JPH0630195B2 - 自動トラツキング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明はビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）等における自
動トラツキング装置に関する。

(ロ) 従来の技術 特開昭６１−４３８０号公報（H04N5/783）には間欠ス
ロー再生モード中のスチル再生中における不使用ヘツド
によるトレース開始部とトレース終了部の再生出力の差
を利用して自動トラツキングを行なう構成が示されてい
る。

(ハ) 発明が解決しようとする課題 ところで、上記従来技術では再生出力のうち２ケ所をサ
ンプリングしてトラツキング状態を判別する様にしてい
るので、誤判別の可能性が大きくなるおそれがあった。
完全に逆トラツクの再生を行なっている状態に安定して
しまうおそれもある。

(ニ) 課題を解決するための手段 そこで本発明では、１フイールド（１トラツク）の期間
を前部、中部、後部の３つのエリアに分別して再生出力
をサンプリングし、この３つの検出値に基づいてトラツ
キング制御を行なうようにしている。

更に、各エリアでのサンプリング点を複数個として、各
エリア毎にこの複数のサンプリング点でのレベルを用い
て、各エリアの検出レベルを演算している。

(ホ) 作 用 以上の様に本発明によれば、再生出力のうちの３つのエ
リアでの再生出力レベルを比較するから、従来技術の如
く、全く反対のトラツク上をトレースして安定してしま
うおそれはなくなる。又、各エリアにおいて複数のサン
プリング点が設けられているから、トラツキング状態の
判別を誤りなく実行することができる。

(ヘ) 実施例 以下、図面に従い本発明の実施例を説明する。

まず、２倍速再生に適用された本発明に例について説明
する。

２倍速再生は、ヘツドの回転はそのままでテープ速度を
記録時の２倍にして再生を行なうものである。この２倍
速再生では、トラツキング調整の状態に応じて、例え
ば、第３図、第４図、第５図に示した様な再生出力が得
られることになる。

尚、トラツキング調整はよく知られている様に、再生コ
ントロール信号又は基準信号の遅延量を変更することに
より行なわれる。トラツキングサーボとしては、ヘツド
の回転位相と、テープ走行位相とが所定の位相関係とな
る様に制御を行なうものである。

第３図〜第４図において、(イ)は記録されたトラツクと
磁気ヘツドのトレースとの関係を、(ロ)は再生エンベロ
ープ出力を、(ハ)はＲＦスイツチングパルスを夫々表わ
している。

第３図は、適正な遅延量よりも、遅延時間が長い場合を
示している。このとき再生エンベロープは前半小さく、
後半で大きくなる。第４図は遅延時間が適正な値よりも
小さい場合を示している。前とは逆に、前半の再生エン
ベロープが大きく、後半が小さくなっている。

第５図は、２倍速における最適なトラツキング状態を示
している。このとき中央部分において再生エンベロープ
が大きくなり、前半、後半部分では減少している。実際
の再生画面で考えると、画面中央において良好な再生画
像が得られる、第５図が、トラツキングの状態として最
適である。

この最適の状態を検出するため、本発明では、一フイー
ルドに相当する再生エンベロープ出力を前、中、後の３
つの部分に分割し、この３つの部分（Ｓ_１）（Ｓ_２）
（Ｓ_２）を比較することを行なう。結果的には３つの部
分の面積を比較することになる。

このため、１フイールド相当の再生エンベロープ出力
を、所定時間間隔でサンプリングし、これを前、中、後
に対応する３つの組に分けて、各組でのサンプリングデ
ータの総和を利用する。例えば、第６図の如くＲＦスイ
ツチングパルスのＨレベル（又はＬレベル）期間の再生
エンベロープ出力を約１msecの時間間隔で１５個サンプ
リングし、５個づつのデータを加算した値を夫々の部分
（Ｓ_１、Ｓ_２、Ｓ_３）を表わす数値とする。

次に、この再生エンベロープ出力が利用したトラツキン
グ状態の判別と、この判別に基づく再生コントロール信
号又は基準信号の遅延時間の制御について説明する。第
７図(イ)の場合は、再生のために選択された磁気ヘツト
が逆のアジマスのトラツクをトレースしている状態を示
している。この場合、Ｓ_１＝Ｓ_３であり、Ｓ_２＜Ｓ_１か
つＳ_２＜Ｓ_３である（以後、各エリアでのサンプリング
値の合計をＳ_１、Ｓ_２、Ｓ_３で表わすものとする）。こ
の状態から脱出するためには、例えば遅延時間を短くす
ればよい（長くすることでも可能であるが、実際の装置
を構成する場合には、この状態を検出したとき、例えば
遅延時間を短くすると決めている方が望ましい）。

第７図(ロ)の場合は、第３図に対応している。このと
き、Ｓ_１＜Ｓ_３となる。この状態のときには遅延時間を
短くすればよい。(ニ)は第４図に対応している。このと
きＳ_１＞Ｓ_３となり、遅延時間を長くすればよい。

最適のトラツキング状態では、(ハ)の如く、Ｓ_１＝Ｓ_３
でＳ_２≧Ｓ_１またはＳ_２≧Ｓ_３となる。つまり、Ｓ_１、
Ｓ_２、Ｓ_３がこれらの関係にあるときには、トラツキン
グの状態が良好であると判断できるわけである。

次に、以上の関係を利用した実施例の構成について説明
する。第２図はこの発明を採用したＶＴＲの要部を示す
ブロツク図である。図において、(1)は回転シリンダ、
(2)は第１のアジマス角を有する第１記録／再生（Ｒ／
Ｐ）ヘツド、(3)は第２のアジマス角を有する第２Ｒ／
Ｐヘツド、(4)は第１のアジマス角を有する補助ヘツド
である。このＶＴＲは３ヘツドタイプのものである。

(5)はヘツドモータ、(6)はヘツドサーボ回路、(7)はキ
ヤプスタン、(8)はピンチローラ、(9)はキヤプスタンモ
ータ、(10)はキヤプスタンサーボ回路、(11)は間欠駆動
制御回路、(12)はビデオテープ、(13)はコントロール信
号Ｒ／Ｐヘツド、(14)はヘツドからの再生出力の選択回
路、(15)はアンプ、(16)はエンベロープ検波回路、(17)
はＡ／Ｄ変換器、(18)は自動トラツキング制御を実行す
るマイクロコンピユータである。

ヘツドモータ(5)はヘツドサーボ回路(6)によって回転が
制御される。実際には、回転位相を示すＰＧ信号（ＰＧ
ヘツド(19)の出力）と基準（Ref.）信号（再生時には発
振器出力、記録時には垂直同期信号）の位相関係が所定
のものとなる様に、制御する。又、ヘツドサーボ回路
(6)では、ＰＧ信号に基づいてＲＦスイツチングパルス
を作成する。

再生出力選択回路(14)には２個の選択スイッチ(20)(21)
が設けられている。スイツチ(20)は第２Ｒ／Ｐヘツド
(3)と補助ヘツド(4)からの再生出力を選択する。

このスイツチ(20)は間欠駆動制御回路(11)によって制御
される。又、スイツチ(21)はＲＦスイツチングパルスに
より制御され、第１Ｒ／Ｐヘツド(2)の再生出力かスイ
ツチ(20)の出力の一方を選択する。

キヤプスタン(7)はキヤプスタンモータ(9)により駆動さ
れる。通常は、キヤプスタンモータ(9)の回転軸がキヤ
プスタンとして利用される。キヤプスタンサーボ回路(1
0)は、キヤプスタンモータ(9)からのＦＧ信号を入力し
て、このＦＧ信号に基づきキヤプスタンモータの速度制
御を行なう。又、再生時にはトラツキングのため、発振
器出力（ヘツドサーボ回路(6)に供給されているものと
同じ）と再生コントロール信号とを位相比較し、キヤプ
スタンモータの位相制御を行なう。

間欠駆動制御回路(11)は、間欠スロー再生時にキヤプス
タンモータ、スイツチ(20)等を制御する回路である。間
欠スロー再生では、スチル再生と通常再生とが交互に実
行される。スチル再生のタイミングは再生コントロール
信号に基づき決定される。又、通常再生開始のタイミン
グはＲＦスイツチングパルスに基づき決定される。そこ
で、間欠駆動制御回路(11)には再生コントロール信号と
ＲＦスイツチングパルスが供給されている。

そして、間欠駆動制御回路(11)からは、キヤプスタンモ
ータ(9)の回転を制御する信号及び、スイツチ(20)を制
御する信号が出力されることになる。

エンベロープ検波回路(16)は、再生された高周波信号の
エンベロープを抽出する。Ａ／Ｄ変器(17)はこの検波回
路(16)出力をデジタル値に変更するものである（ＣＰＵ
(18)内に設けられていてもよい）。

マイクロコンピユータ（ＣＰＵ）(18)が、オートトラツ
キング動作の中心となるものである。このマイクロコン
ピユータ(18)は、前述の動作を行なう。そのためＡ／Ｄ
変換器(17)のデジタル値を入力する。又、システムコン
トロール回路（図示省略）からのモード制御信号が供給
される。

ＶＴＲが２倍速再生に設定されるときには、キヤプスタ
ンサーボ回路(10)が、記録時の２倍のテープ速度でテー
プを移送せしめる様に、モード制御信号に応じて動作を
変更する。そして間欠駆動制御回路(11)からのスイツチ
(20)の制御信号がＨレベルとなって、補助ヘツド(4)の
再生出力が選択される。そしてＣＰＵ(18)では２倍速再
生に対応した処理が行なわれる。

２倍即に対応した処理は、第１図の如きものとなる。Ｃ
ＰＵ(18)は通常、モード判別待機状態にあり、２倍速モ
ードが指示されるとこれを判別して第１図の処理を開始
させる。

そして、ＶＴＲが３ヘツドタイプか４ヘツドタイプかに
応じて、又、標準（ＳＰ）モードが長時間（ＥＰ）モー
ドかに応じて、ＲＦスイツチングパルス（ＲＦＳＷ）の
Ｌレベルのときに再生エンベロープをサンプリングする
か、Ｈレベルのときにサンプリングするかをまず決定す
る（(23)(24)）。

実際にはダブルアジマス４ヘツドのＶＴＲのＳＰモード
のとき、ＲＦＳＷのＬレベル期間のサンプリングを行な
う(25)。他の場合はＨレベル期間をサンプリングする(2
6)。これは、巾のせまいヘツドによる再生出力を利用す
るためである。巾のせまいヘツドを利用することによ
り、より正確なトラツキング調整が実現できる。

サンプリングは基本的には第６図の説明と同様である。
ＲＦＳＷ（第９図の(イ)）の立上り（又は立下り）のエ
ツジを検出して、そのタイミングから約１ｍｓずつ、Ａ
／Ｄ変換出力を計１５ケサンプリングする。ヘツドスイ
ツチング付近は再生出力が不安定なこともあるので、最
初の２つは利用しない。そして３つのエリアには夫々４
個のデータが含まれる様にする（第９図(ロ)）。従い、
最後のデータも利用しない。

各エリアごとに夫々４個のデータの値が加算されて、Ｓ
_１、Ｓ_２、Ｓ_３の数値が求められる。ただし、個々のデ
ータの値が所定値より小さいときには、無視して とみなすことにしている。これは、トラツクとトラツク
の間に無記録部（カードバンド）があるとき（ヘツド巾
によっては生じるときがある）、このガードバンド部を
トレースしている場合のノイズ出力でトラツキング調整
動作が行なわれない様にするためである。

Ｓ_１、Ｓ_２、Ｓ_３が求まると、これらの比較を行なう。
このとき、サンプリングされたデジタル値、８ビツトの
うちの上位の所定数ビツト（例えば３〜４ビツト）だけ
で比較を行なう。これは、再生エンベロープ出力は細く
変動するものであり、下位ピツトまで比較しても手順が
複雑になるだけで意味がないからである。

まず、Ｓ_１とＳ_３が等しいかどうか調べる(28)。等しく
なければ第７図(ロ)か(ニ)の場合であることになる。そこ
でＳ_１＜Ｓ_３かどうかを調べ(29)、Ｓ_１＜Ｓ_３であれば
遅延時間を所定量（２ステツプ分、０．５７２ｍｓ）だ
け短くする(33)。Ｓ_１＜Ｓ_３でなければ所定量（２ステ
ツプ分）だけ長くする(32)。

Ｓ_１＝Ｓ_３の場合には第７図(イ)か(ハ)の場合である。そ
こでＳ_２＜Ｓ_３かどうか調べる(30)。Ｓ_２＜Ｓ_３の場合
は第７図(イ)に対応するので、遅延時間を所定量（１２
ステツプ分）短くする(34)。これら３つの場合(32)(33)
(34)の場合には、さらにトラツキング調整を続行しなけ
ればいけないから完了フラグをφとして(36)、１５０ｍ
ｓの待機状態として(37)、元に戻る。

Ｓ_２＜Ｓ_３であり、 でなければ第７図(ハ)に対応すると考えられるから、完
了フラグ「１」をセツトして(35)、１５０ｍｓ待機状態
となる(37)。

のチエツク(31)を行なうのは、前述の如く、カードバン
ド部分をトレースしているときにはＳ_１、Ｓ_２、Ｓ_３全
てがφとなる場合が考えられるからである。

手段(32)(33)(34)では、実際には、新しい遅延時間を指
定するデータを、キヤプスタンサーボ回路(10)に供給す
る。この供給されたデータに基づき、キヤプスタンサー
ボ回路(10)では遅延時間を変更する。この変更後、サー
ボが安定するまでに５０ｍｓ程度必要であり、余裕を見
て１５０ｍｓの待機モードを入れてある。安定した状態
でエンベロープをチエツクしないと正しい判別ができな
いからである。

(22)では、完了フラグが２回続けて「１」であるかどう
かチエツクする。２回続けて「１」の場合にはモード判
別待機状態(27)となりトラツキング調整を終了する。２
回続けて「１」でなければ、トラツキング調整を続行す
る。

ＣＰＵ(18)からのデータに応じて再生コントロール信号
の遅延時間を変更する手段（本実施例では再生コントロ
ール信号の遅延手段がサーボ回路(10)内に設けられてい
る）としては第８図の様な構成が一例として考えられ
る。基本的には、カウンタ(38)の計数値と記憶手段(39)
にプリセツトされたデータとが一致したときに出力が得
られる様にし、このプリセツトデータを変更することに
より出力が得られるまでの時間を変更する。カウンタ(3
8)の計数開始は、端子(42)への基準信号（又は再生コン
トロール信号）の入力でＲ−Ｓフリツプフロツプ(41)が
セツトされ、ゲート(43)が開くことにより行なわれる。
又、出力が得られたときにはこのＲ−Ｓフリツプフロツ
プ(41)及びカウンタ(38)がリセツトされ、次の動作に備
える。

この様な可変遅延手段としては、他にも種々の構成が考
えられる。例えば、プリセツト可能なカウンタをクロツ
ク信号によりデクリメントする動作を中心とした構成も
考えられる。

尚、第１図には示されていないが、２倍速再生を判別し
たときには、まず、標準的な遅延時間に対応したデータ
がまず、ＣＰＵ(18)からキヤプスタンサーボ回路(10)に
出力される。又、１５０ｍｓ毎の再生エンベロープ出力
のチエツクを所定回数（例えば時間にして数秒程度）行
なっても、完了フラグが２回連続して「１」とならなけ
れば、最終の遅延時間を保持して調整動作を終了する。
これは、トラツキング調整中は再生画面中のノイズが移
動し、この状態がずっと長く続くと見苦しいからであ
る。

又、３ヘツドのＶＴＲについて説明したが、４ヘツドＶ
ＴＲ（いわゆるダブルアジマス４ヘツドタイプ）であっ
ても、略同様である。

以上の様に、２倍速再生時に自動的にトラツキング調整
が実行される。

次に間欠スロー再生中におけるオートトラツキング動作
について説明する。先に述べた様に、スチル再生と通常
再生を交互に繰り返すものである。そして両者の期間の
比に応じてスロー比が決定される。

間欠スロー時のテープ速度は第１０図(ニ)の如く制御さ
れる。そして、キヤプスタンモータのブレーキ信号(ホ)
は、再生コントロール信号(ヘ)を遅延して作成される
（間欠駆動制御回路内に再生コントロール信号の可変遅
延手段が設けられている。）３ヘツド構成の場合、スチ
ル再生時には第１Ｒ／Ｐヘツド(2)と補助ヘツド(4)が、
通常再生時には第１、第２Ｒ／Ｐヘツド(2)(3)が利用さ
れる。

そして、第１０〜第１２図は、再生コントロール信号の
異なる遅延時間に対応するものである。第１０図の場合
は遅延時間（Ｔ_１）が短く、第１１図は、遅延時間（Ｔ
_３）が長い場合を示している。両者共スチル再生時の画
面にノイズが多くなり、不適当である。

第１２図は、遅延時間が最適である場合を示している。
間欠スローの場合には、スチル再生時の再生エンベロー
プが最適となる様に制御しなければならない。そして、
その時の波形は、２倍速再生時と略同じであると考えら
れるから、基本的には第１図と同じ様な動作を行なえば
よい。

第１３図は、エンベロープの判定と、遅延時間の設定の
動作を示すフローチヤートである。エンベロープのサン
プリング等は第１図と同様なので省略してある。エンベ
ロープの判定は、間欠駆動の後のタイミングで行なわれ
る。つまり、通常再生から間欠スロー再生に入るときに
は、まず、適当に停止してから、最初の起動を行ない、
遅延時間の初期値に従い制動を行って、安定したときの
再生エンペローブのチエツクを行なう。この様にエンベ
ロープのチエツクは起動−制動の後に行なわれる。具体
的には、テープを起動したタイミングからＲＦＳＷパル
スをカウントし、安定したスチル再生が得られるであろ
うタイミングを得て、エンベロープのチエツクを行な
う。ＲＦＳＷのＨレベルかＬレベルのどちらでサンプリ
ングを行なうかは、２倍速再生と同じく巾のせまい方の
ヘツドがトレースする期間を選択する。

まず、Ｓ_３＞Ｓ_１であるかどうか調べる(44)。Ｓ_３＞Ｓ
_１であればＳ_１＞Ｓ_２であるかどうか調べる(46)（手順
(45)(52)(59)(61)については後で説明する。これらはス
ローモードにおいては無視される）。Ｓ_１＞Ｓ_２であれ
ば第１４図(ハ)の場合となる。そこで１７ステツプ
（４．９ｍｓ）分遅延時間を短くする（実際には、デー
タを間欠駆動制御回路に出力する）(50)。Ｓ_１＞Ｓ_２で
なければＳ_２Ｓ_３かどうか調べる(47)。Ｓ_２Ｓ_３で
あれば第１４図(イ)の場合であり、４ステツプ（１．１
ｍｓ）分短くする(48)。Ｓ_２Ｓ_３でなければ第１４図
(ロ)の場合であるから１１ステツプ（３．１ｍｓ）遅延
時間を短くする(49)。

手順(48)(49)(50)の後には完了フラグに を設定して(62)次の処理に進む。

Ｓ_３＞Ｓ_１で、更にＳ_１＝Ｓ_３でなければ(51)、Ｓ_３＞
Ｓ_２であるかどうか判断する(53)。Ｓ_３＞Ｓ_２であれば
第１４図(ニ)の場合となり、１７ステツプ（４．９ｍ
ｓ）分長くする(55)。Ｓ_３＞Ｓ_２でなければＳ_２Ｓ_１
かどうか判別し(54)、Ｓ_２Ｓ_１でなければ第１４図
(ホ)の場合となり、１１ステツプ（３．１ｍｓ）分遅延
時間を長くする(56)。Ｓ_２Ｓ_１であれば第１４図(ヘ)
の場合となり、４ステツプ分（１．１ｍｓ）長くする(5
7)。

これらの手順(55)(56)(57)の後には完了フラグを に設定して(64)次の処理に進む。

Ｓ_１＝Ｓ_３であり、Ｓ_２Ｓ_１であり(58)、 であれば(60)、第１４図(ト)の場合であり、最適の状態
である。この場合には完了フラグに「１」をセツトして
(63)、次の処理に進む。

エンベロープのチエツクの前には、第１図と同様に完了
フラグをチエツクして、２回続けて「１」であれば待機
状態となる。そうでなければ、再びチエツクして、遅延
時間の変更を行なう。

スチル再生のときは、通常再生後、間欠スロー再生モー
ドを所定時間、介してから、テープを完全に停止させ
る。つまり、間欠スロー再生のスチル状態を継続して、
以後起動しないものがスチル再生ということになる。そ
こで、間欠スローの最後のスチル時には、手順(45)(52)
(59)(61)により、遅延時間の変更を行なわない様にす
る。

２倍速再生の場合と比べて、再生エンベロープの波形の
場合わけが細くなっているのは、より速かに、トラツキ
ングの最適状態とするためである。つまり、間欠スロー
ではテープの起動をしないかぎり、エンベロープのチエ
ツクを行なわないので、スロー比が大きいときには最適
状態となるまでに、時間がかかってしまうおそれがある
からである。

再生コントロール信号の遅延時間の変更量の設定は、２
倍速再生のときも、間欠スロー再生のときも、実験によ
り値を求めている。この時のポイントは変更量をあまり
大きくしない様にして、トラツキングの最適状態を飛び
越さない様にすることである。

尚、図示省略したが、調整動作が、完了せずに継続して
行なわれることは画面が大変見苦しくなるので、エンベ
ロープチエツク動作が所定回数（例えば２０〜３０回）
行なわれても完了しないときには、調整動作が終了し、
そのときの遅延時間を保持する様にしている。

尚、以上の実施例では、３つのエリアのレベルを見るた
めに略等間隔のサンプリングデータ４個を加算する様に
している。これについては種々の変形が考えられる。一
般にサンプリングの個数は多い方が望ましく、間隔も等
しい方が良いと考えられる。又、複数のデータを加算し
て比較するから、各エリアの個数は同じである必要があ
る。

又、４ヘツドＶＴＲ（ダブルアジマス４ヘツド）に対し
ても、簡単に使用することができる。

(ト) 発明の効果 以上述べた様に、本発明によれば、再生エンベロープを
３つのエリアに分けて、夫々比較し、トラツキングの状
態を判別するので、誤りなくトラツキングの状態を判別
することができるからその効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の動作を示すフローチヤート、第２
図は構成を示すブロツク図、第３図、第４図、第５図
は、２倍速再生の説明図、第６図はサンプリングの説明
図、第７図は再生エンベロープ出力を示す説明図、第８
図は可変遅延手段のブロツク図、第９図はサンプリング
の具体例を示す説明図、第１０図、第１１図、第１２図
は間欠スローの説明図、第１３図は間欠スローの場合の
フローチヤート、第１４図は再生エンベロープを示す説
明図である。 （Ｓ_１）、（Ｓ_２）（Ｓ_２）……分割された３つのエリ
ア、(16)……エンベロープ検波、(18)……マイクロコン
ピユータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】再生コントロール信号と基準信号を位相比
   較してトラッキングサーボを行なうとともに、前記再生
   コントロール信号または前記基準信号の遅延時間を可変
   することによりトラッキング制御を行なう自動トラッキ
   ング装置において、 磁気テープ上に記録された１トラック分の再生出力を前
   部、中部、後部の３つのエリアに分割する手段と、 前記各エリアの再生出力を複数個サンプリングしてデー
   タを抽出するサンプリング手段と、 前記データに基づいて各エリアの総和を演算する演算手
   段とを備え、 前記各エリアの総和を比較して前記トラッキング制御を
   行なうことを特徴とする自動トラッキング装置。