JPH0770113B2 - パイロット信号発生回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、記録装置、特にパイロット信号を用いてトラ
ッキング制御を行なう磁気記録装置に用いることのでき
るパイロット信号発生回路に関するものである。

従来の技術 近年磁気記録再生装置（以下VTRと称す）では、高密度
化が促進され、記録磁化軌跡（以下トラックと称す）の
幅は狭小化の傾向にある。トラックは本来磁気テープ上
に直線上に記録されるのが理想であるが、実際には機械
精度のバラツキ等により、各VTR毎に固有の曲がりをも
って記録される。このため、あるVTRで記録した磁気テ
ープを他のVTRで再生する互換再生を行なったとき、従
来のコントロール信号を用いた制御では、両VTR間の固
有の曲がり差を補正することができず、その分再生画質
は劣化する。そして、この問題はトラック幅が狭くなる
程大きな問題となる。

この問題を解決するためには、トラック曲がりに応じた
トラッキングエラー信号を何らかの方法で得、そのエラ
ー信号に応じて回転ヘッドを回転軸方向に変位させれば
良い。

回転ヘッドを回転軸方向に変位させる方法は、圧電素子
で構成された電気−機械変換素子を用いる方法が良く知
られている。

トラック曲がりに応じたトラッキングエラー信号を得る
方法には、トラッキング制御用のパイロット信号（以下
単にパイロット信号と称す）を用いる方法がある。この
方法は、通称8mmVTRの制御方法としては良く知られてい
るため、ここではごく簡単にその概要を説明する。

第４図は、パイロット信号を記録した磁化軌跡であり、
A1,B1,A2,B2,……は、Ａヘッド及びＢヘッドで１フィー
ルド分の映像信号を１本のトラックとして記録した磁化
軌跡である。f1〜f4は４種類のパイロット信号であり、
１フィールド毎にサイクリックに切り換えられ、映像信
号に重畳して記録される。各パイロット信号の周波数
は、１水平同期信号周波数をfHとしたとき、表１に示す
ように、約6.5fH〜10.5fHの周波数に設定される。

再生時には、ヘッドが走査する主記録トラックの前後に
位置する両隣接トラック上に記録されたパイロット信号
を、記録トラックピッチよりも幅広のヘッドで再生する
か、もしくはクロストーク信号として再生し、両隣接ト
ラックから再生されるパイロット信号のレベルが等しく
なる点で安定となるように、制御系を構成する。このよ
うな構成をとることにより、ヘッドは主走査トラック上
をオントラックして再生走査することができる。

４種類のパイロット信号f1〜f4を用いて、単一の共通の
制御信号を得るには、一般的には、第５図のように、f1
〜f4の各信号発生回路51〜54とそれらを選択的に出力す
るためのマルチプレクサ55とが必要であり、これらによ
って、単一のパイロット信号56を形成しなければならな
かった。

第６図は、４種類のパイロット信号を用いてトラッキン
グエラー信号を得るための再生回路のブロック図であ
る。同図において、端子61からは映像信号とパイロット
信号とが合成された、再生RF信号が入力される。回路62
はローパスフィルタであり、再生RF信号からパイロット
信号だけを分離して取り出す。このときに得られるパイ
ロット信号は、主走査トラックと両隣接トラック上に記
録されているパイロット信号の合成信号である。回路63
は平衡変調回路であり、端子64から供給される基準信号
は、主走査トラック上に記録されているパイロット信号
と同じ周波数のパイロット信号が供給される。例えば第
４図においてヘッドがトラックA2上を再生走査すると
き、平衡変調回路63への入力信号は、f2,f3,f4であり、
端子64から供給される基準信号はf3である。従って平衡
変調回路63の出力信号はf2,f3,f4の各信号とf3の信号と
の和及び差の信号が出力される。回路65及び回路66は同
調増幅回路であり、回路65はfHの信号に同調し、回路66
は3fHの信号に同調する。回路67,68は検波整流回路であ
り、回路69はレベル比較回路である。従って、両隣接ト
ラックからクロストーク信号として取り出された各パイ
ロット信号は、主走査トラック上に記録されているパイ
ロット信号との差信号として、それぞれ分離して取り出
された後、レベル比較回路69でそのレベル差に応じた信
号が端子60に取り出される。端子60に出力される信号
は、ヘッドのトラックずれ量及びずれ方向の情報を含む
ため、トラッキングエラー信号として用いることができ
る。

以上が４種類のパイロット信号を用いて、トラッキング
エラー信号を得る方法の概要である。

表１に示されたf1〜f4の各パイロット信号をそれぞれ正
確に得る方法には、第１に、４種類の水晶発振回路を備
える方法や、第２に、公倍数をもつ基準発振回路を１個
設け、分周回路で４種類のパイロット信号を作成する方
法や、第３に、たとえば、特開昭59−19224号公報に示
された３値階段波を用いる方法がある。

前記第１の４種類の水晶発振回路を備える方法では、コ
ストが高くつき不都合である。

前記第２の公倍数をもつ基準発振回路を１個設け、分周
回路にて４種類のパイロット信号を作成する方法は、再
生カラー信号のジッターを補正するための可変発振回路
の出力を、パイロット信号の基準信号として兼用できる
点で有益である。そしてその値を378fHの値に選べば良
く、このとき、同信号を1/58,1/50,1/36,1/40に分周す
れば表１に示すf1〜f4の信号が得られる。分周すること
によって得られたパイロット信号は矩形波であり、高調
波成分を含んでいるためそのまま映像信号と共に記録再
生を行なうと、パイロット信号の高調波成分は、映像信
号特に低域変換されたカラー信号に対しノイズ信号にな
ってしまう。

パイロット信号の高調波成分がカラー信号に及ぼす影響
は、再生されるカラー信号のS/N比が、例えば40dB以上
必要と仮定すれば、パイロット信号のｎ次高調波の記録
電流Ipnを、カラー信号の記録電流Icに対して Ipn/Ic≦−40dB ……（１） にする必要がある。

一方、パイロット信号の基本波の記録電流Ip₁は、8mmVT
Rの規格により Ip₁/Ic＝−14dB±2dB ……（２） である。従って、パイロット信号の基本波に対する高調
波レベルは、（１）式から（２）式の厳しい条件の方を
引いた値 Ipn/Ip₁≦−28dB ……（３） を満足する必要がある。

パイロット信号の高調波成分を減衰させるにはD/A変換
を行なう方法がある。しかし、D/A変換を行なうために
は精度の高い抵抗を必要とする欠点があり、また１つの
D/A変換回路で４種類のパイロット信号を扱った場合、
各パイロット信号の半周期を整数分の１に分割する共通
のビット数がみつからない。このことは、D/A変換した
パイロット信号の正の半周期と負の半周期の周期が異な
ることになり、偶数高調波を発生させることになる。従
って、偶数高調波のレベルを十分減衰させるためにはビ
ット数を多く選ぶ必要があり、コストの面で実用的でな
い。高調波成分の減衰に高次のローパスフィルタを用い
る方法もあるが、200KHzに折点周波数をもつ五次のロー
パスフィルタを用いても十分減衰できるとは言えない。

前記第３の特開昭59−19224号公報に示された３値階段
波を用いる方法は、第７図に示す回路構成であり、各部
の波形を第８図に示す。

第７図において、端子71からは378fHの信号が供給され
る。回路72はプログラマブルカウンタであり、その出力
信号ａは378fHを（11＋12）個カウントしてパルスを発
生する。この信号ａは第８図に示すように（11＋12）の
周期でパルスを発生することになる。一方プログラマブ
ルカウンタ72の出力信号ｂは、378fHを11個カウントし
た時点でパルスを発生する。従って、第８図に示すよう
に信号ａからｂまでの周期は11となる。回路73はリセッ
トセットフリップフロップ（RS−F.F.）であり、信号ａ
でセットされ信号ｂでリセットされて信号ｃを出力す
る。回路74はトグルフリップフロップ（Ｔ−F.F.）であ
り、信号ｄを出力する。回路75及び76はAND回路であ
り、RS−F.F.73のＱ出力とＴ−F.F.74のＱ及びの信号
とのAND出力ｅ及びｆを出力する。77及び78はアナログ
スイッチであり、ｅ及びｆの信号がハイレベルの時スイ
ッチは閉じ、ロウレベルの時スイッチは開放状態にな
る。スイッチの片側はそれぞれ電源電圧とアース側に接
続されていて、スイッチ77及び78及び抵抗R1,R2,R3によ
って、スイッチ77のみオンの時ハイレベルになり、スイ
ッチ78のみオンの時ロウレベルになり、スイッチ77,78
共にオフの時ミドルレベルになるように設定されている
ので、３値階段波を作ることができる。４種類のパイロ
ット信号を得るためには、第７図に示すプログラマブル
カウンタ72の分周比（11及び11＋12）を変えてやれば良
い。

この装置による３値階段波では、表２に示されるように
条件を満足する減衰量は得られるが、十分余裕があると
は言い切れないし、高次のローパスフィルタを必要とす
る。

発明が解決しようとする問題点 従来の方法では、パイロット信号の高調波成分を十分減
衰させるために高次のローパスフィルタを必要とするこ
と、またビット数の多いD/A変換器をひつようとすると
いう欠点があった。

本発明は、階段波信号を作成する具体的な、且つ簡単な
回路構成を提供するものである。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために、プログラマブル
カウンタとテーブルROMおよびD/A変換器を備え、前記テ
ーブルROMは、前記プログラマブルカウンタの出力値に
一致したアドレスに対応する階段波信号のレベル切り換
えデータを出力値とし、かつ前記階段波信号のレベル切
り換えデータはパイロット信号の高調波成分を減衰する
値とすることを特徴とするものである。

また、プログラマブルカウンタとテーブルROMとコンパ
レータとD/A変換器を備え、前記コンパレータから一致
パルスが出力されると前記テーブルROMから出力される
階段波信号のレベルを切り換えるべきカウント値が切り
変わり、かつ前記階段波信号のレベルを切り換えるべき
カウント値はパイロット信号の高調波成分を減衰する値
とするものである。

作用 本発明により、３次,5次,7次の各高調波成分の値が十分
に減衰されたパイロット信号を得るための±４ステップ
の階段波信号回路のIC化が実現可能になり、VTRのトラ
ッキング制御に±４ステップの階段波信号を使用するこ
とができるようになる。

実施例 第１図は本発明の実施例を示す構成図である。±４ステ
ップの階段波信号のデータをテーブルROMに納める方法
に２通りあり、第１の実施例は、テーブルROMに階段波
信号のレベル切り換えデータを納めておく装置である。
同図において11はラッチであり、12はプログラマブルカ
ウンタであり、13はテーブルROMであり、14はラッチで
あり、15はマルチプレクサ（MPX）であり、16〜19はア
ナログスイッチである。この装置は、例えばf1を例にと
って説明すると、基準信号（378fH）をf1の分周比1/58
に分周しながらカウントするプログラマブルカウンタ12
の出力をアドレスとしてテーブルROM13に与え、出力状
態がプログラマブルカウンタ12のカウント値“0"で＋１
のレベル（アナログスイッチ19がオン、アナログスイッ
チ16,17,18がオフの状態）であるとすると、基準信号を
カウントしていき、カウント値が“4"になると、テーブ
ルROM13からD/A変換器のアナログスイッチ16,17,19をオ
フにし、アナログスイッチ18をオンにするデータを出力
することによって＋２のレベルに切り換わる。さらにカ
ウントを続け、カウント値が“6"になるとテーブルROM1
3からアナログスイッチ16,18,19をオフにし、アナログ
スイッチ17をオンにするデータを出力し、＋３のレベル
に切り換わる。このような動作を繰り返してf1の階段波
信号を作成する装置である。同図においてラッチ11は、
f1〜f4のいずれかの選択データ２ビットとその分周比デ
ータ６ビットを記憶しておくために用意されており、こ
のデータを書き換えることにより、f1〜f4を切り換える
ことができる。ラッチ14は、テーブルROM13から出力さ
れたD/A変換器の切り換えデータを記憶しておくために
用意されていて、D/A変換器の切り換え用のテーブルROM
13の出力データをこのラッチで記憶するかどうかのデー
タ信号141と基準信号142とのNOR144の出力信号143の立
ち下がりエッジ（信号141が“L"レベルで、かつ基準信
号142が立ち下がったとき）でテーブルROM13の出力がラ
ッチ14に書き込まれる。MPX15は1/2Vddをセンター（レ
ベル０）として正の半周期（＋１〜＋４〜＋１）と負の
半周期（−１〜−４〜−１）を切り換えるために各スイ
ッチに対応する電位の設定を切り換えるためにあり、正
の半周期を出力するときは電源側に、負の半周期を出力
するときは接地側（GND）に設定する。このMPX15を使う
ことにより、抵抗の本数を少なくし、テーブルROM13の
出力データのビット数を少なくすることを実現させてい
る。アナログスイッチ16〜19は、このいずれか１つをオ
ンさせることにより、それぞれに対応したレベルを出力
することができる。

この装置は、正の半周期と負の半周期とで、各アナログ
スイッチに対応する電位が変化するので、電位が安定す
るのに時間がかかり、階段波信号の波形がなまってしま
うという問題があるが、高調波は十分減衰される。

以上の装置で、テーブルROMを用いて±４ステップの階
段波信号を作成することができる。次に、第２の実施例
について説明する。

第２の装置は、テーブルROMに次に階段波信号のレベル
を切り換えるべきカウント値をデータとして納めておく
装置で、第２図に示す回路構成である。同図において21
はラッチであり、22はプログラマブルカウンタであり、
23はコンパレータであり、24はテーブルROMであり、25
はカウンタであり、27はデコーダであり、280〜287はア
ナログスイッチである。230はテーブルROM24の出力デー
タであり、231はプログラマブルカウンタ22の出力デー
タであり、26はデータ230とデータ231が等しいときコン
パレータ23から出力されるパルスである。

この装置を、例えばf1を例にとって説明する。プログラ
マブルカウンタ22は分周比を与えるとその分周比に応じ
て基準信号378fHを分周しながらカウントする。今、プ
ログラマブルカウンタ22の出力が“0"のときカウンタ25
の出力も“0"であり、階段波信号は−４のレベル（アナ
ログスイッチ287のみオン、他のアナログスイッチはオ
フ）を出力しているとき、テーブルROM24は次に出力す
る−３のレベルまでのカウント値“9"を出力していると
する。プログラマブルカウンタ22が基準信号をカウント
していきカウント値“9"になると、コンパレータ23がデ
ータ230と231が一致したと判断し、パルス26を出力す
る。このパルス26をカウンタ25でカウントし、カウント
値が“1"になる。このカウンタ25の出力によりデコーダ
27がアナログスイッチ280〜287を切り換える（アナログ
スイッチ286のみオン，他のアナログスイッチはオフ）
ことにより階段波信号が−４のレベルから−３のレベル
に変化する。さらに、カウンタ25のカウント値の変化に
よりテーブルROM24に与えるアドレス値が変化し、テー
ブルROM24のデータ出力が次に出力すべき階段波信号の
−２のレベルのカウント値“13"に切り換わる。このよ
うに、テーブルROM24で次に切り換えるべきカウント値
を出力しておきプログラマブルカウンタ22がその値にな
るとカウンタ25の値を増加し、カウンタ25の値の変化に
より階段波信号のレベルを切り換え、さらにテーブルRO
M24でその次のレベルのカウント値を出力させていくと
いう方法である。ラッチ21は第１の装置のときと同じよ
うに、f1〜f4の選択データ２ビットとその分周比データ
６ビットを記憶しておくために用意されている。アナロ
グスイッチ280〜287は、アナログスイッチ280のみオン
にしたとき＋４のレベルを出力し、アナログスイッチ28
1のみオンにしたとき＋３のレベルを出力するというふ
うに、いずれか１つのアナログスイッチをオンにすると
それぞれのアナログスイッチに対応したレベルを出力す
ることができる。

第３図は、±４ステップの階段波信号の波形図であり、
この波形は、表３のタイミング、レベルおよびカウント
数によって得られる。

また±４ステップの階段波信号の使用によりf1〜f4の各
パイロット信号の高調波成分は表４のような値になり、
さらに折点周波数300KHzあたりの１次のローパスフィル
タにより十分余裕のある値にまで高調波成分を減衰させ
ることができる。

そこで表３に示す所定のカウント値で一定の等しいレベ
ルで増減を行う第３図に示されたような±４ステップの
階段波信号を作成することにより、３次,5次,7次の各高
調波成分の値が十分に減衰されたパイロット信号を得る
ことができ、さらに300KHz近傍に折点周波数をもつ一次
のローパスフィルタにより７次までの各高調波、及び９
次以上の各高調波を必要十分な値にまで減衰させること
ができ、また等レベルで変化する±４ステップの階段波
であるので、D/A変換器に多くのビット数を必要としな
い。

ゆえに、この±４ステップ階段波信号をVTRのトラッキ
ング制御のパイロット信号として使用すればよい。

この装置は、抵抗の本数は第１の装置より増えるが、電
位の切り換えの必要がないのでレベル切り換え時の、階
段波信号波形のなまりの問題は大幅に解消される。さら
に、第１の実施例ではテーブルROMのROM容量は（58＋50
＋36＋40）×６ビット最低必要であるのと比べて、第２
の実施例では、最低16×４×６ビットしか必要なくな
る。

これらの第１の実施例および第２の実施例で示された装
置によれば、±４ステップの階段波信号を作成するにあ
たって、D/A変換器の切り換えデータまたは各レベルに
対応するカウント値データの処理や管理を階段波信号発
生部以外の周辺部に頼らずテーブルROMだけで行なえる
ようになり、周辺部ではf1〜f4の切り換えの管理だけを
行なえば良くなるので、VTRの制御系をマイコンで構成
する場合に、ソフトへの負担が軽くなること、テーブル
ROMを使うことにより１つの回路で４種類の階段波信号
を作ることができるようになること、この回路構成で
は、精度の高いD/A変換器は必要なく、第１図及び第２
図に示したようなスイッチ切り換え式のD/A変換器で十
分であるし、従来のような高次のフィルタを必要とせ
ず、折点周波数300KHzの１次のラフなフィルタで十分で
あることの３つの効果がある。

また、回路構成が簡単であるし、インダクタンス及び容
量成分を含まないのでIC化に適していること、そしてVT
Rのトラッキング制御用のパイロット信号に限らず、周
波数の違う場合やステップ数の多く必要な場合も、原信
号の変更やテーブルROMの内容及びビット数の変更やD/A
変換器の変更によって高調波のない信号を作ることがで
きるという利点がある。

発明の効果 本発明によれば、４種類のパイロット信号を作成するに
あたって、簡単な回路構成であるのでIC化に適し、しか
も高調波成分が十分な値にまで減衰されたパイロット信
号を得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明による４周波階段波信号の作
成回路の実施例を示すブロック図、第３図は本発明で使
用する階段波信号の波形図、第４図はトラッキング用パ
イロット信号を記録したVTRの磁化軌跡の１部を模式的
に示す図、第５図は従来例を示すブロック図、第６図は
４周波トラッキング制御系の再生回路を示すブロック
図、第７図は従来例の３値階段波信号の作成回路図、第
８図は第７図の各部の波形を示す図である。 11,14……ラッチ、12……プログラマブルカウンタ、13
……テーブルROM、15……マルチプレクサ、16〜19……
アナログスイッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】与えられた分周比に応じて基準信号を分周
   しながらカウントするプログラマブルカウンタと、アド
   レスと前記アドレスに対応した階段波信号のレベル切り
   換えデータとを格納するテーブルROMと、前記テーブルR
   OMの出力値に応じて出力値が切り換わるD/A変換器とを
   備え、前記テーブルROMは、前記プログラマブルカウン
   タの出力値に一致したアドレスに対応する前記階段波信
   号のレベル切り換えデータを出力値とし、かつ前記階段
   波信号のレベル切り換えデータはパイロット信号の高調
   波成分を減衰する値とすることを特徴とするパイロット
   信号発生回路。
2. 【請求項２】与えられた分周比に応じて基準信号を分周
   しながらカウントするプログラマブルカウンタと、階段
   波信号のレベルを切り換えるべきカウント値を格納する
   テーブルROMと、前記プログラマブルカウンタのカウン
   ト値と前記テーブルROMの出力値が一致すると一致パル
   スを出力するコンパレータと、前記コンパレータから一
   致パルスが出力されると出力値が切り変わるD/A変換器
   とを備え、前記一致パルスが出力されると前記テーブル
   ROMから出力される階段波信号のレベルを切り換えるべ
   きカウント値が切り変わり、かつ前記階段波信号のレベ
   ルを切り換えるべきカウント値はパイロット信号の高調
   波成分を減衰する値とすることを特徴とするパイロット
   信号発生回路。