JPH0670846B2

JPH0670846B2 - 回転ヘツド型ビデオ信号再生装置

Info

Publication number: JPH0670846B2
Application number: JP5175584A
Authority: JP
Inventors: 信敏高山; 弘雄枝窪; 進上月; 正弘武井; 健一長沢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-03-17
Filing date: 1984-03-17
Publication date: 1994-09-07
Anticipated expiration: 2009-09-07
Also published as: JPS60195723A

Description

【発明の詳細な説明】＜技術分野＞本発明は回転ヘッド型再生装置、特に移送手段により移
送される記録媒体上に所定のトラックピッチを以って形
成された記録トラックを、変移手段によりその回転面と
交差する方向に変移させられる回転ヘッドによってトレ
ースすることにより記録信号の再生を行う回転ヘッド型
再生装置に関するものであり、更に詳しくは高速再生、
低速再生、逆転再生等、記録時と異なった速度で記録媒
体を移送して再生を行う際の上記変移手段の制御に関す
るものである。

＜従来技術の説明＞回転ヘッド型ビデオ信号再生装置としては、磁気テープ
上に斜めトラックを順次形成しつつビデオ信号を記録
し、これを回転する２つのヘッドで再生する磁気録画再
生装置（以下VTRと称す）があるが、以下本明細書では
このVTRを例にとって説明する。

VTRに於いては近年高密度記録化に伴い、記録トラック
を忠実にトレースするため、再生ヘッドの記録トラック
に対するずれ（トラッキングエラー）を高精度で補正す
るためのトラッキングの方法が数多く考えられている。
そのトラッキングの一方法として互いに周波数の異なる
４種類のパイロット信号を順次１フィールド分のビデオ
信号に重畳して記録しておき、再生時ヘッドが主にトレ
ースする再生トラック（主トラック）及びその両隣接ト
ラックよりパイロット信号を再生し、これらの再生パイ
ロット信号を利用してトラッキングを行う方法がある。
この方法は両隣接トラックより再生されたパイロット信
号成分のレベルを比較することによってトラッキングエ
ラーを検出し得るものである。

他方VTRの用途の多様化に伴い記録時と異なる速度で磁
気テープを走行させ、静止画再生、スローモーション再
生、高速サーチ再生等の所謂特殊再生の可能な機種も増
えつつある。ところでこの種の特殊再生を行う場合にノ
イズバーの発生を防止し、安全かつ鮮明な画像を再生す
るためには、再生ヘッドが複数のトラックを横切らず１
つのトラックを正確にトレースする様にする必要があ
る。斯かる機能を実現するための一つの方法として、任
意のテープ走行速度に於ける再生ヘッドの走査軌跡から
テープ上の記録トラックまでの距離に応じたパターン信
号を発生するパターン信号発生装置を設け、このパター
ン信号発生装置から得られるパターン信号により、再生
ヘッドをその回転面と直交する方向に変移させる電気−
機械変換素子（例えばバイモルフ素子）等の変移手段を
制御する手法が知られている。

上述の如き方法によりノイズのない変速再生画を得る場
合にも当然トラッキングエラーが発生する。このトラッ
キングエラーを補正するトラッキングの方法としては従
来、記録時に磁気テープの一端にビデオ信号の垂直同期
信号に同期したコントロール信号（CTL）を記録してお
き、これを再生時に再生することによって相対的なトラ
ッキングエラーを検出し、キャプスタン等のテープ移送
手段や前述の変移手段を制御していた。ところがこの様
なトラッキング方法では、トラッキングに時間がかかっ
てしまう。特にスローモーション再生時の様にテープを
低速で走行させる場合にはCTLの再生される時間的な間
隔が長くなってしまい、トラッキングに要する時間が非
常に長くかかってしまう。更にはスチル再生時に於いて
はこの方法ではトラッキングを行うことができない。

そこで常にトラッキングエラー信号を得るために前述し
た如きパイロット信号を用いてこの変速再生時のトラッ
キングを行うことが考えられる。

ところがこの種のVTRで前述した如き変移手段を用いた
変速再生を行う場合、CTL信号がないため再生ヘッドが
実際にトラックをトレースするまでトラッキングの制御
ができない。従って初期において記録トラックの中心線
と再生回転ヘッドのトレース軌跡の中心とが平行ではあ
るが媒体走行方向にずれた状態になってしまうものであ
る。

一般にはトレースを開始した後前述のATF信号を用いて
キャプスタンを制御するのであるが、追従するのにある
程度の時間がかかってしまう。そこで上述のATF信号を
変速再生時にパターン信号に加算することが考えられる
が、このATF信号は再生回転ヘッドがテープをトレース
し始めた時に初めて得られるものである。従って上述の
如く常に記録トラックから一定の方向に再生ヘッドのト
レース軌跡が位置ずれをしている場合には、各トラック
のトレース毎にトラッキングを行わねばならず、トレー
ス開始直後に変移手段をATF信号で駆動することにな
り、変移手段が安定した動作を行えない。その上トレー
ス開始時に於いては常にトラッキングがとれていないこ
とになり、再生画像の劣化を引き起こすものであった。

特にキャプスタンと磁気テープの間にすべりが生じた様
な場合には常に一定方向にトラックずれを生じてヘッド
が記録トラックに突入することになり好ましくない。

＜発明の目的＞本発明は上述の如き欠点に鑑みてなされたもので、変移
手段により制御される回転ヘッドの記録トラック対する
突入位置を微調整可能に構成した回転ヘッド型ビデオ信
号再生装置を提供することを目的とする。

＜実施例を用いた説明＞以下、添付の図面に示す実施例により上記の目的の達成
のために本発明に於て講じた手段について例示説明す
る。

本発明の実施例の説明に先立ち、従来のVTRについて説
明する。

先ず、第１図を参照するに、図に於いて１は記録媒体と
しての磁気テープ、2A及び2Bは再生用磁気ヘッドで、同
一アジマス角を有して互いに180度対向する様に設けら
れ、夫々変換手段としてのバイモルフ素子の如き電気−
機械変換素子3A及び3Bの自由端に取り付けられている。
変換素子3A及び3Bはその尾端に於て回転部材４に取り付
けられており、又、回転部材４はヘッド回転モータ５に
より図中矢印の如く回転させられる。尚、図では省略し
てあるが、周知の様にヘッド2A及び2Bは一対のテープ案
内ドラム間のストリットから突出した状態で回転させら
れるものであり、又、この一対のドラムに対しテープ１
は180度以上の範囲に亘って斜めに巻き付けられるもの
である。６はヘッド2A及び2Bの回転位相を検出するため
の回転位相検出器で、該検出器６からの信号はヘッド切
換え信号（以下、HSW信号）として用いられると共に、
ヘッド・モータ制御回路７に附与され、該制御回路７は
検出器６の出力に基づきヘッド2A及び2Bを所定位相且つ
所定回転数で回転させる様にヘッド・モータ５をヘッド
・モータ駆動回路８を通じて制御する。９はテープの下
部に長手方向に１フレーム間隔で記録されているコント
ロール信号（以下、CTL信号）を再生するコントロール
信号再生用固定ヘッド（以下、CTLヘッド）、10は不図
示のピンチ・ローラーと共働してテープ１を長手方向へ
移送するための移送手段を構成するキャプスタン、11は
該キャプスタン10を回転させるためのキャプスタン・モ
ータ、12はキャプスタン10の回転に対応した周波数信号
（以下、キャプスタンFG信号）を発生する周波数信号発
生器、13はCTLヘッド９からのCTL信号と周波数信号発生
器12からのキャプスタンFG信号とに基づいてキャプスタ
ン10を所定位相且つ所定回転数で回転させる様にキャプ
スタン・モータ11をキャプスタン・モータ駆動回路14を
通じて制御するキャプスタン・モータ制御回路である。
15は回転位相検出器６からのHSW信号とCTLヘッド９から
のCTL信号と周波数信号発生器12からのキャプスタンFG
信号とに基づいて任意速度（静止、逆転を含む）での再
生に際し、各走査フィールドに於てヘッド2A及び2Bが夫
々テープ１上の１つの記録トラックをトレースする様に
するための電気−機械変換素子3A及び3Bに対するパター
ン信号を発生するパターン信号発生回路、16は該パター
ン信号発生回路15からのパターン信号に基づいて変換素
子3A及び3Bを駆動する変換素子駆動回路である。

第２図に上記パターン信号発生回路15の一構成例を示
す。図に於て、入力端子17,18及び19には夫々前述の周
波数信号発生器12からのキャプスタンFG信号、CTLヘッ
ド９からのCTL信号及び回転位相検出器６からのHSW信号
が入力される。20は端子17に入力されるキャプスタンFG
信号をカウントすると共に端子18に入力されるCTL信号
によってリセットさせられる様に為されたバイナリ・カ
ウンタ、21は端子19に入力されるHSW信号をもとに該HSW
信号に同期したタイミング信号を発生するタイミング信
号発生回路、22は該タイミング信号発生回路21からのタ
イミング信号によってカウンタ20の出力をプリセット・
データPDとしてプリセットされると共に端子17に入力さ
れるキャプスタンFG信号をカウントするプリセッタブル
・バイナリ・カウンタ、23は該プリセッタブル・カウン
タ22の出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器、24はタイミ
ング信号発生回路21からのタイミング信号をもとにステ
イル再生用の固定パターン信号を発生するステイル・パ
ターン発生器、25はＤ／Ａ変換器23の出力とステイル・
パターン発生器24の出力とを加算する加算器、26は該加
算器25の出力である変換素子制御用パターン信号を出力
するための出力端子である。

次に以上の構成のVTRの特殊再生時の動作について、特
に、第２図に示すパターン信号発生回路の動作を中心に
第３図及び第４図を参照して説明する。尚、第３図中、
（ｄ）〜（ｇ）は特に1.5倍速再生時のCTL信号、第２図
示カウンタ20の出力、同プリセッタブル・カウンタ22
（又はＤ／Ａ変換器23）の出力及び加算器25の出力を夫
々示すものであり、又、第４図（Ａ）及び（Ｂ）は夫々
ステイル再生時及び1.5倍速再生時のテープ１上の記録
トラックの中心軌跡に対するヘッド2A及び2Bの走査の中
心軌跡の関係を示すものである。

先ず、ヘッド・モータ５によるヘッド2A及び2Bの回転に
伴い回転位相検出器６からは第３図（ａ）に示す如きHS
W信号が出力され、これに対し、第２図に示すパターン
信号発生回路15に於けるタイミング信号発生回路21から
は第３図（ｂ）に示す様にこのHSW信号の各立上り及び
立下りに同期したタイミング信号が出力される。そして
このタイミング信号をもとにステイル・パターン発生器
24からは第３図（ｃ）に示す用な、１フィールドの走査
内でヘッド2A,2Bを０から−１トラック・ピッチ（以
下、TP）分まで連続的に変換させるためのステイル・パ
ターン信号が出力される。

ここで、今、再生ヘッド2A及び2Bと同一のアジマス角を
有した記録ヘッドにより記録された１つの記録トラック
のフィールド信号を両ヘッド2A及び2Bによって交互に再
生する所謂フィールド・ステイル再生を行なおうとした
場合、この時のテープ１上での記録トラックに対するヘ
ッド2A及び2Bの走査の中心軌跡の関係は第４図（Ａ）に
示す如くになる。即ち第４図（Ａ）中、実線はヘッド2A
及び2Bと同一のアジマス角を有した記録ヘッドによって
記録されたフィールド信号の記録トラックの中心軌跡
を、破線はヘッド2A及び2Bとは異なるアジマス角を有し
た記録ヘッドによって記録されたフィールド信号の記録
トラックの中心軌跡を、白抜きの矢印はヘッド2A及び2B
の走査の中心軌跡を、又、CTLはCTL信号の記録軌跡を示
すものであり（尚これは第４図（Ｂ）に於ても同様であ
る）、図示の如くヘッド2A及び2Bの走査の中心軌跡（以
下、ヘッド軌跡）Ｃは再生しようとするトラックの中心
軌跡（以下、トラック軌跡）ａに対し、該トラック軌跡
ａの始端と左側に隣接するトラックのトラック軌跡ｂの
終端とを対角的に結ぶ線分となる。従って、これを是正
してヘッド軌跡ｃをトラック軌跡ａに合わせるには、ヘ
ッド2A及び2Bを、記録時のテープ１走行方向を＋、反対
方向を−にとると、１フィールドの走査内で０から−1T
P分まで連続的に変移させれば良いことが解る。

以上から第３図（ｃ）に示すステイル・パターン発生器
24からのステイル・パターン信号はフィールド・ステイ
ル再生のためのヘッド2A及び2Bの必要な変移を満足し得
るものであることが解る。

さて一方、キャプスタン・モータ11によるキャプスタン
10の回転に伴ない周波数信号発生器12から出力されるキ
ャプスタンFG信号は第２図に示すパターン信号発生回路
15に於けるカウンタ20及び22に付与され、これらカウン
タ20及び22はこのキャプスタンFG信号をカウントするこ
とになる訳であるが、ここで、カウント20はCTLヘッド
９からのCTL信号によって１フレーム分毎にリセットさ
れるためにそのカウント出力は＋２トラック・ピッチ分
のカウント値を上限として、1.5倍速再生時にはCTL信号
が第３図（ｄ）の様になるために第３図（ｅ）の様にな
る。そして、これに対し、プリセッタブル・カウンタ22
はタイミング信号発生回路21からのタイミング信号（第
３図（ｂ））によりその時点での上記カウンタ20の出力
をプリセットされつつキャプスタンFG信号をカウントす
るため、そのカウント出力（或いはＤ／Ａ変換器23の出
力）は、1.5速即再生時には第３図（ｆ）に示す様にな
る。従って、加算器25からは、この時のＤ／Ａ変換器23
の出力とステイル・パターン発生器24の出力とを加算す
る結果、1.5倍速再生時には第３図（ｇ）に示す様なパ
ターン信号が出力される。

尚、カウンタ20及び22並びに加算器25の出力は、実際に
はカウンタ20及び22がキャプスタンFG信号のカウントす
るものであるため小刻みな階段的変化を含むものである
が、図では簡略化して示してある。

ここで、1.5倍速再生時にはテープ１上のトラック軌跡
に対するヘッド2A及び2Bのヘッド軌跡は第４図（Ｂ）に
示す如くになる。

即ち、図中、A₁,A₂,A₃…… はヘッド2Aのヘッド軌跡
を、B₁,B₂,B₃…… はヘッド2Bのヘッド軌跡を、又a₁,a
₂,a₃…… はヘッド2A及び2Bと同一アジマス角の記録ヘ
ッドによって記録されたフィールド・トラックのトラッ
ク軌跡を示すものであり、第１フィールドではヘッド軌
跡A₁をトラック軌跡a₁に合わせるためにヘッド2Aに対し
第１フィールドの走査内で０から＋0.5TP分までの変移
を連続的に与える必要があり、第２フィールドではヘッ
ド軌跡B₁を同じくトラック軌跡a₁に合わせるためにヘッ
ド2Bに対し第２フィールドの走査内で＋1.5TP分から＋2
TP分までの変移を連続的に与える必要があり、第３フィ
ールドではヘッド軌跡A₂を次のトラック軌跡a₂に合わせ
るためにヘッド2Aに対し第３フィールドの走査内で＋1T
P分から＋1.5TP分までの変移を連続的に与える必要があ
り、第４フィールドではヘッド軌跡B₂を次の次のトラッ
ク軌跡a₃に合わせるためにヘッド2Bに対し第４フィール
ドの走査内で＋0.5TP分から＋1TP分までの変移を連続的
に与える必要があり、以下、上記を４フィールド周期で
繰り返すことになる訳であるが、斯かるヘッド2A及び2B
の必要な変移に対し第３図（ｇ）に示すパターン信号は
これを満足するものであることが解る。

以上は1.5倍速再生時を例にとって説明したものである
が、1.5倍速に限らず任意の再生スピードに於てそれに
見合ったヘッド2A及び2Bの制御のためのパターン号が上
記パターン信号発生回路15から得られる。

この様にしてパターン信号発生回路15から得られたパタ
ーン信号は変換素子駆動回路16に附与され、該駆動回路
16は該パターン信号及び回転位相検出器６からのHSW信
号をもとにヘッド2A及び2Bを再生すべきトラックに対し
てオン・トラックさせるべく電気−機械変換素子3A及び
3Bを駆動する様になる。

さて、従来の装置にあっては以上の様にして、任意スピ
ードの再生時にそれに見合ったヘッド制御のためのパタ
ーン信号を得ている訳であるが、ここで、従来のものに
あってはパターン信号の形成のためにCTL信号を必要不
可欠のものとしており、従って、CTL信号を用いない様
なシステムに於ては全く無能となってしまうことは明ら
かである。

これに対し本発明はCTL信号を全く用いることなしに、
任意スピードの再生時にそれに見合ったヘッド制御のた
めのパターン信号が得られる様にしたものであり、以
下、その一実施例を説明する。

第５図は本発明の一実施例としてのVTRの特殊再生シス
テム部の構成の概略を主に示すブロック図である。第５
図に於いて第１図と同様の構成要素について同一番号を
付し、説明は省略する。即ち、付番１〜14までではCTL
信号を用いないため、CTLヘッド９がないという以外は
然程構成要素としては第１図に示した従来のVTR変わり
のないものである。

第５図に示す実施例のVTRに於いてはCTL信号を用いたト
ラッキング方式に変わり以下の如き方法を用いるものと
する。即ち、複数種（例えば４種類）の互いに相異なる
周波数を有するパイロット信号を１種類ずつ夫々１フィ
ールド分のビデオ信号に重畳して記録媒体上に記録して
おく。そして、これを再生ヘッドによって再生して、パ
イロット信号成分のみを分離する。そして再生ヘッドが
主にトレースしているトラック（主トラック）の両側の
トラック（両隣接トラック）より得られるパイロット信
号のレベルを比較して、再生ヘッドのトラックずれ情報
を得て、これをトラッキング制御信号にしようというも
のである。即ち、周知の4f方式のトラッキングを行うも
のとする。

以下、第５図各部の機能について簡単に説明する。

再生ヘッド2A,2Bより得られる再生信号には前述の如く
ビデオ信号とトラッキング用パイロット信号とが含まれ
ている。この再生信号は再生アンプ51で増幅されると共
にHSW信号によって連続した信号とされ、ビデオ信号再
生処理回路52及びトラッキング信号発生回路53に供給さ
れる。ビデオ信号再生処理回路52は再生アンプ51の出力
信号よりビデオ信号を分離すると共に、復調等の処理を
行い元の信号形態の再生ビデオ信号を出力端子50に供給
する。一方、トラッキング信号発生回路53に於いては再
生アンプ51の出力信号よりパイロット信号成分を分離し
て、両隣接トラックより得られるパイロット信号のレベ
ルを比較し、トラッキング制御信号を得る周知の処理を
行うものである。

54はシステム制御回路であって、装置の動作モードに応
じて装置各部の動作をコントロールするためのものであ
る。例えば、ヘッドモータ制御回路7,キャプスタンモー
タ制御回路13,トラッキング信号発生回路53及び後述す
るパターン信号発生回路等は記録時と再生時，更には指
定されたテープ速度等により動作が異なるものであり、
これらが各動作モード毎に所望の動作を行い得る様に制
御信号を発生するものである。

55は変換素子制御回路であって、パターン信号発生回路
56,ローパスフィルタ（LPF）57,減算回路58,直流成分除
去回路59及び変換素子駆動回路60を含んでいる。この変
換素子制御回路55の出力によって前述の電気−機械変換
素子3A,3Bは夫々各走査フイールドに於いて再生ヘッド2
A,2Bが１つの記録トラックを正確にトレースする様に駆
動される。

第６図は変換素子制御回路55の詳細な構成を示す図であ
り、以下第６図を用いて変換素子制御用パターン信号を
発生し、これらを駆動する動作について説明する。

パターン信号発生回路56はカウンタP101,カウンタA102
及びカウンタB103を中心に構成されているもので、これ
らのカウンタはアップ−ダウン平行入力のアップダウン
カウンタである。尚各カウンタのCDで示す入力はカウン
トダウン入力端子,CUはカウントアップ入力端子を夫々
示す。また本例ではバイナリカウンタを用いることにす
る。

さて、前述した如きノイズレスの特殊再生を実現する上
で必要となる固定パターン信号には、テープの走行に伴
って変化する再生トラックに対する再生ヘッドの突入位
置を正確に合わすための情報（位相情報）と、テープの
走行速度に対応した再生ヘッドのトレース軌跡と再生ト
ラックとの傾きを一致させるための情報（速度情報）と
が少なくとも含まれている必要がある。第３図に示した
パターン信号発生回路56中に於いてはカウンタP101が位
相情報を、カウンタA102及びカウンタB103が速度情報を
得るためのものである。

まず位相情報を得るためのカウンタP101を中心とする動
作について説明する。カウンタP101はテープが2TP分移
動した時に発生するキャプスタンFG信号の数（ｎ）の２
倍（2n）をカウントアップすると桁上りし、図示のCR端
子よりキヤリー信号を出力する。そしてこのキヤリー信
号はリセット端子（図中Ｒに示す）に供給され、カウン
タP101をリセットする。また同様にカウンタP101は2n回
カウントダウンすると桁下がりして図示のBR端子よりボ
ロー信号を出力する。このボロー信号はプリセット端子
（図中PRに示す）に供給され、カウンタP101をプリセッ
トデータ発生器104より発生されるプリセットデータ（2
nに相当する）にプリセットする。

例えば本例では今2TP分のテープ移動に伴うキヤプスタ
ンFG信号の発生数（ｎ）を24と仮定する。従って、カウ
ンタP101はカウントアップ時には０→48を繰り返すカウ
ンタとなり、カウントダウン時は48→０を繰り返すカウ
ンタとなる。

209はキヤプスタンFG信号の入力端子、111はキヤプスタ
ンFG信号の立上がりと立下がりでパルスを発生する周波
数２逓倍器,112は２逓倍器111の出力パルスのパルス幅
を狭くするパルス発生器Ｂである。208はシステム制御
回路54よりテープ１が正方向（記録時と同じ方向）に走
行している時はハイレベル、負方向（記録時と逆方向）
に走行している時にはローレベルの信号（以下Ｆ／Ｒ信
号）が供給される端子である。Ｆ／Ｒ信号はアンドゲー
ト114及びインバータ116を介してアンドゲート115に供
給される。従ってパルス発生器B112の出力パルスは、テ
ープが正方向に走行している時にはアンドゲート114を
介してカウンタP101のCD端子に供給され、負方向の走行
している時にはアンドゲート115を介してカウンタP101
のCU端子に供給される。

このように構成することによってカウンタP101の出力デ
ータは走行するテープ上の再生しようとするトラック
（ヘッド2A,2Bと同一アジマス角を有するヘッドで記録
されたトラック）と再生ヘッドの突入位置との相対的な
位置ずれ（相対的位相情報）を常に示すことになり、こ
れによって各再生ヘッドの各突入位置を制御することが
可能である。但し、この位相情報はあくまでも相対的位
相情報であるため、直前の再生ヘッド突入位置が再生ト
ラックと合致している時のみ有効である。これに対して
第１図に示す如き従来のCTLを用いる装置に於いては、C
TL信号の記録装置に応じて再生ヘッドの突入位相を絶対
的位相情報として得ることができた。従って本例では、
予じめカウンタP101で前述の如く相対的位相情報を発生
させておき、これと同時に再生ヘッドの突入位置を再生
トラックに合致させていく。この役割は第３図123に示
す突入位相制御回路が担当し、該回路123はプリセット
データ発生器104の発生するプリセットデータを調整す
ることによって再生ヘッドの突入位置が再生トラックに
合致していなくても、それを合致させる方向に制御す
る。この突入位相制御回路123についてはパターン発生
回路56全体の説明の後に詳説する。

ところで、カウンタP101によッてカウントアップまたは
カウントダウンするパルス信号はキヤプスタンFG信号を
２逓倍して得ているが、これは上述の位相情報の精度を
上げるために行っている。即ち高密度記録化に伴いTPが
狭くなり、TPに対するキヤプスタンFG信号の発生数が低
下して位相情報が粗くなるのを防止している。

また、パルス発生回路B112でパルス幅を狭くしたのは、
後の説明より明らかになると思われるが、各カウンタに
於いて複数のパルス信号をカウントアップもしくはカウ
ントダウンする期会があり、カウンタ内にて加算や減算
に相当する演算を行う様構成していくからである。つま
り、複数のパルス信号が全く同一のタイミングで入力さ
れ、一方をカウントできない様な事態が発生する確率を
下げる目的でパルス発生回路B112が設けられている。ま
たパルス発生回路C113も同様の目的で設けられたもので
あって、以下の説明中ではこの説明は省略する。

上述の様にカウンタP101はテープが正方向に走行してい
る時はその時のキヤプスタンFG信号に関連するパルスを
カウントダウンし、逆方向に走行している時はそれをカ
ウントアップするので、テープの走行方向に係りなくそ
の瞬間に再生ヘッドの再生トラックに対して突入した場
合の突入位置の相対的位相情報を出力することになる。
例えば今正方向に記録時の１／３倍のテープ速度でテー
プを走行させスローモーション再生を行った場合と、
（以下正１／３スローと称す）逆方向に同じく記録時の
１／３倍のテープ速度でテープを走行されスローを行っ
た場合（以下逆１／３スローと称す）とを例にとって説
明すると、正１／３スローの場合は６フイールド走査期
間毎にカウンタP101の出力は48→０を繰り返し、逆１／
３スローの場合は６フイールド走査期間毎に０→48を繰
り返す。今、ヘッドの突入時カウンタP101の出力として
例えば16が得られたならば、その時の再生ヘッドの再生
トラックに対する突入位置は変換素子の変移量を０と仮
定した時、正１／３スローの場合も負１／３スローの場
合も再生トラックからの負の方向に２／3TP分ずれた位
置となる。

またカウンタP101の必要なビット数はバイナリカウンタ
の場合2n（本例では48）を２進で示すのに必要なビット
数（本例では６ビット）ということになる。

さてこの様にカウンタP101によって得たデータを回転ヘ
ッドの回転に伴う所定のタイミングで読み出すことによ
り、再生トラックに対する再生ヘッドの突入位相情報を
得ることができた。

そこで、次にこれを用いて動作するカウンタA102及びカ
ウンタB103の動作について説明する。

カウンタA102及びカウンタB103は前述した様な位相情報
と速度情報とを含む固定パターン信号をデイジタルデー
タとして出力するためのカウンタである。またカウンタ
A102及びカウンタB103はカウンタP101で得た位相情報に
加え、再生ヘッド2A,2Bがテープ上を走査する時に記録
時と異なる速度でテープが走行する為に生ずる再生トラ
ックと再生ヘッドのトレース軌跡との傾きの差を補正す
るための前述の速度情報を発生するためのものである。
尚、カウンタA102及びカウンタB103のビット数について
は、本例では10ビット構成としているが、必要な変換素
子の変移量、即ち可能としたい高速サーチ再生時の最大
テープ速度によって決定されるものである。

カウンタA102及びカウンタB103は夫々ヘッド2A,ヘッド2
Bの回転に関連する所定のタイミングでカウンタP101の
出力データを下位６ビットデータとしてロードする。こ
のロードのタイミングを決定する信号はHSW信号に応じ
て得られ、カウンタA102のロード信号（PUL、Ａ）は端
子302より、カウンタB103のロード信号（PUL、Ｂ）は端
子204よりそれぞれ入力される。PUL、Ａ及びPUL、Ｂは
夫々カウンタA102及びカウンタB103のプリセット端子
（図中夫々PRにて示す）に入力される。ヘッド2Aとヘッ
ド2Bとが180゜位相を異にして回転している時は、PUL、
ＡとPUL、Ｂも180゜位相を異にして入力されるのはいう
までもない。

PUL、A,PUL、Ｂが夫々PRに入力されると、カウンタA10
2、カウンタB103には夫々初期データがロードされる。
上述の如く下位６ビットの初期データとしてはカウンタ
P101の出力データが用いられるのであるが、上位４ビッ
トについてはプリセットデータ発生回路105によって発
生される。本実施例では回路105より供給されるデータ
を1000とする。これはカウンタA102及びカウンタB103の
出力データを所謂オフセットバイナリデータとしてＤ／
Ａ変換する際、その出力が０レベルに近くなることを狙
ったものである。即ち、この場合ロードされる初期デー
タは1000000000から1000110000までということになり初
期データは０付近となり、後述する様な直流成分がそれ
程発生しないため望ましいものである。ところでこのプ
リセットデータ発生回路105の出力データは直流成分を
発生させないという考え方から、指定されたテープの走
行速度に応じて変化させてやれば更に好ましい。即ち、
例えば正方向10倍速でテープを走行させる場合には1011
を回路105より発生し、逆方向６倍速でテープを走行さ
せる場合には0101を回路105により発生すれば良い。

上述の如くして初期データが入力されたカウンタA102及
びカウンタB103は前述のカウンタP101と同様にパルス発
生回路B112の発生するキヤプスタンFG信号の２倍の周波
数を有するパルス幅の狭いパルスをカウントする。更に
カウンタA102及びカウンタB103は端子210より入力され
るテープの走行速度に無関係のクロックパルス信号（C
L）をパルス発生回路C113を介してカウントする。

ここでパルス発生回路C113の出力であるクロックパルス
は常時両カウンタA,BのCU端子に導かれる。またパルス
発生回路B112の出力パルスはテープが正方向に走行して
いる時カウンタA,BのCD端子に負方向に走行している時
カウンタA,BのCU端子に導かれる様構成されている。こ
れは周知の如くテープ走行速度が同じでも走行方向によ
って再生ヘッドのトレース軌跡と再生トラックとの傾き
の差が異なるためである。例えば今、記録時のテープ走
行速度をｖとした時に、再生時のテープ速度をNvとする
（Ｎが正は正方向速度、負は負方向速度を夫々示す）
と、再生ヘッドが１フイールド期間中に必要とするヘッ
ド変移量はTPの（Ｎ−１）倍に比例した量となる。これ
は即ち求める固定パターン信号の傾きはこれを補正する
ため（１−Ｎ）に比例していることを示すものである。

今パルス発生回路B112の出力パルスの周波数はテープの
走行速度の絶対値に比例している為、これをカウントす
ることによってＮに比例した傾きを得るものである。こ
の時テープ走行があればカウントダウン、負方向であれ
ばカウントアップすることにより（−Ｎ）に比例した傾
きを得る。一方１フイールド期間にて1TP分だけ再生ヘ
ッドを変移させるのに必要な傾きが１に比例することに
より、１フイールド期間に1TPに対応する数（本例では4
8）のパルスをカウントアップしてやれば傾き＋１を得
る。そしてこれらを同時に行えば（１−Ｎ）に比例した
所望の傾きを得ることができる。従ってパルス発生回路
Ｃより発生されるクロックパルスの周波数はfv×48（H
z）ということになる。但しfvはフイールド走査周波数
である。

端子206はカウンタA102が前述の各パルスをカウントす
る期間を指定するための矩形波信号（PUL.C）の供給さ
れる端子であり、PUL、Ｃはアンドゲート117及び119を
して各パルスをゲートしている。他方端子207にはカウ
ンタB103が各パルスをカウントする期間を指定するため
の矩形波信号（PUL.D）の供給される端子であり、PUL.D
は同様にアンドゲート118及び120をして各パルスをゲー
トする。121はパルス発生回路B112の出力パルスとパル
ス発生回路C113の出力するクロックパルスの双方をカウ
ンタA102及びカウンタB103に導くためのオアゲートであ
る。

この様にカウントA102及びカウンタB103は夫々再生ヘッ
ド2A,2Bがテープ上の記録トラックをトレースする期間
に於いて、ヘッドの突入位置を決定するための初期デー
タをカウンタP101により取込み、そして再生ヘッドのト
レース軌跡と記録トラックの傾きに比例した傾きを得る
様に各パルスをカウントしてやることによって、任意の
速度のテープ走行時に於いて再生ヘッドが正確に所望の
記録トラックをトレースするための固定パターン信号を
デイジタルデータとして発生できたことになる。

次に本例に於ける各タイミング信号発生の様子を第７図
のタイミングチャートを用いて詳説する。第７図に於い
て（イ）はHSW信号であって、ハイレベルの時は再生ヘ
ッド2Aが、ローレベルの時は再生ヘッド2Bが各記録トラ
ック上の１フィールド分のビデオ信号を再生する期間を
夫々示している。またこのHSW信号はfvが60Hzの時30Hz
の矩形波信号であり、ヘッドの回転に関連した30Hzのタ
イミングパルス、所謂30PGとして装置各部に供給されて
いる。（ロ）はキャプスタンFG信号、（ハ）はこのキャ
プスタンFG信号に関連してパルス発生回路B112で発生さ
れたパルス（FGP）であり共に正１／３スロー時の場合
の矩形を示している。（ニ）は端子210より入力された
クロックパルス（CL）を狭幅にしてパルス発生回路C113
より発生されるパルス（CLP），（ホ）はHSW信号と位相
ロックした60Hzのタイミングパルス（60PG），（ヘ）は
端子206に供給される矩形波信号（PUL.C），（ト）は端
子207に供給される矩形波信号（PUL.D），（チ）はカウ
ンタA102をプリセットするために端子202に供給される
パルス（PUL.A），（リ）はカウンタB103をプリッセッ
トするために端子204に供給されるパルス（PUL.B），
（ヌ）は端子205に供給されるサンプリングパルス、
（ル）はカウンタP101の出力データをアナログ表示した
もの、（ヲ）は端子203より出力されるパルス（PUL.E）
である。

再生ヘッド2Aが各記録トラックの１フィールド分のビデ
オ信号を再生する期間はHSW信号（イ）がハイレベルの
期間であるから、本来は固定パターン信号の有効期間
（前述の位相情報及び速度情報を含んでいる期間）はこ
の期間のみで十分である。しかしながら電気−機械変換
素子は印加電圧の急激な変化に応じて共鳴（リンキン
グ）現象を引き起こす。また、一本の記録トラックに於
いて１フィールド分のビデオ信号が記録されている領域
以外にも他の信号（例えばデイジタルオーデオ信号）が
記録されている領域が存在する。更にはこの他の信号が
記録されている領域からもトラッキング制御信号を得な
ければならない。この様な理由から本例に於いては固定
パターン信号の有効期間、即ちカウンタA102がパルス発
生回路B112及びパルス発生回路C113の出力をカウント可
能な期間をHSW信号がハイレベルである期間とその直前
の１／２フィールド走査期間とした。この期間はPUL.C
（ヘ）のハイレベルの期間として与えられる。このPUL.
C（ヘ）はHSW信号（イ）と60PG（ホ）によって不図示の
論理回路により容易に形成できる。PUL.D（ト）につい
ても同様の理由により第７図に示す如く形成する。

カウンタA102及びカウンタB103の初期データの取込みタ
イミングは各カウントのPR端子に入力されるパルスPUL.
A（リ）,PUL.B（チ）によって決定される。このタイミ
ングは固定パターン信号の有効期間に含まれていなけれ
ばどのタイミングでも良い。

本例に於いては前述したリンギング現象の防止を考慮
し、固定パターン信号の有効期間の直前に於いて固定パ
ターン信号に大きなレベル変化の生じない様に有効期間
の直後としている。このPUL.A（リ）及びPUL.B（チ）に
ついては例えばPUL.C（ヘ）,PUL.D（ト）の立下りを用
いて形成すれば良い。尚PUL.S（ヌ）及びPUL.E（ヲ）に
ついては後に詳説する。

更に本例により発生する固定パターン信号を具体的にテ
ープ走行速度を設定して図示し、説明する。第８図はテ
ープ走行速度が０のとき（所謂スティル再生時）及び記
録時と同じとき（所謂標準再生時）の固定パターン信号
を（vi），（vii）に示すタイミングチャートである。
第８図（ii），（iii）に示すFG,FGPは夫々標準再生時
のそれである。また第８図（vi），（vii）はカウンタA
102の出力データのアナログ表示したものである。ステ
ィル再生時に於いてはFGPは発生されず、CLPのみがカウ
ンタA102,カウンタB103でカウントされることになる。
従ってカウンタA102の出力は第８図（vi）に示す如くな
る。またカウンタP101の出力データは常に一定数である
からカウンタB103の出力は第８図（vi）と同一波形で位
相が180゜分異なる波形となる。一方、標準再生時には
図示の如くFGPとCLPとが同一周波数になり、カウンタA1
02及びカウンタB103は固定パターンの有効期間内でFGP
をカウントダウンしCLPをカウントアップすることによ
って、それらの出力は共にほぼ変動のないものとなる。
この時カウンタA102の出力（vii）に対してカウンタＢ
の出力は変換素子を1TP駆動するレベル分シフトした波
形となる。これはカウンタP101の値を取込むタイミング
が１フィールド走査期間異なり、その間カウンタP101は
FGPを1TP分カウントするからである。

第９図（Ａ），（Ｂ）は正，逆１／３スロー時のテープ
上のトラックと再生ヘッドのトレース軌跡との関係を示
す図、第10図は正１／３スロー時の固定パターン信号を
（Ｖ）に示すタイミングチャート、第11図は逆１／３ス
ロー時の固定パターン信号を（Ｖ）に示すタイミングチ
ャートである。

第９図（Ａ），（Ｂ）に於いて、A₀,A₁,A₂は夫々再生ヘ
ッド2A及び2Bと同一アジマス角を有するヘッドで記録さ
れた記録トラックの中心線、B₀,B₁は夫々再生ヘッド2A
及び2Bと異なるアジマス角を有するヘッドで記録された
記録トラックの中心線である。一方、a₁〜a₆は変換素子
3Aによる変位を０とした時のヘッド2Aのトレース軌跡の
中心線、b₀〜b5は変換素子3Bによる変位を０とした時の
ヘッド2Bのトレース軌跡の中心線、Ｘはテープの走行を
示す矢印である。

周知の如く正１／３スロー、逆１／３スローに於いて
は、一つおきの記録トラックを６回ずつトレースして再
生する。例えば第９図（Ａ）に於いては記録トラックA₁
をb₁,a₂,b₂,a₃,b₃,a₄の６回に渡ってトレースする。第1
0図（Ｖ）のA,Bはこれに伴ない本例によって発生する固
定パターン（カウンタA102及びカウンタB103の出力デー
タをアナログ表示したもの）であり、ＰはカウンタＰの
出力データをアナログ表示したものである。

第９図（Ａ）の軌跡a₂をトラックA₁に合わせる動作を例
にとると、第10図に示すｕ点に於いてカウンタＰの出力
をカウンタＡに取込み、ｖ点に於いてカウンタＡのカウ
ントを開始し、ｗ点に於いてカウントをストップすると
共に再度カウンタＰの出力を取込む。この繰り返しによ
って所望の固定パターン信号が得られるのは第９図
（Ａ）との対比より明らかであろう。

第11図（Ｖ）に於いてもA,Bは本例によって発生する固
定パターン、ＰはカウンタＰの出力データをアナログ表
示したもので、同様にｕ点でカウンタＰの出力データを
カウンタＡに取込み、ｖ点でカウントを開始し、ｗ点で
カウントをストップすると共にカウンタＰの出力を再度
取込んでいる。第11図に示す固定パターン信号が所望の
固定パターン信号であることも第９図（Ｂ）との対比よ
り明らかである。

以上で記録トラックに対してヘッドのトレース軌跡を合
わせることができるのであるが、前述の如くこれだけで
は位相情報が相対的なものである。

そこで次に再生ヘッドの突入位置を再生する記録トラッ
ク上に合致させて、位相情報を絶対的情報に近づける突
入位相制御回路123について説明する。

突入位相を合わせるために本例ではトラッキング制御信
号を用いる。このトラッキング制御信号は前述のトラッ
キング制御回路53より供給されるのであるが、本例では
前述した4f方式のトラッキングを行うため再生ヘッド2
A、2B夫々から再生信号を得ている期間は各ヘッドにつ
いて常時トラッキング制御信号を得ることができるもの
である。本例においても第５図，第６図より明らかな様
に再生ヘッド2A,2Bより得たトラッキング制御信号（AT
F.A,ATF.B）は夫々ヘッド2A,2B用の固定パターン信号よ
り減算される。これは固定パターン信号のみにより変換
素子3A,3Bを駆動した時の再生ヘッド2A,2Bのトレース軌
跡とトラックとのずれを補正しているのであるから、こ
のATF.AまたはATF.Bによって固定パターン信号をシフト
してやればよい。

端子201Aに入力されたATF、Ａはサンプルホールド回路
（Ｓ／Ｈ）132で各走査フィールドの中間のタイミング
を示すタイミングパルス（PUL.S）をサンプリングパル
スとしてサンプルホールドされる。PUL.Sのタイミング
については第７図に示す通りである。このＳ／H132の出
力はコンパレータ133,134及び抵抗R₁,R₂,R₃よりなる電
圧検出回路に供給され、所定電圧E₁以上の時はコンパレ
ータ133よりハイレベルの出力を得、E₁より低い所定電
圧E₂以下の時にはコンパレータ134よりハイレベルの出
力を得る。

コンパレータ133,134の出力は夫々プリッセトデータ発
生器104に供給される。コンパレータ133の出力がハイレ
ベルの時は固定パターン信号を下方シフトしなければな
らない。またコンパレータ134の出力がハイレベルの時
は固定パターン信号を上方シフトしなければならない。
今磁気テープが正方向に駆動している時プリッセトデー
タが小さくなれば固定パターン信号は下方シフトし、負
方向に駆動している時は上方シフトする。従ってコンパ
レータ133の出力がハイレベルでＦ／Ｒ信号がハイレベ
ルの時、もしくはコンパレータ134の出力がハイレベル
でＦ／Ｒ信号がローレベルの時プリセットデータを小さ
くする様プリッセトデータ発生器104が動作する。他
方、コンパレータ133の出力がハイレベルでＦ／Ｒ信号
がローレベル、もしくはコンパレータ134の出力がハイ
レベルでＦ／Ｒ信号がハイレベルの時プリセットデータ
は大きくされる。

これはATF、ＡがE₁以上の時は再生ヘッド2Aの突入位置
がトラックに対して進んでおり、E₁以下E₂以上の時はほ
ぼオントラック、E₂以下の時は遅れているという判断に
基く。即ちヘッド2Aの突入位置がトラックに対して進ん
でいればカウンタP101の出力が下方シフトするため固定
パターン信号も下方シフトされるのでヘッド2A,2Bの突
入位置は共にオントラック状態に近ずく。またヘッド2A
の突入位置がトラックに対して遅れていれば同様に固定
パターン信号が上方シフトされオントラック状態に近ず
く。例えば初期に於いてヘッドのトラックに対する突入
位置が１／2TP分ずれておりプリセットデータが１変化
したとすれば24回のプリセットもしくはリセットをする
ことによって突入位置がオントラック状態となる。即ち
この場合オントラックになるまでの時間は48×１／fvと
なり１秒以内にオントラック状態に引き込める。また、
本例の構成によればもちろんキャプスタンのテープとの
スリップにより生じる突入位置のずれも補正できる。

また、この様な構成をとることによってステイル再生に
於いても、固定パターン信号をシフトすることによって
オントラック状態にさせることができるので極めて良好
なトラッキングが可能となる。またテープを停止させる
時にタイミングを取る必要がなく装置全体の制御を簡略
化することができる。

この様にしてパターン信号発生回路56によって、再生ヘ
ッド2A,2Bが任意のテープ走行速度にて、所望の記録ト
ラックをトレースし得る様に変換素子3A,3Bを駆動する
ための固定パターン信号をＤ／Ａ変換器106,107を介し
て発生することができる。

尚第６図中のオアゲート151はカウンタP101のキャリー
信号もしくはボロー信号が発生した時にパルス信号を出
力するもので、これは再生トラックの更新を意味するた
めトラッキング制御回路53にトラック更新パルス（PU
L、Ｅ）として供給する。4f方式のトラッキングの場合
再生トラックが更新される毎にそのトラックより得られ
るパイロット信号及び両隣接トラックより得られるパイ
ロット信号が異なるため、信号の処理方法が異なる。例
えば再生信号中のパイロット信号成分に所定のリファレ
ンス信号を乗算して処理する場合には乗算するリファレ
ンス信号の周波数が異なる。この切換えをこのPUL.Eを
用いて行う様にされている。

次に第６図を用いて変換素子制御回路55の残りの部分に
ついて説明する。LPF161,162は夫々前述のリンギング現
象を更に防止するため、固定パターン信号の高周波成分
を除去する。また減算器172は夫々ヘッド2A,2B用の固定
パターン信号にATF、Ａ及びATF、Ｂを減算するものであ
る。59は減算回路58の出力信号に含まれている直流成分
の平均を積分器180にて検出し、差動アンプ181,182を用
いて除去する直流成分除去回路である。差動アンプ18
1、182の出力信号は夫々アンプ191,192、LPF193,194及
び高圧アンプ195,196を介し、端子211,212より電気−機
械変換素子3A,3Bに印加される。

尚上述の例では突入位相微調整のためのプリセットデー
タの調整はATF信号に応じて行ったが、他の方法でプリ
セットデータを調整してやることも可能である。例えば
装置の老朽化や調整ミス等に因するキャプスタンとテー
プのすべりが突入位相ずれの主たる原因となる場合は、
ボリウム等をマニュアル操作してそのボリウムに応じて
プリセットデータを決定してやれば、突入位置を安定化
させることができる。

＜効果の説明＞以上、実施例を用いて説明した様に、本発明によれば、
記録媒体移送動作に関連するパルスをカウントするカウ
ンタの復帰計数値を調整可能に構成し、そのカウンタの
計数値に基いて変位手段を制御を制御することによっ
て、回転ヘッドの記録トラックに対する突入位置を微調
整可能とした回転ヘッド型ビデオ信号再生装置を得るこ
とができる。また、これにより常に良好なトラッキング
が行なえ、かつ変位手段が安定な動作を行うことができ
るため良質な変速再生画面を得ることができる様になっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転ヘッド型再生装置の一例としてのVT
Rの、特に本発明に関係する要部の概略構成を示す図、第２図は第１図中のパターン信号発生回路の一具体例を
示すブロック図、第３図は第２図の各回路の1.5倍速再生時の入出力波形
を示す図、第４図（Ａ）及び第４図（Ｂ）はステイル再生時及び1.
5倍速再生時のテープ上の記録トラックの中心軌跡に対
するヘッドの走査の中心軌跡の関係を示す図、第５図は本発明の一実施例としてのVTRの要部構成を示
す図、第６図は第５図に示す変換素子制御回路の具体的回路例
を示す図、第７図は第６図に於ける各タイミング信号発生の様子を
示すタイミングチャート、第８図はスチル再生時及び標準再生時の固定パターン信
号を示すタイミングチャート、第９図（Ａ），（Ｂ）は正，逆１／３スロー時のテープ
上の記録トラックと再生ヘッドのトレース軌跡との関係
を示す図、第10図は正１／３スロー時の固定パターン信号を示すタ
イミングチャート、第11図は逆１／３スロー時の固定パターン信号を示すタ
イミングチャートである。１は記録媒体としての磁気テープ、2A,2Bは夫々再生用
回転ヘッド、3A,3Bは夫々変移手段としての電気−機械
変換素子、10は移送手段に含まれるキャプスタン、12は
キャプスタンFG信号を発生する回転検出素子、 55は変換素子制御回路、101はカウンタ、104はプリセッ
トデータ発生器、 123は突入位相制御回路、131はパルス発生回路、132は
サンプルホールド回路、 133,134はコンパレータである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武井正弘神奈川県川崎市高津区下野毛770番地キヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者長沢健一神奈川県川崎市高津区下野毛770番地キヤノン株式会社玉川事業所内 (56)参考文献特開昭56−80821（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−65332（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体上に所定のトラックピッチを以っ
て形成された記録トラックを、変移手段によりその回転
面と交差する方向に変移させられる回転ヘッドによって
トレースすることによりビデオ信号を再生する装置であ
って、前記記録媒体を移送する移送手段と、該移送手段
の記録媒体移送動作に関連して得られるパルスを第１の
計数値から第２の計数値までカウントし、該第２の計数
値まで計数すると前記第１の計数値に復帰するカウンタ
と、前記第２の計数値を調整する手段と、前記カウンタ
の計数値に基いて前記変移手段を制御する為の制御信号
を形成する手段とを具える回転ヘッド型ビデオ信号再生
装置。