JPS6335152B2

JPS6335152B2 -

Info

Publication number: JPS6335152B2
Application number: JP55092003A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Honjo; Masao Tomita; Seiji Fujisawa
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1980-07-04
Filing date: 1980-07-04
Publication date: 1988-07-13
Also published as: JPS5717285A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ヘリカルスキヤン型ビデオテープレ
コーダ（以下、VTRと称す）において、特に磁
気テープを間欠的に走行させて、再生画面にノイ
ズバーが現われず、かつ連続的な速度変化に対応
するスロー再生，およびスチル再生を実現可能に
したスローモーシヨン再生方法に関するものであ
る。

従来よりVTRにおいて、ノイズバーの現われ
ないスロー，スチル再生方法として次の２つがあ
る。第１の方法は、回転ヘツドを例えばバイモル
フ型圧電素子などのヘツド駆動素子に取り付け、
ヘツド走査方行と垂直方向に機械的に変位できる
構造にし、再生時のテープ速度が変化しても記録
されている所望のトラツクを走査するようにヘツ
ドを移動させるものである。この方法では，磁気
テープ（以下、単にテープと称す）は連続走行し
ており、それに応じて回転ヘツドを移動させるた
めに圧電素子に与える信号として、再生時のテー
プ速度情報，再生コントロール信号（以下、
CTLと称す），ヘツドスイツチ信号（以下、
HSWと称す）などに関係する、あらゆるテープ
速度に対応した複雑な波形の信号を準備しなけれ
ばならない。特に非常に遅いスロー再生時では、
従来のVTRではCTLを再生することができず、
その対策のために特殊な手段を講じなければなら
ない。このように上記第１の方法は、ノイズのな
いスロー、スチル再生を実現できるが、その反
面、極めて高価なVTRになつてしまうという欠
点があつた。

第２の方法は、再生時のテープ駆動をテープ走
行状態および停止の２モードをもつ間欠駆動と
し、記録トラツク幅よりも広いトラツク幅をもつ
再生ヘツドで再生信号を得ることにより、任意の
スロー比を実現するものである。

しかしながら、この方法は、記録トラツク幅よ
り必ず広いトラツク幅をもつ再生ヘツドを用いな
ければならず、これは単一時間モードのVTRで
は大きな障害ではないかも知れないが、複数時間
モードのVTRでは、時間モード数に応じたトラ
ツク幅をもつヘツドを準備しなければならない。
例えば同一テープで２時間，４時間，６時間の録
画，再生が可能なVTRでは、３組（６個）の回
転ヘツドをもたないと、全ての時間モードでノイ
ズバーのないスロー再生を実現することができな
い。

また、この間欠駆動方式によるスロー再生を実
現するVTRでは、テープが停止した時の回転ヘ
ツドとテープ上の記録トラツクとの位置関係が、
常に一定になることが必要で、そのため、テープ
停止位置には極めて高い精度が要求されることに
なり、その為、複雑かつ高価な回路構成が必要と
なる。また、上記回路構成においても、温度変化
によるテープテンシヨンの変化等の様々な外部変
化により、テープ停止位置の多少のばらつきは原
則的に発生し、そのばらつきが直接、再生信号の
劣化につながるという欠点があつた。

本発明は、上述したような従来のスローモーシ
ヨン再生がもつ欠点を除去せんとするものであ
り、比較的簡単な手段で、複数時間モードの
VTRに対応し、かつ停止位置がばらついた時で
も再生信号の劣化が起らずに、常に美しいスロ
ー，スチル再生を可能にする方法を提供するもの
であり、テープを間欠的に走行させ、かつ、１対
の回転ヘツドを各々ヘツド駆動素子に取付け、テ
ープ走行速度に応じた変位量とテープ停止位置情
報に基づく変位量を考慮した振り波形を上記ヘツ
ド駆動素子に与えることを骨子としたものであ
る。

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。第１図はテープ上に記録されたテープパター
ンと回転ヘツド群をモデル的に示したものであ
る。同図において、モータ１により駆動される回
転ドラム２上に４個の回転ヘツドが取りつけられ
ている。すなわち、３と４は互いにアジマス角が
異なる録画・再生用の回転ヘツドで、上記回転ド
ラム２上に180゜の位置に固定される。また、５と
６は同一アジマス角の再生専用の回転ヘツドで、
そのアジマス角は上記回転ヘツド３，４のいずれ
かのアジマス角と一致する。そして、回転ヘツド
５，６は、例えば圧電素子等のヘツド駆動素子７
および８の可動部（自由端）に取り付けられ、上
記ヘツド駆動素子７，８によつて垂直方向に各回
転ヘツドを動かすことができる。また、テープ９
には、ヘツド走査方向，テープ走行方向、記録ト
ラツクA₁，B₁，A₂，B₂……を示している。ここ
で、A₁，A₂，A₃，……は同一アジマスの回転ヘ
ツド、例えば回転ヘツド３で記録されたトラツク
で、B₁，B₂，B₃，……は異なるアジマス角をも
つ回転ヘツド、例えば回転ヘツド４で記録された
トラツクである。

今、テープ９を再生時に停止させるスチルモー
ドにおいて、再生ヘツドの走査軌跡は第１図に破
線１０で示すように、１トラツクピツチ分だけね
てくる。このとき、例えばA₁トラツクすなわち
回転ヘツド３と同一アジマスをもつ回転ヘツド５
で再生した時、再生される信号は斜線で示した部
分のみであり、図中の上部では信号が欠落する。
そこで、テープが停止していてもトラツクA₁を
すべて再生するためには、回転ヘツド５がテープ
と接触する１フイールド中に回転ヘツドをヘツド
走査と垂直方向に１ピツチだけ動かしながら走査
すればよい。また、次のフイールドでテープに接
触する回転ヘツド６に対しても同様の変位を与え
ることにより、トラツクA₁を交互に走査するこ
とになり、ノイズのないフイールドスチル再生が
実現できる。このためには、同一アジマスの回転
ヘツド５，６を、ヘツド駆動素子７，８に適当な
波形の駆動電圧を与えて変位させることにより行
うことができ、この場合の印加駆動電圧を、横軸
に時間をとつて示したのが第２図ａ，ｂであり、
これは２フイールドを周期とする三角波電圧でよ
いことがわかる。この第２図において、破線で示
した区間は回転ヘツドがテープに接触しておら
ず、図示した波形でなくてもよい。

次にスローモーシヨン再生について説明する。
この場合、説明の便宜上、第３図に示すトラツキ
ング状態記述法を用いて説明する。第３図の横軸
は時間を示しており、30Hzの矩形波である第３図
ｂのHSWを基準に考え、１フイールドごとにフ
イールドナンバーを記している。縦軸はテープの
移動量を示すとともに、トラツク幅およびヘツド
幅をも示す。従つて、A₁は前記第１図のテープ
パターンにおけるトラツクA₁を繰り返し記載し
ており、B₁も同様である。テープがノーマル速
度（記録時と同速度）で再生される時は、１フイ
ールド期間にテープは１ピツチ送られることにな
るから、その時の再生ヘツドの軌跡は図中で45゜
の角度となり、再生されるトラツクはA₁，B₁，
A₂，B₂，A₃，……の順序となり、ノーマル再生
となる。

次に、スチル状態では、時間の経過に対しテー
プは移動しないから横軸は水平な軌跡となる。も
し、トラツク幅とヘツド幅が同じであれば、各ト
ラツク信号は半分しか再生されず、画面ではノイ
ズバーが現われる。そこで、回転ヘツドをヘツド
駆動素子上に取り付けた構造をもつVTRにおい
ては、第２図ａ，ｂに示したような三角波状の変
位をヘツド駆動素子に与えれば、回転ヘツドとト
ラツクは完全に合致し、画面ではノイズのでない
スチル再生が実現されることは第３図ａより容易
に理解できる。

さて、スローモーシヨン再生であるが、テープ
はHSWと同期して間欠的に送られ、２トラツク
移動した時点で停止する。今、テープの送り速度
を例えば第３図ｃに示すように1/2倍速にしたと
する。このときのヘツド軌跡（ヘツド駆動素子に
変位を与えていない時）の一例を第３図ａに破線
で示す。フイールドf₁，f₂は、テープがA₁トラツ
ク上で停止しているフイールドであるから、ヘツ
ド軌跡は横軸に平行となる。フイールドf₃，f₄，
f₅，f₆はテープが1/2倍速で送られ２トラツク動
く期間であり、f₇は以後は再び停止状態となる。
このような軌跡である場合、信号は第３図ａ中の
ドツト部分しか再生しない。そこで、回転ヘツド
をヘツド駆動素子を用いて移動させるのである
が、テープ停止状態、例えばフイールドf₁では第
３図ｄに示すように、０から１ピツチの傾斜を与
えることにより、ヘツド軌跡は完全にA₁トラツ
クと合致する。また、移動時のフイールドf₃では
フイールドの始まりはヘツド軌跡とトラツクは一
致しているので、偏位は０でよく、f₃の終了時点
では1/2ピツチ上方へ変位させてやればA₁トラツ
クに合致することがわかる。同様に考えて、他の
回転ヘツドにも第３図ｅに示す変位を与えること
により、テープ停止時もテープ移動時もヘツド軌
跡とトラツクは完全に合致し、ノイズのないスロ
ー再生が実現できる。また、上記例ではテープ送
り速度はノーマル速度の1/2倍速であつたが、こ
れは1/4倍速，1/3倍速，ノーマル速度等であつて
もかまわないが、そのときに回転ヘツドに与える
変位量は、それぞれの速度に応じて設定する必要
があるのはいうまでもない。

さて、このようなテープ間欠駆動によるスロー
モーシヨン再生装置においては、テープが停止し
ているときの再生ヘツドと、トラツクとの位置関
係が常に一定であることが必要である。すなわち
第３図ａにおいて、f₁，f₂における再生回転ヘツ
ドとA₁トラツクとの位置関係と、f₇，f₈における
再生回転ヘツドとA₂トラツクとの位置関係が一
定であることが、このシステムの実現の前提とな
つている。しかし、温度変化によるテープテンシ
ヨンの変化等、様々な外部変化によつて、テープ
停止位置の多少のばらつきは原則的に発生する。
そこで、ばらついた時のヘツド軌跡をトラツキン
グ状態記述法を用いて第４図ａに破線で示す。但
し、送り速度は1/2倍速とし、ヘツド駆動は行な
わないとする。第４図ａをみると、f₁，f₂におけ
る再生回転ヘツドとA₁トラツクとの位置関係と
f₇，f₈における再生回転ヘツドとA₂トラツクとの
位置関係がずれているのがわかる。すなわち、
f₃，f₄，f₅，f₆でテープが２トラツク送られると
ころ、停止位置がずれて２トラツク以上送られて
しまい、f₇以後のフイールドが少し進みすぎて停
止した時を示している。

さて、この状態で第４図ｂ，ｃに示す如き変位
量を両再生回転ヘツドにそれぞれ与えると、第４
図ａにドツト（梨地状）で示す部分を再生する
が、f₇，f₈では再生回転ヘツドとトラツクが合致
せず、そのずれの量だけ信号量が減少する。その
信号減少部分をｓで示す。

そこで、f₇以後のフイールドでは、テープ停止
位置をも考慮した第４図ｄ，ｅに示す波形の駆動
電圧を両ヘツド駆動素子にそれぞれ与えることに
より、f₇以後のフイールドも再生回転ヘツドとト
ラツクを完全に合致させることができる。

さて、次にテープ停止位置の検出方法を述べ
る。テープのコントロールトラツクにはコントロ
ールパルス（CTL）が２トラツクに１個記録さ
れているが、これはテープ上に記録されているト
ラツクと常に一定の位相をもつて規則正しく記録
されている。そこで、このCTLを基準とし、そ
の基準からテープが停止するまでのテープ移動量
を測定することにより、テープ停止位置を正確に
知ることができる。ここでテープ移動量はテープ
走行駆動用のキヤプスタンの回転数に比例したパ
ルスを発生する周波数発電機からの出力パルス
（以下、FGと称す）をカウントすることによつて
実現できる。すなわち、前記テープ停止位置のば
らつきは、CTLを基準とし、そこから停止する
までのFGをカウントし、そのカウント数の変化
として検出することができ、このカウント数に基
づく偏位をヘツド駆動素子に加えることにより、
テープ停止位置のばらつきを吸収するように回転
ヘツドを偏位することが可能となる。なお、第４
図におけるｍは停止位置ずれ量を表わしている。

第５図は、上述したスローモーシヨン再生方法
を実現するための要部ブロツク構成図である。同
図において、三角波発生回路１２は、VTR１１
からのHSWと、テープ移動フイールドで“Ｈレ
ベル”の信号を出ずドライブパルス（以下、DP
と称す）を入力とし、第３図ｄ，ｅに示す如くス
チル時には１フイールドに１ピツチ、移動時には
移動速度に見合つた偏位をもつ三角波を発生する
回路である。テープ停止位置検出回路１３は、
VTR１１からのCTL，FG，DPを入力とし、テ
ープ停止位置に基づく電圧を発生するものであ
る。上記三角波発生回路１２の出力と、テープ停
止位置検出回路１３の出力を加算器１４で加え合
わせた信号をVTR１１のヘツド駆動素子に供給
する。

第６図は、上記テープ停止位置検出回路１３の
構成例を示す図である。同図において、カウンタ
１５は、例えば４ビツトのダウンカウンタで、第
５図のVTR１１からのFGをダウンカウントし、
CTLでプリセツト（例えばカウンタの最大値に）
するものである。Ｄ／Ａ変換回路１６は例えばラ
ダー抵抗であり、４ビツトのデジタル信号を簡単
にアナログ量に変換するものである。サンプルホ
ールド回路１７は、Ｄ／Ａ変換回路１６の出力を
ヘツド駆動素子に与えるタイミングを決めるもの
で、アナログスイツチ１８，コンデンサ１９，演
算増幅器２０を含めて構成され、DPをインバー
タ２１で反転した信号により制御される。ここ
で、第７図に示したタイムチヤートに基づいて各
動作の説明を行う。第７図のａは第５図に示した
VTR１１からのHSW、ｂはテープ移動期間を示
すDP、ｃはFG、ｄはCTL、ｅはＤ／Ａ変換回
路１６の出力を示し、フイールドf₃からのテープ
移動でFGが発生するに伴いダウンカウントし、
CTLで最大値にプリセツトされ、以後、再びダ
ウンカウントを続けているのを示す。また、第７
図のｆはサンプルホールド回路３の出力を示した
もので、ｂのDPが“Ｈレベル”の期間は、その
直前の値を保持しつづけ、テープが停止したフイ
ールドは、サンプルしていることを示している。
f₆とf₇の間で段差がついているのは、f₂以前のフ
イールドと、f₇以後のフイールドで、再生回転ヘ
ツドとトラツクとの位置関係が変つていることを
示している。ｇは第５図の三角波発生回路１２の
片方の出力で、このｇと前記波形ｆを加え合わせ
たのがｈすなわち、第５図の加算器１４の出力
で、ヘツド駆動素子に与える波形そのものであ
る。

ここで、第７図ｆ，ｇ，ｈをより詳しく説明す
る。ｆでf₆とf₇の間で電位が下つているというこ
とはCTLからテープ停止までのFG数がf₂以前に
比べ多かつたことを示す。すなわち、テープ停止
時のトラツクと再生回転ヘツドの位置関係がf₇以
後はf₂以前に比べて少し進んだ方向で停止したこ
とを示している。そこで、f₇以後のフイールドに
は、それまで駆動素子に与えていた波形を少し下
方向にシフトする必要がある。これを示したのが
第７図ｈであり、この振り波形をヘツド駆動素子
に与えることにより、再生回転ヘツドとトラツク
は完全に合致する。これは、すなわち、前記第４
図ａのf₇，f₈，f₉フイールドの再生回転ヘツドと
トラツクとのいずれの補正を回路的に実現したこ
とになり、f₇，f₈，f₉の振り波決を下方向にシフ
トすると再生回転ヘツドとトラツクは完全に合致
するのは明らかである。

第８図は前記テープ停止位置検出回路１３の別
の構成例を示す図である。前記第６図のサンプル
ホールド回路１７の構成がアナログ量を扱う演算
増幅器２０を含めたものであつたのに対し、第８
図ではデジタル量を扱うラツチ回路２２にかわつ
ただけで、基本的な回路構成ならびに作用に関し
ては前記第６図のものと本質的に同様であるの
で、ここでの説明は省略する。

また、テープ停止位置検出回路１３がFGをカ
ウントする構成上、テープは常に順方向に進む
か、もしくは停止するかのいずれかであり、逆方
向に反転することはあつてはならないのは明らか
である。しかし、逆方向に反転した時に、それを
検出することは、例えばFGを２相用いる等の方
法で可能であり、その時にダウンカウンタをアツ
プカウンタに切り換えることにより、逆転時もテ
ープ停止位置検出回路は正常に動作する。

以上の説明から明らかなように、本発明はテー
プを間欠駆動するVTRにおいて、回転ヘツドを
バイモルフ型圧電素子等のヘツド駆動素子の可動
部に取り付け、テープ停止時には１フイールド期
間で１ピツチの傾斜をもつ変位を回転ヘツドに与
え、移動状態においては走行速度に応じた傾斜を
もつ変位を与えることにより、スローモーシヨン
再生を行うものであり、特にテープ間欠駆動の際
に発生するテープ停止位置のばらつきを、テープ
停止位置情報に基づく変位量を回転ヘツドに与え
ることによつて吸収し、常にノイズのない美しい
スロー，スチル再生が安定して実現され、かつ複
数の時間モードをもつVTRにおいても回転ヘツ
ド数を増すことなく実現できるものであり、その
価値は極めて高いものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図はテープ上にアジマス記録されたテープ
パターンと回転ヘツド群をモデル的に示した図、
第２図は回転ヘツドに与える変位量を示す図、第
３図および第４図はスローモーシヨン再生を説明
するための図、第５図は本発明の一実施例を説明
するための要部ブロツク構成図、第６図はテープ
停止位置検出回路の構成例を示す図、第７図は第
５図および第６図における各部の信号のタイミン
グチヤート、第８図はテープ停止位置検出回路の
他の構成例を示す図である。２……回転ドラム、３，４，５，６……回転ヘ
ツド、７，８……ヘツド駆動素子、９……磁気テ
ープ、１１……VTR、１２……三角波発生回路、
１３……テープ停止位置検出回路、１４……加算
器、１５……カウンタ、１６……Ｄ／Ａ変換回
路、１７……サンプルホールド回路、２２……ラ
ツチ回路。

Claims

【特許請求の範囲】１ビデオテープレコーダの変速再生に際し、再
生時に磁気テープを停止状態と走行状態に切り換
えながら移動させるようにし、１対の回転磁気ヘ
ツドを各々ヘツド駆動素子の可動部に取付け、テ
ープ停止状態においては１フイールド期間で１ピ
ツチの傾斜をもつ偏位を前記回転磁気ヘツドに与
え、テープ走行状態においては走行速度に応じた
傾斜をもつ偏位を前記回転磁気ヘツドに与えるよ
うに構成したビデオテープレコーダにおいて、テ
ープ停止時の磁気テープ上に記録されているトラ
ツクと回転磁気ヘツドとの位置関係を示すテープ
停止位置情報に基づく変位量を前記回転磁気ヘツ
ドに与えるようにしたことを特徴とするスローモ
ーシヨン再生方法。２特許請求の範囲第１項の記載において、前記
テープ停止位置情報は、テープ速度に比例したパ
ルス数を発生する周波数発電機の出力と、磁気テ
ープ上のコントロールトラツクに記録されている
コントロールパルスを利用して得ることを特徴と
するスローモーシヨン再生方法。３特許請求の範囲第１項の記載において、前記
テープ停止位置情報は、テープ速度に比例したパ
ルス数を発生する周波数発電機の出力パルスを入
力とし、コントロールパルスでリセツト又はプリ
セツト動作するカウンタと、前記カウンタの出力
をデジタル―アナログ変換するＤ／Ａ変換回路
と、前記Ｄ／Ａ変換回路からの出力をサンプルホ
ールドするサンプルホールド回路を含めてなる回
路から得るようにしたことを特徴とするスローモ
ーシヨン再生方法。４特許請求の範囲第１項の記載において、前記
テープ停止位置情報は、テープ速度に比例したパ
ルス数を発生する周波数発電機の出力パルスを入
力とし、コントロールパルスでリセツト又はプリ
セツトされるカウンタと、前記カウンタの出力を
ラツチするラツチ回路と、前記ラツチ回路の出力
をデイジタル―アナログ変換するＤ／Ａ変換回路
を含めてなる回路から得るようにしたことを特徴
とするスローモーシヨン再生方法。