JPS644395B2 - - Google Patents

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JPS644395B2
JPS644395B2 JP56025931A JP2593181A JPS644395B2 JP S644395 B2 JPS644395 B2 JP S644395B2 JP 56025931 A JP56025931 A JP 56025931A JP 2593181 A JP2593181 A JP 2593181A JP S644395 B2 JPS644395 B2 JP S644395B2
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JP
Japan
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track
tape
pulse
head
signal
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Hitoshi Sakamoto
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Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Priority to GB8205395A priority patent/GB2097559B/en
Priority to FR8203064A priority patent/FR2500700B1/fr
Priority to AT0070282A priority patent/AT395796B/de
Priority to NL8200747A priority patent/NL8200747A/nl
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Publication of JPS644395B2 publication Critical patent/JPS644395B2/ja
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    • G11B15/10—Manually-operated control; Solenoid-operated control
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    • G—PHYSICS
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    • G11B15/602—Guiding record carrier for track selection, acquisition or following

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テープ上に形成された斜めトラツク
の巾方向に回転ヘツドを位置制御する手段を備え
て、任意速度のスローモーシヨン再生等ができる
ようにした映像信号再生装置に関する。
この種のビデオテープレコーダ（VTR）にお
いては、磁気テープに形成された記録トラツクと
再生走査軌跡とのずれ（トラツキングエラー）を
補正して、両者を一致させた状態で再生すること
ができる。このため、スロー、スチル、フアス
ト、リバース再生等の変速再生モードでも、ガー
ドバンドノイズのない高品質の再生画像を得るこ
とができる。
上述のような異速度再生においては、１倍速以
下のスロー再生では、同一トラツクを複数回ずつ
重複しトレースする重複トレースが行われ、また
１倍速以上のフアスト再生では、１本または複数
本のトラツクを間引いた飛び飛びのトレース（ス
キツプトレース）が行われる。いずれのトレース
形態においても１回のトレースが終了するごとに
次にトレースするトラツクの始端まで再生ヘツド
をトラツクピツチｐの整数倍のピツチ（ｐ×０、
ｐ×±１、ｐ×±２……）でジヤンプまたはフラ
イバツクさせる必要ある。
このような変速再生時のヘツドの位置制御方法
としては、従来より２種類の技術が提案されてい
る。その第１は、例えば米国特許第4163993号明
細書に開示されている技術であつて、ヘツドの位
置制御手段の駆動電圧または変位量が一定値に達
し、それ以上のトラツク追従が困難になつた時点
で、これを検知して隣接する至近のトラツクに移
る方法である。
その第２は本願出願人が例えば特開昭54−
113308号明細書等で提案している所の再生同期信
号の周波数偏差―位相変動座標による制御方法で
ある。この方法は、テープ速度軸（再生周波数偏
差）とトラツク位相軸（テープの移動によつて生
ずる基準位相に対する再生同期信号の位相差）と
によつて定まる座標平面を、複数の区分されたヘ
ツドジヤンプ制御領域に分類し、再生テープ速度
及び再生位相によつて定まる分類結果に応じて予
め定められたヘツド変位制御を行うようにしたも
のである。
すなわち、第１の方式はヘツドの動きを見てト
レース形態を定める方式であり、また第２の方式
はテープの動きを見てトレース形態を定める方式
であるが、何れの方式も、主としてテープ速度が
一定であることを前提として動作するように考え
られているので、手動操作手段によつてテープを
移動させて静止画像またはスローモーシヨン画像
を得る場合には、テープ速度が急変したとき、ヘ
ツド制御系が直ちに応答しないから、手動操作に
迅速に追従した再生画像を得ることができない。
例えばテープの編集をしているときに、編集点を
探し出すために再生画面を次の絵にシフトした
り、或いは逆に戻したりする場合、テープの手動
送りノブ等の操作によつてテープを移動させるこ
と、その結果として絵が変化するという緩慢で間
接的な操作または制御しかできなかつた。
本発明はこのような問題にかんがみ、極めて操
作性の良い画面移動制御を行い得るようにするこ
とを目的とする。
本発明の映像信号再生装置は、例えばホイール
の操作によつてテープ送りパルスを形成し、この
パルスに応じてテープをステツプ移動させるよう
な手段を備える。このテープ送りパルスのパルス
数がテープ上に形成された斜めトラツク列の１ト
ラツクピツチ分に達するごとに、走査トラツクを
選択するためのジヤンプ信号を形成する手段を設
けてある。このジヤンプ信号はトラツク巾方向に
回転ヘツドを位置制御する手段に与えられ、トラ
ツクのトレース終了ごとに走査トラツクの選択が
行われる。
更に、走査トラツクと上記回転ヘツドとのテー
プ送り方向の相対位置を検出する手段と、相対位
置の検出信号に応じてテープ送りを補正する手段
とを設けある。
この構成によると、走査トラツクの変更とテー
プ送りとが夫々テープ送りパルス（又は画像の送
りパルス）に基いて並行的に行われる。従来のよ
うなテープ送りの結果として走査トラツクの変更
が生じるような従属関係はない。従つてトラツク
変更は画像の送り操作に対応して直接的に行わ
れ、テープ駆動系の慣性等の影響を受けない。
実際には、送りパルスに対応するテープ送りの
誤差や遅れのため、並行的に行われるテープ送り
の量と画像送りの量とは完全には一致しないが、
トラツク（テープ）と回転ヘツドの相対位相を検
出してテープ送りを修正するループがあるので、
両者のつじつまは合つている。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
第１図は本発明を適用したVTRのテープ及び
ヘツド駆動系のブロツク回路図である。第１図に
おいて、磁気ヘツド１は、２枚のピエゾ、セラミ
ツク素子を接合して成る圧電型の電気―機械変換
素子であるバイモルフ板２の先端側に取付けられ
ている。このバイモルフ板２は回転ヘツドドラム
３に片持ちで取付けられている。従つて、ヘツド
１は磁気テープ４に形成された斜めトラツクの巾
方向に位置制御される。磁気テープ４は回転ドラ
ム３にほぼ360゜にわたつて斜めに巻回され、キヤ
プスタン５及びピンチローラ６によつて走行され
る。キヤプスタン５は３相のキヤプスタンモータ
７によつて駆動される。
バイモルフ板２には、発振器８から加算器９，
１０及び積分器１１を介して正弦波（1KHz前後）
のウオブリング信号Ｗが与えられ、これによつて
ヘツド１がトラツクの巾方向に励振される。この
結果、ヘツド１から得られる再生RF信号（FM
波）はトラツク中心からのヘツド変位に応じてウ
オブリング周波数でAM変調される。ヘツド１の
再生出力PB.RFは図外の復調回路へ送られると
共に、トラツク追従系１２に供給される。トラツ
ク追従系１２は周知の従来技術に基いて構成され
ていて、バイモルフ板２の表面に取付けられたス
トレインゲージ（抵抗線歪ゲージ）１３の出力の
実質的にヘツド１の振動を代表する検出信号ｂと
前記再生RF信号のエンベロープ信号（AM成分）
との相関を取つてトラツキングエラー信号ｅを形
成する。このエラー信号ｅは、加算器９，１０及
び積分器１１に経てバイモルフ板２に与えられ、
ヘツドとトラツクとのずれが修正される。
磁気テープ４を手動操作で送つて再生画像を得
る場合（以下ジヨグ・モードと言う）、ジヨグ・
ホイールと呼ばれる無限回転ホイール１６が回転
操作される。ジヨグ・ホイール１６の回転角速度
がテープ速度を決定し、回転方向がテープ送り方
向を決定する。またホイール１６の操作を中止す
れば、テープ４も停止される。
ホイール１６の軸には回転検出板１７が取付け
られ、この検出板の外周囲に設けられた多数のス
リツト２０に対応して２つのフオトデイテクタ１
８，１９が設けられている。スリツト２０は例え
ば60個等間隔に設けられ、フイトデイテクタ１
８，１９は、夫々の出力の矩形波出力が90゜の位
相差を持つように配置されいる。なおホイール１
６の軸にはリアクシヨン・ホイール２１が設けら
れ、後述の如くテープが１トラツク分シフトされ
て画面が変わるごとに、ジヨグ・ホイール１６に
クリツク制動が与えられるようになつている。
フオトデイテクタ１８，１９の出力は、夫々検
出器２２に送られ、ホイール１６の回転方向を示
す信号Ｆ／Ｒが形成される。この信号Ｆ／Ｒはテ
ープ送り方向を指示する信号であつて、例えば、
一方のフオトデイテクタ１９の出力の立上りで他
方のフオトデイテクタ１８のレベルをＤフリツプ
フロツプ等を用いてサンプリングすることによつ
て、順送り及び逆送りを夫々高レベル及び低レベ
ルに対応させて得ることができる。また検出器２
２では、例えばフオトデイテクタ１８の出力パル
スと１：１に対応したテープ移送パルスCKが形
成される。このテープ移送パルスの数がジヨグ・
ホイール１６の回転角に対応している。
検出器２２の出力のテープ移送パルスCKはパ
ルス補正回路２３を介してモータ駆動回路２４に
供給され、ここで３相の駆動パルスφ1、φ2、φ3
が形成される。駆動パルスφ1、φ2、φ3の位相回
転方向は検出器２２から駆動回路２４に与えられ
る送り方向指示信号Ｆ／Ｒによつて定められる。
駆動パルスφ1、φ2、φ3は３相ヒステリシス同期
モータで構成されたキヤプスタンモータ７に与え
られ、このモータ内で発生される回転磁界でもつ
てモータが回転され、モータ軸に直結されたキヤ
プスタン５が回転される。モータ７の回転速度
（すなわち回転磁界速度）はテープ移送パルスCK
の周波数に比例し、また１個の移送パルスでテー
プ４が1/16トラツクピツチ分移動されるようにキ
ヤプスタン５の直径が定められている。従つて16
個のテープ移送パルスでテープ４が１トラツクピ
ツチ分移動され、これによつて再生画面が１フイ
ールドだけシフトされる。
このようにしてジヨグ・ホイール１６を操作す
ることにより、テープ４を順方向または逆方向
に、任意の速度でまた任意の量だけ移動させるこ
とができる。ところがキヤプスタンモータ７及び
テープ走行系は一定の慣性を持ち、またキヤプス
タン５とテープ４との間のすべり及びテープの伸
びがあるので、ジヨグ・ホイール１６の操作に対
してテープ４の動きは一定の遅れ及び誤差を伴な
う。従つて、ホイール１６の操作とテープ上のト
ラツクの移動とは一般に完全な対応関係を有して
いない。本実施例ではこの問題を解消するため
に、以下に説明するようなバイモルフ板２を制御
することによるトラツクシフト操作を行つてい
る。
まずテープ停止時のスチル再生動作について説
明する。第２図はスチル再生時のトラツクとヘツ
ド走査軌跡とを示す線図で、第３図はこのときの
バイモルフ制御系の動作を説明する波形図であ
る。テープ４が停止しているときには、ヘツド走
査軌跡S0は第２図の点線のように例えばトラツク
Ｔ２の始端と隣接トラツクＴ１の終端とを結んだ
直線となる。すなわちヘツドドラム３の周面上で
トラツクＴ２の始端とトラツクＴ１の終端とが一
致している。従つてトラツクＴ２を走査するとき
には、矢印ｙのようにヘツド１を偏倚させる。こ
のためバイモルフ板２には、傾斜補正回路２７か
らヘツド走査軌跡とトラツクとの角度差を補正す
る傾斜補正電圧Vo-1が加算器２８，２９，１０
を介して積分器１１に与えられる。傾斜補正電圧
は積分器１１において、第３図Ａに示すような傾
斜電圧に直され、バイモルフ板２に与えられる。
スチル再生の場合には、上記傾斜電圧はトレー
ス終了時に−１ピツチ分のヘツド変位を与える電
圧である。一般的には、ｎ倍速の変速再生の場合
には、標準再生テープ速度に対するテープ速度の
ずれ分ｎ−１が、ヘツドとトラツクとの角度差を
補正する傾斜補正量になる。標準再生のときには
傾斜補正電圧は零である。
傾斜補正回路２７は、例えば再生映像信号の水
平同期信号PB.Hの周期を測定して傾斜補正電圧
Vo-1を形成する。すなわち、標準再生時には、
テープ４は第２図の矢印Ｄ方向に走行されるの
で、ヘツド４の走査ベクトルは、第２図のスチル
時の走査ベクトルS0にテープ移動によるベクトル
Ｄを加えたものとなつている。従つて、スチル再
生時のヘツド相対走査速度は標準再生時より．
cosθだけ小さい（θ：トラツクのスキユー角度）。
この減少により基準垂直同期信号REF.Vの１垂
直同期期間（1V期間）におけるテープ上の走査
長さは、標準再生時よりもV.．cosθだけ減少
する。この減少量は隣接する斜めトラツクＴ１，
Ｔ２の長手方向の配列のずれ（いわゆるＨアライ
メント量α、例えば2.5H）に等しい。このため
スチル再生時の1V期間の再生水平同期信号の数
はα本減少するから、再生水平周期はΔH＝α／
262.5だけ長くなる。また２倍速再生のときはΔH
＝−α／262.5だけ短くなる。従つて、変速再生
時のテープ速度を再生水平同期信号PB.Hの周期
の変動値によつて代表させることができ、その測
定値に基いて傾斜補正電圧Vo-1を作ることがで
きる。
従つて、傾斜補正回路２７は、例えば再生水平
同期信号の整数倍の間隔を測定するカウンタと、
このカウンタの出力に応じてVo-1に相当するア
ナログ電圧を形成するＤ／Ａ変換器によつて構成
することができる。なおテープ４の移動速度をキ
ヤツプスタンモータ７に取付けた周波数発電機の
出力等によつて直接に測定して、上記傾斜補正電
圧を形成してもよい。
第２図において、スチル再生時にトラツクＴ２
のトレースが終了すると、ヘツドはトラツクＴ３
の始端に位置するようになるので、次にヘツドを
トラツクＴ２の始端まで移動させるヘツドジヤン
プHjが行われる。ヘツドジヤンプに必要なジヤ
ンプパルスは、第３図Ｂの再生垂直同期信号PB.
V（または基準垂直同期信号REF.V）によつてト
リガされるモノマルチ３０から発生される。モノ
マルチ３０の出力の第３図Ｃに示すジヤンプパル
スｊは、可変抵抗器VR1でレベル調整されてから
加算器２８，２９，１０を介して積分器１１に送
られて第３図Ａのジヤンプ電圧Hjが形成され、
バイモルフ板２に与えられる。この結果、垂直ブ
ランキング区間においてヘツドが第２図Hjのよ
うに１トラツクピツチ分ジヤンプ（フライバツ
ク）される。なおモノマルチ３０は、スチル再生
時以外にもジヤンプパルスｊを常に出力してい
る。
次にジヨグ・ホイール１６を操作したときのト
ラツクシフトについて説明する。既述のようにジ
ヨグ・ホイール１６を操作すると、検出器２２か
らテープ移送パルスCK及び送り方向指示信号
Ｆ／Ｒが得られる。これらの移送パルス及び指示
信号Ｆ／Ｒは、既述の如くテープ駆動系に送ら
れ、テープ４がジヨグ・ホイール１６の操作に応
じて移動される。これと並行して、移送パルス
CK及び指示信号Ｆ／Ｒは16進カウンタ３１のク
ロツク入力及びアツプダウン入力Ｕ／Ｄに夫々供
給される。カウンタ３１は、指示信号Ｕ／Ｄに応
じて移送パルスCKを増加計数または減少計数し、
16個の入力パルスごとにキヤリーCAまたはボロ
ー出口BOを発生する。これらのキヤリー出力ま
たはボロー出力はトラツクシフトパルスとして用
いられ、キヤリー出力が走査トラツクの順方向シ
フトを生じさせ、またボロー出力が走査トラツク
の逆方向シフトを生じさせる。
トラツク（画像）シフトパルスは、16個のテー
プ移送パルスCKによつてテープ４が１トラツク
ピツチ移動させるごとに必ず発生する。ただし、
スチルモードからジヨグ・ホイール１６を操作し
てトラツクシフトを開始する当初においてのみ８
個のテープ移送パルスCKをカウンタ３１が計数
したときに第１回目のトラツクシフトパルスが発
生し、その後16パルスごとにシフトパルスが形成
される。この目的のため、スチルモードであるこ
とを検知して形成されるロードパルスＬに応答し
てカウンタ３１が８カウントに相当するプリセツ
トデータPSにプリセツトされる。スチルモード
の検出は、例えばフオトデイテクタ１８または１
９の出力の微分パルスによつてトリカされるリト
リガラブル・モノマルチによつて行うことが可能
である。そしてこのモノマルチの準安定状態を例
えば２秒にし、ジヨグ・ホイール１６の操作が２
秒以上中断されたときにスチルモードになつたと
見なして、上記モノマルチの出力パルスの後縁で
カウンタ３１をプリセツトすればよい。カウンタ
３１の“８”のプリセツトは、後述のトラツクと
ヘツドとの相対位相差の検出を迅速にするために
役立つ。
なおジヨグ・ホイール１６の操作途中でその回
転方向を変えたときには、カウンタ３１のＵ／Ｄ
入力が反転して計数増減方向が反転し、キヤリー
出力CAとボロー出力BOとの交換が生ずる。こ
の場合、カウンタ３１の総カウント数は変化する
が、テープ移動量とカウンタ３１の計数値とは所
定の関係を保持しているから、トラツクシフトは
支障なく生ずる。
カウンタ３１の出力のトラツクシフトパルス
（キヤリー出力CA及びボロー出力BO）は、トラ
ツクシフトレジスタとして動作するRSフリツプ
フロツプ３２，３３のセツト入力Ｓに夫々供給さ
れる。これらのフリツプフロツプ３２，３３のリ
セツト入力には再生垂直同期信号PB.V（再生Ｖ）
または基準垂直同期信号REF.V（基準Ｖ）が与え
られている。従つて、カウンタ３１のキヤリー出
力またはボロー出力が発生すれば、これらの出力
がフリツプフロツプ３２，３３のセツト状態とし
て保存され、上記再生Ｖまたは基準Ｖのタイミン
グで夫々のＱ出力の立下り情報として次段に伝送
される。
キヤリー出力CAによつてセツトされたフリツ
プフロツプ３２の出力は、再生Ｖのタイミングで
立下りトリガ形モノマルチ３４に与えられ、第３
図Ｄに示す正パルスが形成される。このパルス
は既述のモノマルチ３０の出力のジヤンプ信号ｊ
（第３図Ｃ）の極性を反転したものと同等のパル
スであつて、トラツクジヤンプ信号としてレベ
ル調整用可変抵抗器VR2を通じて加算器２９に与
えられ、ここで上記モノマルチ３０の出力パルス
ｊと加えられる。この結果、加算器２９において
パルスｊととが相殺されるので、バイモルフ板
２にはジヤンプ電圧が印加されず、ヘツドジヤン
プが行われない。すなわち、第２図において、ト
ラツクＴ２のトレースが終了してヘツドがトラツ
クＴ３の始端に位置したときに、ヘツドジヤンプ
Hjが行われないので、次のトレースではトラツ
クＴ３が走査される。これによつて走査トラツク
が順方向にシフトされ、再生画面は１フイールド
次のものになる。なお画像のシフトと並行してテ
ープ移送パルスCKに応じてテープ４も移動され
ているが、テープの移動に従属することなく画像
シフトが行われることが本実施例の特徴である。
ジヨグ・ホイール１６が逆方向に回転され、カ
ウンタ３１からボロー出力BOが発生すると、フ
リツプフロツプ３３がセツトされる。フリツプフ
ロツプ３３のＱ出力は、再生Ｖのタイミングで立
下りトリガ形モノマルチ３５に与えられ、第３図
Ｅに示す負パルスj′が形成される。このパルスは
モノマルチ３０の出力のジヤンプ信号ｊ（第３図
Ｃ）と実質的に同じパルスであつて、ヘツドジヤ
ンプ信号j′としてレベル調整用可変抵抗器VR3を
通じて加算器２９に与えられ、ここで上記モノマ
ルチ３０の出力パルスｊと加えられる。この結
果、加算器２９から２倍のヘツドジヤンプ（２ト
ラツクピツチ分）を生じさせるジヤンプ信号ｊ＋
j′が得られる。このジヤンプ信号は加算器１０を
通つて積分器１１に送られ、ジヤンプ電圧に直さ
れてからバイモルフ板２に与えられるので、第２
図において、トラツクＴ２のトレースが終了して
ヘツドがトラツクＴ３の始端に位置したときに、
ヘツドが２つ前のトラツクＴ１の始端までジヤン
プされる。この結果、走査トラツクが逆方向にシ
フトされ、再生画像が１フイールド前のものに変
化される。
このようにしてジヨグ・ホイール１６の回転検
出板１７のスリツト２０が16歯移動されるごと
に、画像が１トラツクずつ前または後にシフトさ
れる。画像送り速度（シフトレート）はジヨグ・
ホイール１６の回転操作速度に直接的に対応し、
テープ送行系の慣性とは無係に操作者の意志どお
りに画像が変更される。画像シフトの感覚はリア
クシヨン・ホイール２１からジヨグ・ホイール１
６を介して操作者に伝えられる。すなわち、カウ
ンタ３１のキヤリー出力CAまたはボロー出力
BOがオアゲート３６を介してアンプ３７に供給
され、アンプ３７の出力パルスでもつてプランジ
ヤー・ソレノイド３８が駆動される。このプラン
ジヤー・ソレノイド３８にはブレーキ片３９が取
付けられていて、このブレーキ片３９が上記リア
クシヨン・ホイール２１と短時間係合して摩擦力
がリアクシヨン・ホイール２１に作用される。こ
の結果、画像シフトのタイミングごとにジヨグ・
ホイール１６がクリツク抵抗を受け、操作者に画
像シフトの感覚が与えられる。
画像シフトと並行してテープ移動が独立して行
われるが、既述のように、テープ移動には与えら
れたテープ移送クロツクCKに対し遅れや誤差を
伴なう。この遅れや誤差を補正しないと、画像シ
フトとテープ移動とのつじつまが合わなくなり、
ヘツドジヤンプ機構に過大な負担を強いる様にな
る。従つてテープ移送の遅れや誤差を補正して、
ヘツドジヤンプ機構が必要にして最小限の能力を
有していれば事足りる様にしなければならない。
テープ移送の補正は、画像シフトを代表するトラ
ツクシフトパルスに対する再生トラツク位相の平
均的ずれを直接的または間間接的に代表する信号
を検出することで行い得る。すなわち、テープ移
送に誤差がなければ、画像シフトレートとテープ
移送速度とが一致するから、トラツクシフトパル
スに対する再生トラツク位相は常に一定の関係を
保つている。テープ移送系で誤差や遅れが生ずる
と、トラツクシフトパルスに対する再生トラツク
の位相は変動する。従つてこの変動分を検出して
テープ駆動系にフイードバツクすれば、誤差が無
い状態で画像シフトとテープ移送とを並行して行
うことができる。
再生トラツクの絶対的位置は、ヘツドが無偏倚
位置にあるときの走査軌跡に対する再生トラツク
のテープ長手方向のずれでもつて特定することが
できる。このずれは所定の基準信号と再生垂直同
期信号とを比較することによつて知ることができ
る。
第４Ａ図及び第４Ｂ図は夫々テープ上のトラツ
クＴとヘツドが無偏倚位置にあるときのヘツド走
査軌跡との関係を示す線図である。第１図の回転
ドラム３は、外部の基準垂直同期信号REF.Vを
サーボ基準として回転位相制御されて60Hzで回転
している。この回転位相制御により、第４Ａ図に
示すようにヘツド走査軌跡Ｓの終端に基準垂直同
期信号が位置している。一方、トラツクＴの終端
には、再生垂直同期信号PB.Vが位置している。
従つて、バイモルフ板２によりヘツド１をヘツド
走査軌跡Ｓの垂直方向に偏倚させて、ヘツド１が
トラツクＴを走査するようにすると、ヘツド１に
よつてピツクアツプされる再生垂直同期信号PB.
V（再生Ｖ）は、トラツクＴとヘツド走査軌跡Ｓ
との相対ずれに応じて、基準垂直同期信号REF.
V（基準Ｖ）に対して遅相またたは進相になる。
第４Ａ図の位置関係では、基準Ｖに対して再生Ｖ
は遅れ位相で得られる。従つて、基準Ｖと再生Ｖ
との位相差を測定すれば、テープ上のトラツクＴ
とヘツド走査軌跡Ｓとの位置関係を知ることがで
きる。
なお、第４Ａ図においてヘツド１は実際には走
査軌跡Ｓに沿つて基準垂直同期信号REF.Vより
一定量先までオーバースキヤンしている。従つて
第４Ａ図の場合、このオーバースキヤンの区間に
おいて、再生同期信号PB.Vが偏倚制御されたヘ
ツド１でもつて基準垂直同期信号REF.Vよりも
遅れて再生される。
この位相差の測定値には、テープ４がヘツドに
対して移動していることによる再生Ｖ位相の変動
分、すなわちトラツクＴと走査軌跡Ｓとの傾斜誤
差分も含まれているが、トラツクＴの中央点を代
表する再生信号PB.VXとヘツド走査軌跡Ｓの中
点を代表する基準信号REF.VXとの位相差を測
定する場合、テープの移動に影響されずにトラツ
ク位相を知ることが可能である。この場合、第４
Ｂ図のように、トラツクＴとヘツド走査軌跡Ｓと
が夫夫の中点で重なつているときに位相差が零で
あると定義する。PBVX及びREF.VXは夫々再
生Ｖ（PB.V）及び基準Ｖ（REF.V）から作成する
ことができる。
第１図において、再生信号PB.VX及び基準信
号REF.VXは夫々位相差検出回路４２に供給さ
れ、REF.VXを基準にしてPB.VXの位相差が測
定される。測定回路は例えば十分に高い周波数の
クロツクパルスを計数するカウンタと、その計数
出力をラツチするラツチ回路でもつて構成でき
る。位相差の正負（進み遅れ）を検出するため
に、基準信号REF.VXを幾分進相にし、この基
準信号のタイミングでカウンタをリセツトしてか
らクロツクを計数させ、カウンタの出力を再生信
号PB.VXのタイミングでラツチ回路においてラ
ツチすれぱ、例えば中心値が32（REF.VXとPB.
VXとが一致しているとき）で、位相差が０〜64
の計数値で表わされるような測定データが得られ
る。
第５図は1/6倍速スローモーシヨン再生の場合
のトラツク及びヘツド走査軌跡を示す線図であ
る。テープは矢印Ｄ方向に1Vにつき1/6トラツク
ピツチの速度で送られている。トラツクＴ１は６
回走査され、次にトラツクジヤンプが生じてトラ
ツクＴ２が６回走査される。第６図は第５図にお
ける基準信号REF.Vに対する再生信号PB.VXの
位相差をトラツクピツチの単位でプロツトしたグ
ラフである。正の位相差は再生信号が基準信号に
対して進んでいることを示し、負の位相差は再生
信号が基準信号に対して遅れていることを示して
いる。トラツクＴ１またはＴ２を再生していると
きには、各トレースごとに1/6ピツチずつ増大し、
トラツクジヤンプが生じたときには−５／６ピツ
チ変化している。
一般には、ｎ倍速再生のとき、 Δ＝（ｎ−ｍ）ピツチ ……(1) または、 Δ′＝（ｎ−ｍ−１）ピツチ ……(2) （ｍはｍ＜ｎ＜ｍ＋１なる整数） の位相変動が生ずる。
第１図の位相差検出回路４２では第６図に示す
ような基準位置に対する再生トラツク位相の変化
データが検出されるので、このテープ移送量に対
応する位相変化データをトラツクシフトに関連す
る信号でサンプリングすれば、このサンプル値に
よつて画像シフトレートとテープ移送速度との対
応関係を知ることができる。第１図の実施例で
は、トラツクシフトパルス（キヤリーまたはボロ
ー）を形成するカウンタ３１の計数出力をデコー
ダ４３で復号して得たイネーブルパルスENをサ
ンプリングパルスとして位相差検出器４２に送つ
ている。このイネーブルパルスENは、例えば16
カウントごとのトラツクシフトパルスの中間の計
数値８の位置で作成される。位相差検出回路４２
では、上記イネーブルパルスによつて基準信号
REF.VXに対する再生信号PB.VXの位相差デー
タがサンプリングされ、テープ移動の誤差信号Ｅ
としてパルス補正回路２３に与えられる。パルス
補正回路２３はジヨグ・ホイール１６の検出器２
２から送られるテープ移送パルスCKのパルス数
を誤差信号Ｅに応じて補正する。補正されたクロ
ツクパルスCK′は、駆動回路２４において駆動パ
ルスに変換され、キヤプスタンモータに供給され
るので、これによつてテープ移送の誤差が修正さ
れる。
次に上記誤差信号Ｅの性質について説明する。
第７図Ａは0.9倍速のときの再生トラツクの基準
からの位相の変化を示すグラフで、第７図Ｂは第
７図Ａに対応した再生フイールド区間を示す再生
垂直同期信号PB.Vのタイムチヤートで第７図Ｃ
は第７Ｂ図に対応したテープ移送クロツクパルス
CKのタイムチヤートである。既述の第１式また
は第２式の関係で再生トラツクの中央部の位相は
再生フイールドごとに変化する。一般に、トラツ
ク走査のタイミング（第７図Ｂ）とジヨグ・ホイ
ール１６の操作によつて発生されるトラツクシフ
トパルス（キヤリーまたはボロー）は第７図Ｃに
示すように同期性を全く有していない。すなわち
再生フイルド周波数（基準垂直同期信号REF.V
で定まる）とテープ移送パルスCKの周波数とは
整数倍関係になつていない。従つて、第７図Ｃの
ように或る再生フイールド内でトラツクシフトパ
ルス（キヤリー出力CA）が叛生しなかつた場合、
その再生トラツクの終端では第１図のモノマルチ
３４からトラツクジヤンプ信号が得られず、モ
ノマルチ３０の出力の出力ｊによつて第７図Ａの
ようにヘツドジヤンプHjが行われる。このとき、
第１図のデコーダ４３から得られるイネーブルパ
ルスENによる再生トラツク位相のサンプル値は
0.9トラツクピツチ分変化する。すなわち第１図
の位相差検出回路４２の出力の誤差信号Ｅ（サン
プルデータ）は、一般に、トラツクシフトパルス
と再生走査タイミングとの非同期性によるゆらぎ
を有している。なお第５図の場合のようにトラツ
クシフトと再生走査とが同期性（規則性）を有し
ている場合には、第６図の〇印に示すようにイネ
ーブルパルスENによるサンプルデータは一定値
を示す。
第８図は＋0.05倍速スロー再生及び−0.05倍速
スローリバース再生時のトラツク中央部における
再生位相の変化を示すグラフである。この場合に
は、イネーブルパルスENによるサンプルデータ
は位相差零の横軸を中心として1/20トラツクピツ
チ（±1/40ピツチ）の範囲でゆらぐ。
第９図は任意のテープ速度における上記ゆらぎ
の分散範囲を示すグラフある。一般には、トラツ
ク（画像）シフトの指示量に対するテープ移送系
の誤差が零で全く補正をしないで済む自然状態の
ときには、第１図の位相差検出回路４２から得ら
れるトラツクシフトレートとテープ移送速度との
誤差を示す信号Ｅ（サンプルデータ）は第９図の
Ｘの範囲に納まつている。
第１図の位相差検出回路４２の誤差出力Ｅを受
けてテープ駆動系の速度誤差を修正するパルス補
正回路２３が、極めて速い補正動作を行うように
設計された場合、誤差データＥのゆらぎの分散範
囲は第９図の領域Ｙまで拡大されてしまう。例え
ば、テープ４とキヤプスタン５及びピンチローラ
６との間でスリツプが発生し、再生トラツク位相
が零から第９図の領域Ｘの最外側まで変動したと
きに、これを補正して零位相まで戻すようにした
場合、第７図Ａのような通常の位相ジヤンプのと
きにも同様な補正が行われ、再生トラツク位相の
分散範囲は領域Ｙまで広がつてしまう。すなわ
ち、領域Ｘの一方の外側位相ラインを零位相まで
移動させることになり、これによつて他方の外側
位相ラインが領域Ｙまで広がることになる。この
理由のためテープ駆動系に速い速度補正動作、ま
たは必要以上に過敏で過度にゆらぎを抑えむよう
な速度補正動作を与えるのは好ましくない。
第９図の領域Ｘのような自然に近いゆらぎを拡
大することなしにテープ駆動系の誤差を補正する
には次の第１０図〜第１２図に例示するような速
度補正系が適する。
第１０図は第１図の位相差検出回路４２及びパ
ルス補正回路２３の全体のブロツク図である。位
相差検出回路４２は、既述の如く、基準信号
REF.VXに対する再生信号PB.VXの位相差を測
定し、更にその測定値を第１図のカウンタ３１の
８―カウント位置におけるイネーブルパルスEN
のタイミングでサンプリングしてサンプルデータ
Ｅを形成する回路である。位相差検出回路４２の
出力Ｅは抵抗Ｒ及びコンデンサＣから成るローパ
スフイルタ４４を介してレベル検出器４５に供給
される。ローパスフイルタ４４では、トラツク再
生走査タイミングとトラツクシフト指令とが非同
期であることによつて生ずる誤差データＥの正負
対称に生ずるゆらぎ成分が抑圧される。この目的
のためローパスフイルタ４４は十分に長い時定数
を有している。
第１１図は第１０図の位相検出器４２の検出特
性を示すグラフである。誤差信号Ｅは正の位相差
（再生信号PB.VXが進み位相）のとき負電圧を示
し、負の位相差（再生信号が遅れ位相）のとき正
の電圧を示す。従つて、テープ移動がトラツクシ
フトに対して遅れていれば、位相差が負になつて
ローパスフイルタ４４の出力から正の直流電圧が
得られる。逆に、テープ移動がトラツクシフトに
対して進んでいれば、位相差が正になつてローパ
スフイルタ４４の出力から負の直流電圧が得られ
る。
ローパスフイルタ４４の出力はレベル検出器４
５に送られ、上記出力が正のとき増速補正信号
ADD（＝１）が、負のとき減速補正信号SUBが
夫々形成される。これらの補正信号は切換スイツ
チ４６を介してパルス変調回路４７に供給され
る。この切換スイツチ４６は第１図の検出器２２
から得られるテープ送り方向指示信号Ｆ／Ｒによ
つて切換動作され、テープ送りが逆方向（リバー
ス再生）のときには補正信号ADDとSUBとが交
換されてパルス変調回路４７に送られる。パルス
変調回路４７は速度補正信号に応じて入力のテー
プ移送パルスCKのパルス数を増加または減少さ
せ、補正パルスCK′を形成する。
第１２図は第１０図のパルス変調回路４７のブ
ロツク図を示している。第１２図で、高レベルの
増速補正信号ADDがＤフリツプフロツプ４８の
Ｄ入力に与えられた場合、テープ移送パルスCK
がこのフリツプフロツプ４８のＴ入力に与えられ
ると、その立下りでこのフリツプフロツプがセツ
トされる。フリツプフロツプ４８の立上り出力は
遅延回路４９で所定時間遅延されてから、パルス
巾調整回路５０に供給され、新たなテープ移送パ
ルスCKaddが形成される。このパルスはオアゲ
ート５１において元のパルスCKに加えられる。
オアゲート５１の出力は補正パルスCK′としてア
ンドゲート５２を通つて第１図のキヤプスタンモ
ータ駆動回路２４に送られる。Ｄフリツプフロツ
プ４８は、16個の入力パルスCKごとにリセツト
されるので、補正パルスCK′は16パルスごとに２
重パルスとなる。この結果、テープ送り速度が約
６％（100／16）だけ増加され、トラツクシフトに対 するテープ移動の遅れ分が補正される。なおフリ
ツプフロツプ４８のリセツトパルスは入力パルス
CKを分周器５３で1/16に分周し、更にパルス巾
調整回路５４でパルス巾を調整して得られる。
第１２図のＤフリツプフロツプ５５のＤ入力に
高レベルの減速補正信号SUBが与えられた場合、
そのＴ入力のテープ移送パルスCKの立上りタイ
ミングで立上り（セツト）出力がＱ出力から得ら
れる。このＱ出力はパルス巾調整回路５６に与え
られ、ほぼパルスCKと同じ巾の負パルスCKsub
が形成される。この負パルスによつてアンドゲー
ト５２が閉じられるので、入力のパルスCKが削
除された補正パルスCK′がアンドゲート５２の出
力から得られる。Ｄフリツプフロツプ５５は16個
の入力パルスCKごとにリセツトされるので、補
正パルスCK′は16パルスごとに１パルス間引かれ
たパルス列となる。この結果、テープ送り速度が
約６％減速され、トラツクシフトに対するテープ
移動の進み分が補正される。なおテープ送行方向
が反転された場合には、補正信号ADDとSUBと
が交換され、上述とは逆のパルス補正が行われ
る。
このようなパルス数制御方式により、どのよう
な低速送りにおいても極めて安定にかつ正確にま
た適切な補正ゲインをもつて速度制御ができる。
特に静止画再生の近傍の超低速スロー再生では、
既述のサンプル・イネーブルパルスENでもつて
再生トラツク位相の適切なサンプリングを行え
ば、サンプルデータの分散が殆んど無いから、こ
れによる速度補正のゆらぎも少ない理想的なテー
プ制御が実現できる。補正系のゲイン及び応答速
度はテープ移送パルスCKの増加量または減少量
によつて定まるから、テープ駆動系の慣性、誤差
の程度に応じてパルス補正量を適当に定めるのが
良い。誤差が少なければ、更に間欠的な補正（例
えば32パルスにつき１パルスの補正）でよい。誤
差の大きさに応じて補正量が変わるようにしても
よい。
第１３図Ａ及びＢは1/20倍速程度の再生速度を
ジヨグ・ホイール１６の操作で指示したときのト
ラツク位相の変化を示している。第１３図Ａに示
すようにイネーブルパルスENにおける再生位相
のサンプル値が正であれば、ヘツド基準位置に対
して再生トラツクが進み位相でオフセツトしてい
る。この場合には、第１１図の位相差検出特性に
従つて減速補正信号SUBが形成され、テープ送
り速度が約６％減少される。この結果、トラツク
シフトの周期は変化せずに、再生トラツク位相変
化の傾きが小さくなり、再生トラツク位相とヘツ
ド基準位相との位相差が少なくなつて行く。最終
的には位相差検出回路４２の出力Ｅの平滑値は零
になる。
テープ走行系の誤差によつてトラツクシフトに
対してテープ移動が遅れると、ヘツド基準位置か
らテープ走行方向の再生トラツク位相が遅れ位相
となり、第１３図Ｂのように、イネーブルパルス
ENにおけるサンプルデータが負となる。この場
合には、増速補正信号ADDが形成され、テープ
移動量の誤差が修正され、トラツクシフト率とテ
ープ送り速度とが一致するようになる。
テープ走行系の補正が行われた結果、最終的に
は再生トラツク位相の検出値の分散は第９図の領
域ＸとＹとの間に収まつている。当然、急峻な画
像シフトに対しては一瞬検出値が飛び離れること
があり得るが、可動ヘツド系の動作範囲が十分で
あれば、テープ走行系の回復によつて第９図の目
標領域Ｘの中に収れんする。
第１４図は種々の動作モードにおける画像シフ
トとテープ移動との関係を示すグラフである。ス
タート時点の領域ではスチル画再生が行われて
いる。領域では前後のより適切な画像を検索し
ている。領域ではスチルから瞬間的に一定モー
シヨン（＋１／４倍速）に移され、更に領域で
は、特定個所の画像である時間静止される。次に
領域では＋１／２スローモーシヨン再生が行わ
れる。テープは、点線で示すようにキヤプスタン
フライホイール等の慣性による動作遅れやキヤプ
スタンのスリツプ等の誤差が補正されながら、画
像シフトに追従して行く。
以上第１図〜第１４図を参照して好ましい実施
例について説明したが、種々の変形例で実施する
ことも可能である。例えば、基準位置に対する再
生トラツク位相の検出については、ある速度以上
では、テープ長手方向に記録されたコントロール
信号（CTL信号）と基準信号または回転ヘツド
ドラム３の回転位相信号との位相差の検出でもつ
て代用できる。この場合も、トラツクシフトパル
ス（CA、BO）に対する再生トラツク位相の変
動を知るために、トラツクシフトパルスに関係し
たサンプルパルス（イネーブルパルスEN）でも
つて位相差データをサンプリングする必要があ
る。また間接的には、バイモルフ板２のトラツク
追従駆動電圧のトラツク中央位置におけるサンプ
ル値または駆動電圧の平均値またはランダムにサ
ンプルした値の中央値等を求め、トラツクシフト
ごとのその変動の平均を求めてもよい。
キヤプスタンモータ７のパルス制御の分解能
（１パルス当りの補正ゲイン）については、可動
ヘツド系の余裕の他にテプ系の慣性によるテープ
運動の平滑化現象を考慮する必要がある。１パル
スでテープが例えば1/4ピツチ程度送られるよう
にした場合、テープの運動が適度に滑らかであれ
ば、可動ヘツド系に大きな影響を与えることはな
い。もちろんこの様な大きな補正動作を必要とす
るテプ駆動系は実際上はあり得ない。実施例のよ
うにテープ送り補正量が最大1/16トラツクピツチ
（平均速度差６％）の場合には可動ヘツド系は殆
んど影響は受けないと言える。なおテープの送り
補正については、アナログ的な補正（モータ駆動
電圧の増減）であつてもよい。
第１図のトラツク追従系１２については、実施
例に記載した以外に提案されている種々の技術を
用いることが能であるが、原理的には省略しても
よい。
第１５図は第１図のジヨグ・ホイール１６の代
りに用いることがきる操作部のブロツク図であ
る。この変形例では、キー操作盤５９に配列され
た操作キー６０ａ〜６０ｌの操作によつて、第１
図の検出器２２の出力のテープ移送パルスCK及
び送り方向指示信号Ｆ／Ｒが形成されるようにな
つている。キー６０ｄ，６０ｉ等を操作して速度
及び方向指示を行つた場合には、キーエンコーダ
及びラツチ回路６１を介して送り方向指示信号
Ｆ／Ｒが第１図のカウンタ３１等に送られると共
に、速度指示信号Ｓが分周器６３に送られる。分
周器６３は発振器６２の出力のクロツクパルスを
速度指示信号Ｓに応じた周波数まで分周してテー
プ移送パルスを形成する。このパルスは加算器６
５を通つて第１図のカウンタ３１及びパルス補正
回路２３に送られる。発振器６２は基準同期信号
REF.SYNCに同期して動作されるので、カウン
タ３１で作られるトラツクシフトパルスCAまた
はBOは基準同期信号に同期化される。このため
トラツクシフトごとの再生トラツク位相のゆらぎ
はより小さくなる。特に±１倍速再生モードを指
定したときには位相ゆらぎを第９図の点Ｚに収束
させることが可能である。
ステツプキー６０ｆまたは６０ｇを操作したと
きには、キーエンコーダ及びラツチ回路６１を通
つてステツプ送り信号Ｋがパルス発生回路６４に
送られ、ここから１回のキー操作について16個の
テープ移送パルスCKが発生される。従つて１回
のキー操作ごとに画像が一枚分シフトされる。
本発明は上述の如く、所定のテープ送りパルス
に応じてテープをステツプ送りさせると共に、こ
のテープ送りパルス数が１トラツクピツチに達す
るごとに次に走査するトラツクを変更するように
したので、テープの移動にヘツドのトラツク選択
動作が従属することがなく、テープ移動とトラツ
ク選択とが並行して行われるから、テープ駆動系
の慣性等に影響されずに再生画像のシフトを指示
通りに行うことが可能である。また走査トラツク
とヘツドとの相対位置のずれを補正するようにし
たので、画像シフトに対するテープ送りの誤差を
修正することがき、ヘツドのジヤンプ機構にかか
る負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を適用したVTRのテープ及び
ヘツド駆動系のブロツク回路図、第２図はスチル
再生時のトラツクとヘツドの走査軌跡を示す線
図、第３図はバイモルフ制御系の動作を説明する
波形図、第４Ａ図及び第４Ｂ図は夫々再生信号と
基準信号との位置関係を示すトラツク及びヘツド
走査軌跡の線図、第５図は1/6スロー再生時のテ
ープとヘツドとの相対移動を示す線図、第６図は
第５図の場合の再生トラツク位相の変化を示すグ
ラフ、第７図は0.9倍速再生時の再生トラツク位
相の変化及びテープ移送クロツクとの関係を示す
タイムチヤート、第８図は＋0.05倍速再生及び−
0.05倍速再生時の再生トラツク位相の変化を示す
タイムチヤート、第９図は任意のテープ速度にお
けるトラツクシフトごとの再生トラツク位相のゆ
らぎを示すグラフ、第１０図は第１図のパルス補
正回路のブロツク回路図、第１１図は第１０図の
位相差検出回路の入出力特性を示すグラフ、第１
２図は第１０図のパルス変調回路のブロツク回路
図、第１３図Ａ及びＢはテープ移送を補正したと
きの1/20倍速再生における再生トラツク位相の変
化を示すタイムチヤート、第１４図はジヨグ・ホ
イールを操作して得られる種々の再生モードにお
ける画像シフトとテープ送り量の変化を示すグラ
フ、第１５図はジヨグ・ホイールの代りに用いら
れる操作部のブロツク図である。 なお図面に用いられている符号において、１…
…磁気ヘツド、２……バイモルフ板、３……回転
ヘツドドラム、４……磁気テープ、５……キヤプ
スタン、６……ピンチローラ、７……キヤプスタ
ンモータ、１３……ストレインゲージ、１６……
ジヨグ・ホイール、２３……パルス補正回路、２
４……モータ駆動回路、３１……カウンタ、であ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 所定のテープ送りパルスに応じてテープをス
    テツプ移動させる手段と、上記テープ送りパルス
    のパルス数が１トラツクピツチ分に達するごとに
    走査トラツクを選択するジヤンプ信号を形成する
    手段と、上記ジヤンプ信号に応じてトレース終了
    ごとに回転ヘツドをテープ上の斜めトラツクの巾
    方向に位置制御する手段と、走査トラツクと上記
    回転ヘツドとのテープ送り方向の相対位置を検出
    する手段と、上記相対位置の検出信号に応じて上
    記テープの送りを補正する手段とを夫々具備する
    映像信号再生装置。
JP56025931A 1981-02-04 1981-02-24 Video signal reproducing device Granted JPS57140083A (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56025931A JPS57140083A (en) 1981-02-24 1981-02-24 Video signal reproducing device
CA000396317A CA1193717A (en) 1981-02-24 1982-02-16 Method and apparatus for tracking control
US06/351,429 US4549234A (en) 1981-02-04 1982-02-23 Method and apparatus for tracking control
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