JPS60136901A - クロック再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はフェーズロ９クドルーブＰＬＬ１有するクロッ
ク再生装置に関する。

従来例の構成とその問題点 ＶＴＲ等から再生された映像信号全処理する際映像信号
に含まれる水平同期信号に同期したクロックを必要とす
る場合が良く起こる。このクローク生成には・−例とし
て第１図に示す様なＰＬＬ回路が通常用いられる。第１
図において、入力端子１より印加された水平同期信号を
位相比較器ＰＣ２のひとつの入力端子に入いる。もう一
方の入力端子には、１／Ｎ分周器１／Ｎ５よシ、水平同
期信号の周波数と等しい周波数の信号ＦＨが入いる。Ｐ
Ｏ２では、水平同期信号と信号Ｆ）ｌとの位相誤差を、
誤差電圧に変換、し出力され、ローバスフノルタＬＰＦ
３に入り、ここでは前記誤差電圧が平滑化された誤差電
圧となり・電圧可変発揚器ｖｃｏ４の発振周波数を制御
する０ｖｃ０４がらのクロ〜りは、出力端子６と１／Ｎ
分周器６に印加される。

１／Ｎ分周器６では、ｖＣＯ４からのクロックを１／Ｎ
分周し、前記信号ＦＨと生成する。すなわち・出力端子
からのクロ・・・り周波数ｆｃは、水平同期周波数ｋｆ
、、として・Ｎ　Ｘ　ｆ　Ｈとなる周波数となる。

次［、ＶＴＲＴ／Ｃおける磁気テープへの記録再生方式
全説明する。ここでは便宜上・へリキセルスキャン方式
のＶＴＲについて説明する。第２図は、ヘリキセルスキ
ャンＶＴＲに用いられている回転シリンダを上部より見
た図である。７Ｆｉ回路シリンダであり、８．９はそれ
ぞれ磁気へ一ドＡと磁気へラドＢであり・これらはそれ
ぞれ回・転シリンダ７の円周上の１８００対向する位置
に取り付けられている。１０は回転シリンダ７に１８０
°以上巻き付けられている磁気テープである。また、矢
印１１．１２はそｎぞれ回転シリンダ７の回転方向とテ
ープ走行方向を示している。

磁気ヘードＡ８．磁気へ・・ドＢ９のどちらか一方は・
かならず磁気テープ１０に接触している。すなわち・磁
気テープ１０上の記録パターンとしては第８図の様にな
る。

１３．１４．１６．１６は磁気テープ１０上に書か九で
いる記録トラックであり５例えば、記録トラックＢ、１
６は磁気へラドＡ８で書かれた軌跡であるｏ１７は磁気
へ−・ドの走３テ方同を示している。

ところでＶＴＲに記録すべき・映像信号は・連続信号で
はあるが・この様な記録方式では１例えば、記録トラッ
クＢから１４へ移る所で映像信号に切り換えポイントが
発生する。例えばＮＴＳＣ方式の映像信号を記録する時
に・回転シリンダを毎秒３ｏ回転させていると・映像信
号が毎秒６０個の記録トラックにこま切れで記録されて
いることなり・上記切り換えポイントも６０個存在する
ことになる。この様な場合・１つの記録トラ・・りには
、水平走査線で２６２．５本（１フイールド）分の映像
信号が記録されている。次に上記の様に記録さｆＬり磁
気テープ１ｏよりノーマル再生を行なう場合、例えば磁
気ヘード８，９を交互に切り換えて記録トラック１３，
１４，１５．１６に書か九でいる信号を次々に再生して
いく必要があり当然の事ながら再生信号として得られる
映像信号には・毎秒６０個の切り換えポイントが存在す
る〇しかし・記録、再生時環境の違い（例えば、温度。

湿度、磁気テープ１○に加わるテープテンション等）に
より、磁気テープ１Ｏが伸び縮みする事に起因して、こ
の切り換えポイントでの映像信号が一部欠落したり、重
複したりすることは避けられないにｎｖｚスキューエラ
ーと呼ぶ。）この様なスキューエラーの発生した映像信
号に含まれる水平同期信号をＰＬＬの従来例である第１
図の入力端子１に印加する場合におけるＰＬＬの状態説
明を第４図を用いて説明する０図において、１８は入力
端子１に印加される水平同期信号であり、１９は第１図
におけるＬＰＦ３の出力線７の誤差電圧波形・２０は誤
差電圧によりＶＣＯ４が制御を受けた状態での１／Ｎ分
周器５の出力波形を示している。

波形１８内に書かれた数字１〜１６は、水平走査線番号
の一例を示している。また、波形２０にも上記水平走査
線番号に対応する様に番号を付けている。スキューエラ
ーが発生なく、ＰＬＬが安定に動作している状態（例え
ば１，２番目の水平走査線）では・波形１８と波形２ｏ
の立ち下が９が一致した状態となる。ただしｐａ２の構
成しだいでこれらの波形の立ち下がりがずれた所で安定
する場合もあるが説明の簡単化のために図の様に一致さ
せた。

ところで、図中に矢印２１で示す時点で磁気へ９ド′の
句り換え（ヘードスイッチ）が起こり、３番目の水平走
査線にスキューエラーが発生し、例えば・図に示す様に
・３番目の水平走査線が他の水平走査線と比べ時間間隔
が伸びたと仮定する。

ＰＯ２の位相比較動作が便宜上・波形１８の立ち下がり
で行われるものとすると、この３番目の水平走査線に発
生したスキューエラーは、３番目の水平走査線の終りの
立ち下がりまでｉｊ、ＰＬＬに影響を与えず・誤差電圧
１９は・図中に示す様にＡ点からＢ点まで変化しない０
すなわちＡ点からＢ点までは、ｖ００４は一定周波数の
発振をくり返えすため、この区間における波形２Ｑの間
隔も同一周期で発生することになる。しかし、４番目の
水平走査線の始まシでは、波形２ｏの立ち下がりの方が
、波形１８の立ち下が９より早い時点に発生して・急激
な位相進みが発生し、ＰＬＪｊこの位相誤差を解消する
ため・図中Ｂ点から０点なる誤差電圧１９ｆ：発生し、
ｖｃｏ４の周波数全下ける様に制御し・波形２ｏの周期
を長くする方向に制御し、波形２００位相を遅らす様に
制御する。

しかし、０点からＢ点においては、ＰＬＬの制御の行き
すぎを生じて位相遅れが発生し、ＶＣＯ４の周波数を上
げる様に誤差電圧が発生する。以下この位相進みと位相
遅れを数回くり返えし、除々に安定状態に近づく。

一般に、ＰＬＬが安定状態に落ち着くまでに要する時間
は、スキュー量や、ＰＬＬの伝達関数等によっても異な
るが１例えば・通常状態の水平同期信号の間隔の５％以
内のスキューが発生しても定常状態に落ち着くまでに・
１ｏ数Ｈ〜数１０Ｈの時間が（１水平向期信号の時間間
隔を１Ｈとする）必要である。

このため・上記定常状態は落ち着くまでの期間において
、クロック周波数がＮｘｆＨとならず・１Ｈ内のクロッ
ク数がＮ個でなくなると同時に。

外部の水平同期信号に対し、分周器の出力位相が大きく
振動するので・たとえば、このクロックでは・ＶＴＲか
らの映像信号の画素を抽出して画像処理を行う事が不可
能となっｆｃシ、確実な処理が出来なくなう７１）する
。例えば、このクロックを書き込みクロックとして映像
信号をサンプルメモリーに書き込み、メモリーからの読
み出しは、周波数の安定し７？：ｎＸｆＨのクロックを
発生する別の発振回路のクロックで行う構成の時間軸補
正装置においては、前記ＰＬＬが振動状態にある時・メ
モリへの書き込み時の１Ｈ期間内のサンプル数がＮ個を
中心に増減をくり返すため、一定周波数ｎｘ　ｆ）（の
クロックでメモリーから読み出すと、この時間軸補正装
置の出力映像信号が・伸び縮みする現象が発生、テレビ
画面上の画像が水平方向に横ゆれが発生する。（この現
象をスキュー歪みと呼んでいる） つまる所、従来例のＰＬＬの問題点としては。

外部同期信号の急げきな位相ずれに対する応答が非常に
遅い事と周波数変動を必要とする事が問題であっｋ。

発明の目的 本発明は外部同期信号に発生するスキューエラー等の急
激な位相ずれに対し、ＰＬＬの位相が瞬時に応答し、か
つ、発振周波数の変動のないＰＬＬの構成を提供するこ
とを目的としている。

発明の構成 従来のＰＬＬが第４図に示した様に、スキューエラーが
発生した後、誤差電圧・分周器の出力の位相、ｖｃｏ４
の発振周波数に振動期間があって安定領域に達するまで
・がなりの時間が必要である原因として、第４図の３番
目の水平走査期間内に１／Ｎ分周器５がＶＣＯ４のフロ
ラクラ数え過ぎ（又は数え不足）が発生し、この数え過
ぎ（又は数え不足）をｖｃｏ４の周波数を変動させるこ
とにより長い目で見て（誤差電圧が撮動してから安定に
達する期間）解消しようとＰＬＬが動作するので・誤差
電圧が振動し、この振動に時間を要する事が主たる原因
と考えられる。

すなわち・本発明はスキューエラーの発生した水平走査
線内のこの数え過ぎや数え不足を、次の位相比較が行わ
れる時点（例えば第４図〕でＦｉ４番目の水平走査期間
の始まりの波形１８の立ち下がり）までに上記数え過ぎ
や数え不足に相癌する量ｆ　１７Ｎ分周器６に補正を加
え解消し、スキュ−エラーが発生した以降においても安
定な位相比較が行われ、ＶＣＯ４の発振周波数の変動も
起さないＰＬＬ金提供する〇 もちろん、１７Ｎ分周器６に補正をする時点を（第４図
を例にとれば）３番目め水平走査期間内に行う必要はな
く１例えば、スキューエラーが発生した時点より、数Ｈ
９数１０Ｈ経過した時点で上記補正を行っても≠）まわ
ない〜ただしこの場合は、スキュー発生時点より上記補
正が行われる時点まではＰＯ２における位相比較動作を
禁止する。

実施例の説明 本発明の実施例を第６図に示す。

第１図と共通する部分には同一番号を付けた。

一般に１／Ｎ分周器６は１Ｍ段のバイナリ−カウンタで
構成される。ここで整数Ｍは・２のＭ乗２が整数Ｎ以上
の数になる様に選ばれている。ところでＭ段のバイナリ
−カウンタは第６図に示すフリップフロリダ（ＦＦｔ〜
ＦＦＭ）２１．２２２３で構成され、全体でＭ個のフリ
ップフロップで構成される◎すなわち、１／Ｎ４＋周器
６の内部状態は１Ｍビ〜トのバイナリ−データＤニ（ｄ
ｌ。

ｄ２・・・・・・ｄＭ）で表現できる。本発明の構成の
所で述べた様なスキューエラー発生時の１／Ｎ分周器・
　６の制御は、バイナリ−カウンタ内のＭ個のフリップ
フロ・・プの内部状態を制御することで行われる。また
、本実施例では、入力端子２４に印加されるスキューエ
ラー発生検知信号（例えばヘッドスイッチング信号）と
入力端子１の同期信号（例えば水平同期信号）をもとに
、制御回路（ＣＯＮＴＲＯＬ　）２５がＰＯ２，１／Ｎ
分周器５、記憶ｉ　子（ＭＩＣＭＯＲＹ）２６を制御す
る事によって・スキューエラーによる位相ずｉ″Ｌを制
御している・第５図の詳細な動作説明を第６図を用いて
説明する。

波形１は、入力端子１に印加されたスキューエラーのあ
る外部同期信号、パルス波形２４は、入力端子２４に印
加された信号であり、こｔｌ、は、ＶＴＲ等においては
・例えばヘッドスイッチングが発生した場ｐｆｒＶＣパ
ルスが発生する〇 また、実施例の説明と簡略化するために本実施例では・
信号線２７にのこぎり波２７が発生し、また、こののこ
ぎり波２７は内部状態Ｄ−（０゜０．０・・・・・・０
）をスタートとする様なのこぎり波でＰＯ２では入力端
子１に加わる水平同期信号で前記のこぎり波２７ｉサン
プルし、このサンプル電圧によシＶＯＯ４を制御する場
合全想定している。ただし前記のこぎ９波２７は時間軸
を横軸に掛軸を電圧に選んでおり・のこぎ９波２９の傾
斜は一定とする。ｔ＊１／”分周器５の内部状態りが最
終状態Ｄ＝（Ｎｌ・・・・・・ＮＨ）（内部状態２８中
・・・・・・後はど説明する）に達した時から次の状態
Ｄ−（０１・・・・・・０）（分周器の開始状態）に向
けてのこぎり波２７ｉｄ急しゅんにある定められた電圧
まで立ち下がるものとする。

さらに内部状態２８は、１／Ｎ分周器６を構成するＮ個
のフリップフロ〜ブの内部状態Ｄｉ示しており・第６図
の横軸である時間軸に対応する時刻の内部状態りを表わ
している〇 ２９は第６図における信号線２９の制御信号であり・こ
れはｃＯＮＴＲＯＬ２５が、ＰＯ２の位相比較動作全禁
止するものであって・図中に示す様にＬ期間が位相比較
動作を禁止する期間である。

このＬ期間は少なくとも信号２４にパルスが発生してか
ら・後述する時点（１／Ｎ分周器６の内部状態を変える
時点）までに含まれる位相比較動作時点。（この例では
サンプルポイント）だけＬであれば良い。また、３０は
第６図の信号線３０でのパルス波形であり、この例では
説明の簡易化のため・ＰＯ２でのサンプルポイントと同
時刻にパルスが発生し、このパルス時点の１／Ｎ分周器
５の内部状態Ｄ（内部状態２８を参照すれば１）−（ａ
ｘ・・・・・・ａＭ））を双方向データバス３１を介し
てＭＥＭＯＲＹ２６に取９込む制御信号である。当然の
事ながら、スキューが発生するまでの安定領域では、Ｍ
ＥＭＯＲＹ２６内のデータはこのパルスが入いるたびに
書き換えられている。

３２は、信号線３２の信号であり・１／Ｎ分周器５の内
部状態ＤＫ双方同データバス３１を介してＭＥＭＯＲＹ
２６内部にあるデータＤ　＝＝　（ａｉ　・・・ａＢυ
を取り込み・内部状態りを書き込えるための制御信号で
ある。

この例では、信号波形２４のパルスが発生してから、最
始に同期信号１が入−てきた時点で信号３２にパルスを
発生させている０このパルスの発生位置の詳細は・スキ
ューが発生していない場合の同期信号１と信号３ｏのパ
ルスとの時間関係とが、スキューか発生した直後の同期
信号と信号３２のパルスとが同一時間関係となる時間位
置に設定されている。

第６図の内部状態２８を見るとスキュー発生時点から１
７Ｎ分周器６に制御信号３２が入いるまでの間に内部状
態Ｄ＝（ＩＬｌ・・・・・・ａＭ）　が２回繰り返され
ている事がわかる０つまり・この２回繰り返えされてい
る最初の内部状態Ｄ＝＝（ａｌ・・・・・・ａＭ）から
２回目の内部状態Ｄ＝＝（ＩＬＩ・・・・・・ＩＬＭ　
）に要する時間間隔がスキューエラーとして発生した時
間幅である。ここで１本発明の構成に示したクロック数
え過ぎの補償を行っている〇 この補償を行う事により、スキューの発生が起きても・
１７Ｎ分周器５の出力位相（内部状態Ｄ）と外部同期信
号１との位相関係が、ＰＬＬが安全動作している場合に
おける上記ふたつの位相関係と一致し・スキューエラー
による位相ずれのみが補償され・以後の台形波２了の位
相と同期信号１との位相が安定な位置にあり、１／Ｎ分
周器５の内部状態補正後にＰＯ２でサンプルが行なわれ
ても定常状態の誤差電圧のままでＶＣＯ＋の発振周波数
には・なんら影響が起らないために、第４図で示した様
なＰＬＬの不安定領域も起らない〇不実施例の説明では
説明の簡単化のために。

ＭＥＭＯＲＹ２６への書き込みパルスの位置や１７Ｎ分
周器６への制御パルスの位置を便宜上、ＰＯ２のサンプ
ルポイントの位置に合せているが、特に上記のふたつの
パルスが、サンプルポイントの位置でなくても良く・例
えば、外部同期信号から一定時間間隔ずれた位置にこの
ふたつのパルスをずらす事は容易に行われ同様の効果が
得られる。

また・このふたつのパルスが外部同期信号に対して・異
なる位置関係に設定する場合にも・これらのパルスの時
間ずれ量を考慮に入れてＭＥＭＯＲＹ２６に取り込まれ
たデータから減算又は加算する事によりこの演算結果ｔ
＝１／Ｎ分周器４の内部状態制御に用いても良く、同様
な効果を得る。

また、１７Ｎ分周器６に内部状態の変更を加える時点が
スキュー発生後の次の同期信号位置でなくても、同期信
号数で適当な個数分−過ぎた時刻において行っても良い
。ただし、この場合はスキュー発生時より上記内部状態
変更時点に含まれる位相比較動作と・ＭＥＭＯＲＹ２６
への取り組み動作は禁止する必要がある。この構成も本
発明の構成と同様であり同様の効果を得る。

要するに、本発明の構成で示した様に、スキューエラー
が発生した後の位相比較動作禁止期間が終るまで又は次
の位相比較動作が行われるまでに１／Ｎ分周器６の内部
状態を制御し、次の位相比較動作時の１／Ｎ分周器６の
内部状態が、ＰＬＬが定常状態に達している時の位相比
較動作時の１７Ｎ分周器６の内部状態に一致しているも
のであれば・これらは全て、本発明に含まれ、同様の効
果が得られる。

発明の効果 本発明は同期信号にスキューエラー等の急激な位相変動
が発生しても１分局器の内部状態制御することによりこ
の位相変動全吸収することによって誤差電圧等の不安定
をふせぎ・安定なりロックを生成する。この事によって
・同期信号に同期したクロックで処理しなけｔばならな
い処理（例えば映像信号処理や１時間軸補正装置等〕を
安定を行わせる事が出来る。例えば時間軸補正装置等を
介した映像信号をモニタ画面上に映し出しても。

従来例の問題点に示した様な画面の横ゆれ（スキュー歪
）が発生しない等の効果が大きく・応用範囲広いすぐｔ
′１．た特許である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＰＬＬのブロック図、第２図は回転シリ
ンダを上部より見た平面図・第３図は磁気テープ上の記
録パターンを示す図、第４図はスキュー発生時の従来例
のＰＬＬの動作波形図、第５図は本発明によるＰＬＬの
１実施例のブロック図、第６図は第５図の動作説明波形
図である。 ４・・・・・・発振手段、６・・・・・・分周手段、２
・・・・・・位相比較手段、２６・・団・停止手段、２
６・旧・・記憶素子。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　クロックを発生する発振手段と、前記クロック
   を分周する分局手段と・外部同期信号と前記分周手段の
   分局信号全位相比較する位相比較手段とからフェイズロ
   ックドループを構成し・前記外部同期信号に発生した急
   激な位相変動（スキュー）を検出する検出手段と・前記
   分周手段の内部状態を制御する制御手段と、前記位相比
   較手段を一時的に停止する停止手段とを有し、スキュー
   発生時点以降の所定の時点（制御時点）で制御手段によ
   り前記分周手段の内部状態を制御する事により・前記制
   御時点以降での前記外部同期信号と前記分周信号との位
   相関係をスキュー発生時点以前の前記ふたつの信号の位
   相関係に一致させ・さらに・前記スキュー発生時点−７
   より前記制御時点までは少なくとも前記位相比較手段を
   停止することを特徴としたクロック再生装置。 ？）検出手段かへフド切換え信号で・分周手段がＭビ・
   ・・トカウンタ（Ｍは任意の整数）で構成され、制御手
   段がＭビャトの記憶素子を含む構成であり・ヘード切換
   以前における位相比較時点の前記Ｍビｙ）カウンタの内
   部状態を前記Ｍビ・・・卜記憶素子に取り込み・へ・・
   卜°切換以後における位相比較時点で、前記Ｍビート記
   憶素子に再生装置。