本発明者等が発明したデイジタル方式
のサーボ系（特公平３−136090号公報）に基づく
サーボ装置の構成図である。１は基準信号発生
部、２はキヤプスタン制御系、３はドラム制御系
を示す。さらに４は磁気テープ、５はノイズリジ
エクタ、６はトラツキング用単安定マルチバイブ
レータ（以下トラツキングMMと略称する）、７
は位相比較器、８はキヤプスタンモータ、９はド
ラムモータ、１０は波形整形回路、１１は位相比
較器、１２は基準カウンタ、１３はマトリクス回
路を示す。同図の要部波形を第２図に示す。次に動作を第１図、第２図を参照して説明す
る。キヤプスタン制御系２では、磁気テープ４よ
り再生されたコントロールパルスａは増幅された
後正パルス部のみが波形整形されて、カウンタ形
のノイズリジエクタ５に入力される。さらにこの
出力である整形コントロール信号ｂにより次段の
トラツキングMM６は動作し、半周期遅延され
る。この出力は比較信号ｃとして、基準信号ｄと
共に位相比較器７に入力され、位相比較器７から
は両者の位相差に見合つた電圧が出力される。こ
れによりキヤプスタンモータ８は制御駆動され、
コントロールパルスａと基準信号ｄが所定の位置
関係に保たれる。ここでトラツキングMM６の標準遅延量Tmm
は、一般に１周期の半分に設定される。つまり、
トラツキングがずれた場合に、位相進み遅れの両
方向に等量のトラツキング幅を得られるように設
計される。一方、ドラム制御系３では、ドラムモータ９の
回転はタツクヘツドにより検出される。その検出
信号であるタツク信号ｇは、波形整形回路１０に
よりタツク比較信号ｆとなり、基準信号ｅと共に
次段の位相比較器１１に入力される。この位相比
較器１１の出力によりドラムモータ９は制御駆動
される。ここで基準信号ｅは基準カウンタ１２よ
りマトリクス回路１３を経て得られる信号であ
り、REF信号に対する位相はテープの速度毎に
それぞれ固定されている。この固定位相は、それ
ぞれのテープ速度でトラツキングが最適となるよ
うに、理論的な最適位相に設定される。つまり、
基準信号ｅは、トラツキング遅延量を標準（１周
期の半分）にした状態で、コントロールパルスａ
とドラムのタツク信号ｇの位相が一致するよう
に、REF信号の適切な位相関係で出力される。次にテープ速度を切換えて記録再生した場合、
一般に制御系が最適な安定度となるようにループ
利得を切換える必要がある。つまり前述のように
制御速度を標準速度（SPモード）から1/2（速
LPモード）、1/3速（EPモード）に切換えると、
系の安定生を確保する目的でループ利得を約1/4，
1/9に低減する必要がある。この利得低減は、例
えば、速度制御ループ系の利得を1/2（LPモー
ド）、1/3（EPモード）にし、位相制御グループ
系の利得を1/2（LPモード）、1/3（EPモード）
にすることにより、行われる。この様子を第３図
に波形で示す。同図において、テープ速度が例えば標準の記録
再生のときのように速い場合は、第３図１〜７に
示されているように第２図と同様の位相関係にあ
る。つまり、ドラムの基準信号ｅはREF信号の
位相Ａで発生され、これとタツク信号ｇが位相同
期する。一方、キヤプスタン系では、基準信号ｄ
の傾斜部期間は短く、この傾斜部の中心にトラツ
キングMMの遅延端（信号ｃの立ち下がり端）が
位相同期する。この場合トラツキングMMの遅延
量は標準値（１周期の半分）であり、コントロー
ルパルスａの正パルスはドラムタツクパルスｇと
ほぼ同位相となる。一方、テープ速度が前記のテープ速度より遅い
場合には、第３図８〜１３に示されているように
制御系のループ利得を小さくするために切換信号
ｈによりキヤプスタ制御系２の基準信号d′の傾斜
をゆるやかにする。このときの各信号は、７〜１
３のように変化する。つまりキヤプスタン系の基
準信号d′は、位相比較ゲインを低減すべくその傾
斜部がゆるやかになる（第３図では最もゆるやか
な斜面で示してある）。この時比較信号c′である
トラツキングMMの立ち下がり端は、位相比較出
力電圧がほぼ同等となるべく、その傾斜部のほぼ
中心につまりダイナミツクレンジのほぼ中心に位
相同期する。（比較信号c′は比較信号ｃよりTo進
んだ状態となる。）ここで制御速度に対してキヤ
プスタンモータ８の駆動電圧は変化するが、位相
比較器７の出力段には一般に高利得の増幅器を内
蔵しており、従つてフイードバツクループを構成
する制御系における位相比較出力電圧はわずかに
しか変化しない。この時、トラツキングMMの遅
延量が標準値とすると、コントロールパルスａの
正パルスはREF信号の位相変化点にほぼ一致す
る。この状態でトラツキングをとるためには、ド
ラム系のタツク信号g′およびタツク比較信号f′は
第３図１２および１３の位相関係にしなければな
らない。つまりドラム系のタツク信号g′もコント
ロールパルスａの正パルスの位相に（REF信号
の位相変化点に）ほぼ一致させる必要がある。し
たがつて、これに伴い、基準信号e′の位相を図の
ＡからＢに時間Toだけ進める必要がある。つま
りテープ速度が遅い状態で記録されたテープを再
生する場合には、マトリクス回路１３によりドラ
ム系の基準信号ｅを切換えて、トラツキングをと
つている。これにより一本のテープ上に、連続してテープ
速度を切換えて記録してある場合にも、上記の基
準信号ｅの切換えにより、トラツキングMM６を
操作することなく常に最適なトラツキング状態と
することができる。ここで一般に記録テープ速度
の検出は自動的に行なわれ、したがつて、トラツ
キングも自動的に切換えられる。ところが、上記のようなテープ速度自動検出に
よりトラツキングを切換える方法では、モード切
換え時のドラムのゆれに伴つて再生画像の横ゆれ
が生じる。つまり、再生スタート直後ではテープ
走行は所定速度に達しておらず、このためテープ
速度の自動検出は困難なので、再生スタート初期
ではテープ速度検出出力はSPモードを示す信号
に設定されている。この状態でドラム系は一旦基
準信号ｅに同期状態となるが、テープ速度が立ち
上がつた後のテープ速度検出出力がスタート時と
異なつたEPモードを示す信号であつた場合には、
ドラム系の基準信号はｅからe′に切換わる。この
時、第３図に示す様にドラム系の基準位相はTo
だけ移動したことになり、結果、過度的にドラム
の回転位相はゆれたり、位相はずれが生じる。こ
のため、一時的なトラツキングはずれや再生画面
の横ゆれが生じることがある。同時にドラム制御
系の同期引込時間も長くなるなどの欠点がある。
さらに、テープ速度を切換えて連続して記録した
場合、再生時にはドラム系への基準信号ｅの位相
が不連続となりドラム系の位相同期が一旦はずれ
てドラムの回転はゆらぎ、上記の問題が発生す
る。以上の説明において基準信号および位相比較器
をアナログ的に示してあるが、デイジタル位相比
較器とした場合にも、その構成および動作は第１
図〜第３図と同様に説明される。このとき基準信
号ｄは基準カウンタ１２の各ビツト出力であり２
進数の信号となる。つまり、基準カウンタ１２の
最上位ビツト（MSB）から最下位ビツト（LSB）
までのカウント値を数字的に表したものがREF
信号であり、MSBより第３〜４位ビツトを最上
位ビツトとしてそれ以下のビツトを数字的に表現
し、これの１周期のみをゲートで取り出した波形
がキヤプスタン基準信号ｄである、また基準信号
ｄの傾斜は、ゲートして取り出す１周期として第
何位ビツトを最上位にするかによりその傾斜が決
定される。例えば基準信号d′ではMSBを最上位
としている。本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、再生途中であるいは再生スタート直後に速
度モードが切換わつても、ドラム制御系が不安定
にならないようにした磁気記録再生装置を提供す
るにある。本発明は、テープ速度に応じて位相比較手段の
利得を切換え、テープから再生されたコントロー
ルパルスとドラムのタツク信号の位相が所定の関
係を保つようにした複数のテープ速度で記録再生
される磁気記録再生装置において、前記利得を切
換える手段、傾きは前記利得の切換に応じて変わ
るが、傾斜部中心は前記利得の切換えに関係なく
不変の直線的な傾斜を有する基準信号を発生する
基準信号発生部、および該基準信号とテープから
再生されたコントロールパルスに基く比較信号を
位相比較し、位相差に見合つた電圧をキヤプスタ
ン駆動装置に送る位相比較手段を具備し、キヤプ
スタン制御系のループ利得の切換えに関係なくド
ラム制御系の基準信号を所定値に固定した点に特
徴がある。以下本発明の実施例を詳細に説明する。まず第
４図は基準信号ゲート回路１４を用いた一実施例
のブロツク図であり、同時の要部波形を第５図に
示す。第４図において、第１図と同一機能のものは同
一符号を付してある。キヤプスタン制御系２の位
相比較器７に入力する基準信号ｄには、基準信号
ゲート回路１４を介して基準カウンタ１２の各ビ
ツトの巡回カウント信号ｉが接続されている。例
えば、EPモード時には基準カウンタ１２のMSB
から順次LSB側に８ビツトのカウント信号群を
基準信号ゲート回路１４を介して基準信号ｄとし
て供給する。またSPモード時には基準カウンタ
１２のMSBより２つ下位から順次LSB側に８ビ
ツトのカウント信号群を基準信号ゲート回路１４
を介して等価的な台形波基準信号ｄとして供給す
る。つまり第５図７のカウント信号群から同図６
の等価的な台形波基準信号ｄを得る方法を、以下
に詳細に示す。第５図７は基準カウンタ１２の上位４ビツト目
以下のカウント信号群であり、上位４ビツト目を
MSBとしてそれ以下の下位８ビツトのカウント
信号群を数値的に示した波形図である。このカウ
ント信号群はゲートされておらず、周期的に繰り
返される。さて同図８のREF信号の位相切り替
わり点を基準カウンタ１２のスタート点とする
と、その直後の信号ｉの第１傾斜部ではMSBか
ら第３位ビツトまで全て“０”である。同様に第
２傾斜部ではMSBから第２位ビツトまでが“０”
で第３位ビツトのみが“１”である。以下、順次
２進カウンタの様に各ビツトは変化する。表で示
すと、

【表】の様に表される。同図の信号６ｄにおいては第３
傾斜部が基準信号ゲート回路１４で取り出され、
かつ、それ以前が”Ｌ”で以降が”Ｈ”である。
これを実現するには、上記のMSBから第４ビツ
トを用いて出力を制限すればよい。つまり、まず
傾斜部番号１、２をMSBと第２ビツト（のORゲ
ート）で検出し、基準信号ゲート回路１４の出力
を強制的に“Ｌ”にする。同様に傾斜部番号４、
５をMSBと第２・第３ビツトを用いて検出し、
基準信号ゲート回路１４の出力を強制的に“Ｈ”
にする。（この検出は、一般の一致回路やデコー
ド回路を用いて容易に実現できる）なお第６傾斜
部の途中で出力が“Ｈ”から“Ｌ”に変化してい
るが、この変化点は第４ビツトを用いれば同様に
容易に検出できる。またこの変化的は必ずしも第
５図６のようにする必要はなく、第３ビツトの周
期点で変化させてもよい。以上の結果、比較信号ｃは基準信号ｄの傾斜部
中心付近に位相同期する。（一般的に位相同期点
は制御レンジの中心に設計され、従つてこの実施
例では台形波傾斜部の中心付近になる。）すなわち、基準信号ゲート回路１４は、第５図
６，７に示されているように、下位数ビツトで構
成される巡回カウント信号ｉ，７を残りの上位ビ
ツトでゲートして特定の一傾斜部のみに限定して
出力し、他の傾斜部を全て“Ｈ”レベルか“Ｌ”
レベルにゲートする。この結果、比較信号ｃは、
信号６の傾斜部中心に同期するよう設定される。さて次にテープ速度が遅い場合には、第５図
９，１０のように巡回カウント信号ｉを切換えて
傾斜きをゆるやかにしループ利得が小さくなるよ
うにする。このときの基準信号d′，１０の傾斜部
中心が、テープ速度の速い場合の信号６の傾斜部
中心と一致するように、基準信号ゲート回路１４
を切換え設定する。ここで台形波信号d′の発生方式を簡単に説明す
る。この実施例は、傾斜部利得を1/3にした例で
ある。前述の各ビツトの変化表を再掲して、説明
を進める。信号d′は信号ｉの傾斜部番号２から傾
斜部番号４の期間において、第２ビツト以下のカ
ウント信号群を抜取り基準信号ゲート回路１４を
介して出力する。

【表】さて、傾斜部番号２〜４を抜き取るには、各ビ
ツトの変化表においてMSBから第３ビツトまで
を使つて、前述の一致回路やデコード回路を用い
て容易に検出することができる。この時、抜き取
つた期間が最上位ビツトの一周期間より短いこと
より、出力平均レベルは少し高く、出力レンジは
少し（約3/4）狭くなる。この問題の解決には、
デイジタル的なオフセツト加算や出力段での増幅
器が用いられる。同図の信号１２d″においても、
同様に実現することができる。このとき傾斜部の
発生開始位相も同時に切換えられ、そのタイミン
グ変化量は、切換える前後の傾斜部期間の差の略
半分である。このように設定すると、ループ利得の切換えに
よる同期位相の変化はなく、したがつてドラム系
の基準信号ｅの位相は切換える必要がなく所定値
に固定することができる。これにより記録テープ
速度の切換わり点や再生スタート直後の、トラツ
キングはずれや画面の横ゆれを生じることがな
く、ドラム制御系の同期引込みは安定であり、か
つキヤプスタン制御系の同期引込時間も短かくす
ることができる。なお、この実施例では、利得を
１／２（LPモード）よりも小さい1/3（第５図１０
d′）、1/3（EPモード）よりも小さい1/5（第５図
１２d″）にして、計算値よりも低めに設定してい
るが、このように利得を低めに設定するのは、モ
ータの低速動作時においてはモータ損失によりル
ープゲインの位相特性に遅れが生じて、不安定動
作になりやすいためである。次に他の実施例を第６図に、同図の要部波形を
第７図に示す。図において、第１図と同一機能の
ものには第１図のものと同一符号が付されてい
る。先ずテープ速度が標準の記録再生のときのよう
に速い場合について説明する。第６図において、
コントロールパルスａはノイズリジエクタ５によ
り整形コントロール信号ｂとなる。この信号ｂは
次段の遅延切換回路１５によりToだけ遅れた切
換遅延信号ｊとなる。さらにトラツキングMM６
により半周期遅れて位相比較器７に入力される。
ここで遅延切換回路１５の遅延量Toは、前記従
来例第３図の基準信号ｅの位相変化量と等しく設
定されている。次にテープ速度の遅い場合には、遅延切換回路
１５では波形整形のみを行ない、遅延なしの信号
j′を出力する。この結果、第７図９〜１１に示す
ように、比較信号c′は基準信号d′の傾斜部中心に
同期する。つまり基準信号ｄの傾斜部中心の変化
量Toに等しい量だけ、比較信号ｃを同時に変化
させれば、ドラム系の基準信号ｅの位相を切換え
ることなく所定値に固定することができる。この
とき傾斜部中心の変化量Toは、第７図の信号８
と９の傾斜部期間の差の略半分に設定されてい
る。ここで遅延切換回路１５は、一般に単安定マル
チバイブレータなどで構成される。またノイズリ
ジエクタ５をカウンタ群で構成した場合には、遅
延切換回路１５は簡単なマトリクス切換回路とな
り、IC化に適した構成とすることができる。また、以上の説明より容易に理解されるよう
に、遅延切換回路１５をトラツキングMM６の後
に挿入してもよい。以上のように、本発明の第１、第２実施例によ
れば、キヤプスタン制御系の基準信号ｄの傾斜部
中心が、ループ利得の切換えに関係なく常に一致
するように構成することにより、あるいは傾斜部
中心の変化量に等しくコントロール信号の位相を
同時に変化させることにより、ドラム系の基準信
号ｅの位相を固定としながら、常に最適なトラツ
キング状態に切換え設定することができる。以上のように本発明によれば、キヤプスタン制
御系のループ利得の切換えに関係なく、ドラム制
御系の基準信号を所定値に固定することができる
ので、従来技術のように再生スタート時のトラツ
キングはずれや再生画面の横ゆれが生じることが
ない。また、ドラム制御系の同期引込時間を短か
くすることができる。さらに、位相比較器等をカ
ウンタ構成とすることにより、IC化に適した磁
気記録再生装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の磁気記録再生装置のサーボ系
のブロツク図、第２図１〜８は、第１図の動作説
明のための要部波形図、第３図１〜１３は、テー
プ速度切換時のトラツキング切換状態を示す波形
図、第４図は、本発明による磁気記録再生装置の
一実施例を示すブロツク図、第５図１〜１２は、
第４図の要部波形図、第６図は、本発明による他
の一実施例を示すブロツク図、第７図１〜１１
は、第６図の要部波形図である。１……基準信号発生部、２……キヤプスタン制
御系、３……ドラム制御系、５……ノイズリジエ
クタ、６……トラツキングMM、７……位相比較
器、１２……基準カウンタ、１４……基準信号ゲ
ート回路、１５……遅延切換回路。

Claims

【特許請求の範囲】１テープを走行させるキヤプスタンと、このキヤプスタンの回転位相を制御するキヤプ
スタン位相制御手段と、回転ヘツドが設けられたドラムと、このドラムの回転位相を制御するドラム位相制
御手段と、これら位相制御のための基準信号を発生する基
準信号発生手段と、複数のテープ速度で記録再生できるようにテー
プ走行速度を切換える切換手段とを備え、各テープ走行速度の記録再生状態において上記
キヤプスタンの回転位相と上記ドラムの回転位相
とが所定の関係に保たれるようにされた磁気記録
再生装置において、上記キヤプスタン位相制御手段は上記切換手段によつて切換えられたテープ走行
速度で再生されたコントロールパルスより比較サ
ンプリング信号を生成する生成手段と、上記比較サンプリング信号と上記基準信号発生
手段から得られた台形波状のキヤプスタン位相制
御用基準信号とを位相比較する位相比較器と、この位相比較器の出力に応じて上記キヤプスタ
ンを駆動する駆動手段と、からなり、上記ドラム位相制御手段は上記ドラム回転の位相信号に基づいて生成され
た比較信号と上記基準信号発生手段からのドラム
位相制御用基準信号とを位相比較する位相比較器
と、この位相比較器の出力に応じて上記ドラムを駆
動する駆動手段と、からなり、上記基準信号発生手段は、所定のビツト数を繰り返して計数して、上記テープ走行速度が遅いほど巡回周期が長い
上記所定のビツト数より小さいビツト数の巡回信
号を上記キヤプスタン位相制御用基準信号として
発生する巡回型カウンタと、上記巡回信号中から、上記所定のビツト数を計
数する繰り返し周期毎に１個の巡回信号を選択し
て上記キヤプスタン位相制御手段の位相比較器に
供給するゲートとからなり、このゲートの開閉は選択された巡回信号の中心
値がいずれかのテープ走行速度においても略同じ
となるように上記切換手段からの信号に連動して
タイミング制御されることを特徴とする磁気記録再生装置。２テープを走行させるキヤプスタンと、このキヤプスタンの回転位相を制御するキヤプ
スタン位相制御手段と、回転ヘツドが設けられたドラムと、このドラムの回転位相を制御するドラム位相制
御手段と、これら位相制御のための基準信号を発生する基
準信号発生手段と、複数のテープ速度で記録再生できるようにテー
プ走行速度を切換える切換手段とを備え、各テープ走行速度の記録再生状態において上記
キヤプスタンの回転位相と上記ドラムの回転位相
とが所定の関係に保たれるようにされた磁気記録
再生装置において、上記キヤプスタン位相制御手段は、上記切換手段によつて切換えられたテープ走行
速度で再生されたコントロールパルスより比較サ
ンプリング信号を生成する生成手段と、上記比較サンプリング信号と上記基準信号発生
手段から得られた台形波状のキヤプスタン位相制
御用基準信号とを位相比較する位相比較器と、上記生成手段と位相比較器との間に設けられ、
上記比較サンプリング信号を遅延させる遅延量が
テープ走行速度に応じて切換えられる遅延手段
と、この位相比較器の出力に応じて上記キヤプスタ
ンを駆動する駆動手段と、からなり、上記ドラム位相制御手段は上記ドラム回転の位相信号に基づいて生成され
た比較信号と上記基準信号発生手段からのドラム
位相制御用基準信号とを位相比較する位相比較器
と、この位相比較器の出力に応じて上記ドラムを駆
動する駆動手段と、からなり、上記基準信号発生手段は、所定のビツト数を繰り返して計数して、上記テープ走行速度が遅いほど巡回周期が長い
上記所定のビツト数より小さいビツト数の巡回信
号を上記キヤプスタン位相制御用基準信号として
発生する巡回型カウンタと、上記巡回信号中から、上記所定のビツト数を計
数する繰り返し周期毎に１個の巡回信号を選択し
て上記キヤプスタン位相制御手段の位相比較器に
供給するゲートとからなり、上記切換手段によつて切換えられた切換え後の
テープ走行速度での動作時の初期においても上記
比較サンプリング信号が上記ゲートにより選択さ
れた巡回信号の略中央に位置するように、上記切
換手段の切換動作と連動して上記遅延手段は上記
比較サンプリング信号の遅延時間を切換えることを特徴とする磁気記録再生装置。