JPH0750522B2

JPH0750522B2 - 回転ヘツド型ビデオ信号再生装置

Info

Publication number: JPH0750522B2
Application number: JP59055329A
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: 1984-03-22
Filing date: 1984-03-22
Publication date: 1995-05-31
Anticipated expiration: 2010-05-31
Also published as: JPS60201519A

Description

【発明の詳細な説明】＜技術分野＞本発明は回転ヘッド型ビデオ信号再生装置、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の所定領域を、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＞ VTR等の回転ヘッド型ビデオ信号再生装置に於て、高速
再生、低速再生（静止再生を含む）、逆転再生等、記録
時と異なる任意の記録媒体移送速度による再生（所謂特
殊再生）を行う際に、ノイズ・バーの発生を防止し、安
定した鮮明な画像の再生を可能にするためには各走査フ
ィールドに於て再生ヘッドが各記録トラックのビデオ信
号が記録されている領域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１つの手段として、従来、
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交差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
を制御する様な手段が知られている。ここで、従来知ら
れているパターン信号発生装置は、後に図面を参照して
詳述する様に、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を、テープ上に予じめ１フレーム
間隔で記録されているコントロール信号、即ち、所謂CT
L信号と、このCTL信号の間隔を実効的に分割するテープ
移送手段としてのキャプスタンの回転に関連したキャプ
スタンFG信号とで検出する絶対位相方式のものである。

一方、昨今にあっては高密度記録を実現するために上述
のCTLを廃止して以下の如きトラッキングの方法を用い
るVTRが提案されている。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（ATF信号）にしようというものである。所謂4f
方式のトラッキングを行うVTRが提案されている。

このように4f方式のトラッキングを行うVTRに於いて前
述のパターン信号を得ようとする場合前述のキャプスタ
ンFG信号を用いてパターン信号を形成することが考えら
れる。

ところがこのキャプスタンFG信号にはCTL信号の様に記
録トラックの位置を示す情報は含まれておらず、ヘッド
が記録トラックのビデオ信号が記録されている領域を正
確にトレースする様にすることはできない。即ち、この
様にキャプスタンFG信号を用いて得たパターン信号を用
いて変移手段を駆動すると回転ヘッドのトレース軌跡が
記録トラックと平行にずれてしまうものである。このず
れを補正するため再生されたパイロット信号より得たAT
F信号をパターン信号に混合して変移手段を駆動するこ
とも考えられるが、パイロット信号はヘッドが記録トラ
ックのトレースを開始して始めて得られるものであって
各記録トラックに対する突入位置は制御されず、突入後
に変移手段が制御されることになるため変移手段の動作
が安定しない。その上キャプスタンによるテープの走行
制御回路に反することになりキャプスタンサーボが行い
難くなってしまう。

＜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あっ
て、変移手段の動作を安定させかつ記録トラックの所定
の領域に対するヘッドの突入位置を極めて正確に制御す
ることのできる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ものである。

＜実施例による説明＞以下、添附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ィル・パターン発
生器、25はD/A変換器23の出力とスティル・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
ティル再生時及び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ィル・パターン発生器24
からは第３図（ｃ）に示す様な、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、T
P）分まで連続的に変換させるためのスティル・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・スティル再生を行おうとした場
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の走行方向を
＋、反対方向を−にとると、１フィールドの走査内で０
から−1TP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）に示すスティル・パターン発生器
24からのスティル・パターン信号はフィールド・スティ
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に附与され、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、カウンタ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倍速再生時には第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
出力とスティル・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信号をカウントす
るものであるため小刻みな段階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、A₁A₂,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,a₂,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＋1.5T
P分から＋2TP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＋1TP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信号が
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と変わ
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
行い先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は夫々各走査フィ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
夫示す。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６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B1
03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
子よりキャリー信号を出力する。そしてこのキャリー信
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ャプスタ
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、カウントダウン時には48→０を繰り返すカ
ウンタとなる。

209はキャプスタンFG信号の入力端子、111はキャプスタ
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1
14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及びオ
アゲート138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及び
オアゲート137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装置の記録位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６図123に示す突入位相制御回路が担当し、該回路1
23は絶対位相調整用パルスを発生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によっ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ャプスタン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に対するキャプスタン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、各カウンター
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
ウントダウンする機会があり、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るからである。

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A131及びパルス発生回路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
る時はその時のキャプスタン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フィ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
ィ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
ーの場合も逆1/3スローの場合も再生トラックから負の
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の発生するキャプスタン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フィ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
の時テープ走行が正方向で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フィールド期間にて1TP分だ
け再生ヘッドを変位させるのに必要な傾きが１に比例す
ることにより、１フィールド期間に1TPに対応する数
（本例では48）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（Hz）ということになる。但しfvはフィールド走
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、P
UL、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。

この様にカウンタ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と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
ディ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スロー時の場合の波
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20
6に供給される矩形波信号（PUL、Ｃ）、（ト）は端子20
7に供給される矩形波信号（PUL、Ｄ）、（チ）はカウン
タＡを102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。しかしながら前述の如く電気
−機械変換素子は印加電圧の急激な変化に応じて共鳴
（リンギング）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（例えばディジタルオーデ
ィオ信号）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A1
02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。PU
L、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タのPR端子に入力されるパルスPU
L、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）について例えばPU
L、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の出力データを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A102
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
（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（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10図
（ｖ）のA,Bはこれに伴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。本例に於いても第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（ATF、
A,ATF、Ｂ）はヘッド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AT
F、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開始のタイミング、即
ち回転ヘッドが記録トラックのビデオ信号が記録されて
いる領域に突入する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の出力はアンドゲート135に、コンパレ
ータ134の出力はアンドゲート136に供給され、パルス発
生回路A131からのパルスをゲートする。パルス発生回路
A131は前述のPUL、Ａのパルス幅を狭くしてアンドゲー
ト135,136に供給する。ATF、ＡがPUL、Ｓのタイミング
でE₁以上であればアンドゲート135はパルスをカウンタP
101のCD端子に供給する。一方ATF、ＡがPUL、Ｓのタイ
ミングでE₂以下であればアンドゲート136がパルスをカ
ウンタP101のCU端子に供給する。

これはATF、ＡがE₁以上の時は再生ヘッド2A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がトラックに対して進んでいればカウンタP101
が２フィールド走査期間に一度ずつカウントダウンさ
れ、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は共にオ
ントラック状態に近ずく。またヘッド2A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。これはカウンタP101が
FGPをカウントしている間、２フィールド走査期間に１
つずつ割込みパルスをカウントするという形式で実行さ
れる。例えは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分ずれていたとすれば24個の割込みパル
スをカウンタP101がカウントすることによってオントラ
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ィル再生に
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。

更に上述の例の様にヘッドがビデオ領域に突入するタイ
ミングでATF信号をサンプリングし、このサンプリング
出力を用いてパターン信号をシフトすることによってヘ
ッドが上述のビデオ領域に突入する際の突入位置を記録
トラック上に正確に合致させることができる。つまり記
録トラックが直線形でない時にも、１〜２つ前のビデオ
領域の突入位置に於ける再生パイロット信号より得たAT
F信号を用いてヘッドの突入位置を決定しているため、
ビデオ領域に突入するタイミングではヘッドはシフトさ
れたパターン信号で変移手段を制御するだけで正確に記
録トラック上にある。

またそれ以後の記録トラックの曲りに対するヘッドに追
従は減算回路58に供給されるATF信号によって行われ
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、信号の所理方法が異なる。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171,172は夫々ヘッド2A,2Bの固
定パターン信号から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
181,182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制御回路123がカウンタP101
に供給するパルスは２フィールド期間に１パルスとした
がこれに限ったものではない。例えば２フィールド期間
毎に２パルスとしたり、ATF、Ａに応じて供給間隔及び
パルス数を決定してやることも可能である。

また、上述の例では記録トラック中１フィールド分のビ
デオ信号が記録されている領域を正確にトレースするこ
とを考えたが、記録トラック中の任意の所定領域を正確
にトレースしたい場合にも本発明を適用可能である。例
えば記録トラックに於いてビデオ領域の前にヘッドがト
レースするデジタルオーディオ信号の記録されている領
域があり、このオーディオ領域も正確にトレースしたい
場合にはこのオーディオ領域にヘッドが突入した直後の
ATF信号を用いることによって同様にオーディオ領域を
正確にトレースすることができる。この場合、もちろん
ビデオ領域も正確にトレースできるのは云うまでもな
い。

＜効果の説明＞以上説明した様に本発明によれば、記録媒体移送に応じ
て得られるパルスを用いて得た駆動信号を、ヘッドが所
定の領域に突入するタイミングでトラックに対する該ヘ
ッドのずれ量を示す信号をサンプリングした出力を用い
てシフトすることによって、変移手段の動作を安定さ
せ、かつ記録トラックの所定領域に対するヘッドの突入
位置を極めて正確に制御することのできる回転ヘッド型
ビデオ信号再生装置を得ることができ、その結果極めて
良好なる変速（特殊）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）はスティル再生時及び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、56は駆動信号としてのパターン信号発生
回路、101はアップダウンカウンタ、132はサンプルホー
ルド回路である。

───────────────────────────────────────────────────── 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) 実開昭57−200978（ＪＰ，Ｕ)

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で形成
された記録トラックの所定領域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でトレ
ースすることによって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、前記移送手段の記録媒体移送動作に関連して得られるパ
ルスを用いて前記変移手段を駆動するための駆動信号を
発生する手段と、前記ヘッドの出力に応じて前記ヘッドと前記記録トラッ
クとの位置ずれを示すエラー信号を発生する手段と、前記エラー信号を前記所定領域に前記ヘッドが突入する
タイミングでサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段の出力に応じて、前記ヘッドが前
記所定領域に突入するタイミングで所定量づつ前記駆動
信号レベルをシフトする手段とを具える回転ヘッド型ビデオ信号再生装置。