專利名稱：盒式磁帶錄像機實時計數(shù)器的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及盒式磁帶錄像機(此后簡稱為″VCR″)的實時計數(shù)器。更具體地說，本發(fā)明涉及VCR實時計數(shù)器的控制裝置，它能夠精確控制該實時計數(shù)器的工作，而該實時計數(shù)器計算磁帶的走帶程度，它尤其被應(yīng)用于小型的8mm規(guī)格的VCR中。
在8mm規(guī)格的VCR中，有若干種方法計算磁帶的走帶程度實時計數(shù)法，計算來自卷帶輪反射平面脈沖數(shù)目的方法，以及測定磁帶剩余量的方法等等。
其中，實時計數(shù)法利用檢測磁帶上是否存在錄像信號以實現(xiàn)計數(shù)操作。它從零點(即施加“復(fù)位”信號之點)通過計數(shù)磁帶已錄部分的方式開始計算磁帶的走帶程度。
換句話說，作為VHS型VCR實時計數(shù)器的控制裝置，它是利用檢測早先在錄像時記錄下來的控制信號的方式控制該實時計數(shù)器工作的。
另一方面，在8mm規(guī)格的VCR中，不是通過檢測該控制信號，而是在磁頭掃描磁帶的過程中通過檢測視頻R(射頻)信號電壓電平的方式來判斷該磁帶上是否存在錄像信號。如果存在錄像信號，則實時計數(shù)器通過計數(shù)主動輪馬達(dá)頻率發(fā)生器所產(chǎn)生的脈沖信號數(shù)目而進(jìn)行工作。如果不存在錄像信號，則該實時計數(shù)器不工作。
圖1的框圖給出了VCR實時計數(shù)器的普通控制裝置。圖2給出了圖1中由字母A～E所標(biāo)各處的波形。
如圖1所示，普通控制裝置包括用于檢測CLOG信號的CLOG檢測部分30，其中CLOG信號用來根據(jù)R信號判斷磁帶上是否存在錄像信號，而該R信號通過磁頭再現(xiàn)后經(jīng)由前置放大器2放大；邏輯與門11，它用于對CLOG信號和REC信號進(jìn)行邏輯乘運算，其中REC信號用于選擇錄放模式；主動輪馬達(dá)6，它使得磁帶能夠運行走帶；以及計數(shù)部分40，它采用實時計數(shù)器9計算主動輪馬達(dá)6頻率發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖數(shù)目，該馬達(dá)的工作根據(jù)邏輯與門11的輸出進(jìn)行控制，它還根據(jù)邏輯與門11的輸出利用開關(guān)8控制上述實時計數(shù)器9的工作。
在CLOG檢測部分30的工作過程中，通過安裝在磁鼓1上的磁頭再現(xiàn)的R信號經(jīng)由前置放大器2放大，放大后信號的包絡(luò)由包絡(luò)檢測器3檢出，其波形如圖2(A)所示。接著，該包絡(luò)信號(包絡(luò)檢測器3的輸出)在比較器4中與參考電壓Vcref進(jìn)行比較以判斷信號是否存在，比較后的輸出信號波形如圖2(B)所示。如圖中所示，如果包絡(luò)信號電平(參見圖2波形(B))大于參考電壓Vcref電平，則比較器4為低電平；如果包絡(luò)信號電平小于參考電壓Vcref電平，則比較器4為高電平。此時，參考電壓Vcref的數(shù)值可根據(jù)分壓器公式“R2/(R1＋R2)”任意確定。
然后，比較器4的輸出通過低通濾波器5而產(chǎn)生如圖2(C)所示的波形。如圖所示，人們會發(fā)現(xiàn)，低通濾波器5抑制了窄脈寬信號，或者說抑制了高頻分量。低通濾波器5的輸出(圖2中波形(C))作為CLOG信號提供給后面的邏輯與門11。
邏輯與門11對錄像模式指令(或REC指令)和低通濾波器5輸出(或CLOG信號)進(jìn)行邏輯乘運算。REC指令在錄像模式下被置為低電平、而在靜止模式下被置為高電平(除了在錄像模式期間均如此)。邏輯與門11的輸出作為控制信號控制開關(guān)8的工作。當(dāng)該控制信號為低電平時，開關(guān)8接通；而當(dāng)其為高電平時，開關(guān)8斷開。
計數(shù)部分40的實時計數(shù)器9通過計數(shù)CFG信號脈沖數(shù)目來計算磁帶走帶程度，其中CFG信號的波形如圖2(D)所示，它由主動輪馬達(dá)6的頻率發(fā)生器產(chǎn)生，并且由波形整形電路7進(jìn)行整形。CFG信號的頻率正比于主動輪馬達(dá)6的轉(zhuǎn)數(shù)，并且只要該主動輪馬達(dá)6在旋轉(zhuǎn)便會不間斷地產(chǎn)生CFG信號。
上述結(jié)構(gòu)實時計數(shù)器普通控制裝置的工作過程將在錄像模式和靜止模式兩種情況下進(jìn)行討論。
在錄像模式，由于REC指令已被置為低電平，則不管CLOG信號的狀態(tài)如何，邏輯與門11的輸出均為低電平。因此，開關(guān)8總保持接通，從而實時計數(shù)器9連續(xù)進(jìn)行計數(shù)操作。
在靜止模式(除了在錄像模式期間)，由于REC指令已被置為高電平，則邏輯與門11的輸出要依賴于CLOG信號的狀態(tài)。參見圖2波形(A)，此時盡管存在包絡(luò)信號，但其質(zhì)量不佳。由于該包絡(luò)信號的某些部分(如P1和P2期間)低于參考電壓Vcref時，則提供給邏輯與門11的CLOG信號為高電平，從而該邏輯與門11的輸出為高電平。因此，在P1和P2期間，開關(guān)8關(guān)斷，從而使實時計數(shù)器的計數(shù)操作被非正常終止。
同時，如圖1所示實時計數(shù)器的普通控制裝置正在應(yīng)用于攝像機和VCR(其型號名稱分別為GS-E2和R-DDIP)，該攝錄像機現(xiàn)已形成商品并可由本發(fā)明申請者(即株式會社金星社)處得到。另外，已公開了一個早些時候的美國專利申請，其專利號為No.5,193,033，它是關(guān)于圖1中CLOG檢測部分30的。
圖3是一個簡圖，它描述了磁帶上的錄像軌道并給出了掃描該軌道的磁頭的位置。在圖3中，t1表示軌道寬度，t2表示磁頭寬度。當(dāng)t1＞t2時，形成寬度為(t1-t2)的保護(hù)帶(在圖3中它表示為軌道之間未畫陰影線的窄條帶)。當(dāng)磁頭如圖3″a″所示正常掃描軌道時，磁頭RF信號輸出強；而當(dāng)磁頭如圖3″b″所示非正常掃描軌道時，相應(yīng)于該軌道的RF信號弱。
因此，在圖3″b″的情況下，當(dāng)將包絡(luò)檢測器3所檢出的包絡(luò)信號與參考電壓Vcref進(jìn)行比較時，如果出現(xiàn)信號電平小于參考電壓Vcref的情況(例如圖2中波形(A)便有信號小于Veref的情形)，則將對計數(shù)操作產(chǎn)生影響。也就是說，盡管磁帶上存在某種錄像信號，但由于磁頭的位置偏移而不能將該錄像信號讀出。其結(jié)果，實時計數(shù)器暫時終止計數(shù)操作。
具體來說，對于完全空白的磁帶，由于包絡(luò)信號(圖2中波形(A))電平應(yīng)當(dāng)?shù)陀趯茧妷篤cref電平，所以Vcref必須確定在較低的電平。然而，實際上，在技術(shù)上存在一個極限，從而參考電壓Vcref不能設(shè)置得過低。
在實際應(yīng)用中，由于噪聲的影響，除非參考電壓Vcref設(shè)置得非常低，則總會出現(xiàn)計數(shù)操作暫時終止的情形，例如在圖2波形(A)中的P1和P2期間，盡管那里實際上存在著錄像信號。這樣便損失了計數(shù)精度。換句話說，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于計數(shù)操作僅僅依賴于CLOG信號，則在磁頭偏離錄像軌道的情況下(如圖3所示″b″)，精確檢測CLOG信號的困難給實時計數(shù)器的工作造成障礙。
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中上述問題。為實現(xiàn)這個目的，本發(fā)明(即VCR實時計數(shù)器的控制裝置)除了利用CLOG信號之外還利用自動軌道跟蹤(ATF)信號完成了計數(shù)操作的精確控制，其中ATF信號由檢測RF信號而獲得的導(dǎo)頻信號的頻率差值而導(dǎo)出。
本發(fā)明的概況如下，它包括CLOG檢測裝置，它用于從被磁鼓上磁頭再現(xiàn)的RF信號中檢測CLOG信號，其中CLOG信號用于確定錄像信號是否存在；ATF檢測裝置，它用于檢測自動軌道跟蹤信號，該跟蹤信號利用RF信號得到；計數(shù)裝置，它用于計數(shù)來自主動輪馬達(dá)的脈沖信號；顯示裝置，它用于顯示該計數(shù)裝置的計數(shù)結(jié)果；以及控制信號輸出裝置，它用于提供根據(jù)該CLOG檢測裝置的輸出信號、該ATF檢測裝置的輸出信號和REC指令信號控制該計數(shù)裝置操作的控制信號。附圖簡要說明在參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選方案進(jìn)行說明之后，本發(fā)明的上述目的以及其它優(yōu)點將變得更為清晰。


如下圖1是一個框圖，它給出了VCR實時計數(shù)器的普通控制裝置；圖2給出了圖1中字A～E各處的信號波形；圖3是一個示意圖，它表示了磁頭的掃描位置；圖4是本發(fā)明的框圖；圖5給出了圖4中字A～K各處的信號波形。
在關(guān)于本發(fā)明的8mm規(guī)格VCR中，伺服機構(gòu)的相位控制通過ATF控制而實現(xiàn)。錄像時，具有不同頻率的四個導(dǎo)頻信號f1、f2、f3、f4、(在低頻段100～200KHz)被隨同錄像信號記錄在磁帶上，而在放像時，該導(dǎo)頻信號被磁頭檢出。然后，檢測出的導(dǎo)頻信號各自相減，其合成信號(f1-f2)、(f2-f3)、(f3-f4)和(f4-f1)、作為ATF信號提供給ATF控制系統(tǒng)以進(jìn)行伺服機構(gòu)的相位控制。特別是，由于相對于視頻RF信號該導(dǎo)頻信號頻率較低，則它們幾乎不受錄像磁頭方位偏差的影響，從而可以減少相鄰軌道之間的干擾。美國專利No.4,594,615和No.4,210,943公開了這種ATF控制系統(tǒng)。
圖4是一個框圖，它描述了根據(jù)本發(fā)明的實時計數(shù)器控制裝置的結(jié)構(gòu)。
如圖所示，從整體上講本發(fā)明的裝置包含CLOG檢測部分30、計數(shù)部分40和ATF檢測部分50。
另外，該裝置還包括安裝在磁鼓1上的磁頭，它用于從記錄在磁帶上的圖像信號中檢測出RF電信號；前置放大器2，它用于放大磁頭檢出的RF信號；邏輯與門21，它用于在CLOG檢測部分30的輸出信號與ATF檢測部分50和錄像指令(或REC指令)的輸出信號之間進(jìn)行邏輯乘運算，并提供該邏輯乘運算的結(jié)果作為控制信號；以及主動輪馬達(dá)6，它用于正、反向移動磁帶。
CLOG檢測部分30與圖1所示的原有技術(shù)相似，它包括包絡(luò)檢測器3，它用于檢測由前置放大器2放大的RF信號包絡(luò)；比較器4，它用于比較包絡(luò)檢測器3所檢出的包絡(luò)信號與參考電壓；以及低通濾波器5，它用于抑制比較器4輸出信號的高頻分量。
計數(shù)部分40與圖1所示的原有技術(shù)相似，它包括波形整形器，它用于對主動輪馬達(dá)6頻率發(fā)生器所產(chǎn)生的正弦波進(jìn)行整形，使之成為短形波，其中正弦波的頻率正比于該主動輪馬達(dá)6的轉(zhuǎn)數(shù)；開關(guān)8，它根據(jù)邏輯與門21的輸出信號控制波形整形器7輸出信號的開關(guān)；實時計數(shù)器9，它用于計數(shù)來自波形整形器7CFG脈沖的數(shù)目；以及顯示器10，它用于顯示該計數(shù)結(jié)果。
實時計數(shù)器9根據(jù)主動輪正/反向控制信號進(jìn)行遞增計數(shù)或遞減計數(shù)。來自波形整形器7的CFG信號在開關(guān)8的控制下進(jìn)入實時計數(shù)器9。
本發(fā)明，即如上述結(jié)構(gòu)的VCR實時計數(shù)器控制裝置的工作原理將參考圖4和圖5進(jìn)行討論。CLOG檢測部分30和計數(shù)部分40的工作原理與圖1所示的原有技術(shù)相同，所以將略去關(guān)于其工作原理的敘述。
參考圖4，ATF檢測部分50采用ATF檢測器14檢測經(jīng)由前置放大器2放大的RF信號中的導(dǎo)頻信號f1、f2、f3和f4。該ATF檢測器14選擇四個導(dǎo)頻信號f1、f2、f3和f4中的一個作為參考導(dǎo)頻信號，這種選擇是根據(jù)來自伺服控制器(未示出)的參考導(dǎo)頻信號選擇指令SEL1和SEL2而進(jìn)行的，并于這一點請參見圖5波形(E)。
例如，若選擇導(dǎo)頻信號f1作為參考導(dǎo)頻信號，則ATF檢測器14輸出一個ATF信號，其波形如圖5中波形(G)，該ATF信號(VATF)的電平由如下公式表示VATF＝KATF(Vf4－f1－Vf2－f1)＋Vref，其中，Vf4－f1為導(dǎo)頻差信號(f4－f1)的電平，Vf2－f1為導(dǎo)頻差信號(f2－f1)的電平，KATF為放大增益，Vref為參考電壓并被設(shè)置為電源電壓的一半。
參見圖5波形(G)，由ATF檢測器14提供的ATF信號經(jīng)由模擬/數(shù)字變換器15變換成數(shù)字信號。然后，轉(zhuǎn)換后的ATF數(shù)字信號進(jìn)入頻帶比較器17。利用邊沿檢測器8檢測來自頭變開關(guān)(head-changing Switch)(H/SW)的頭變信號(head-changingSignal)(見圖5波形(D))的前沿和后沿，其波形如圖5(F)所示。檢測出的前沿或后沿信號作為復(fù)位信號送入頻帶比較器17，同時作為同步的時鐘送入移位寄存器19。
如果ATF信號(見圖5波形(G))的電平高于參考電平VA1或低于參考電平VA2，也就是說偏離了參考區(qū)域，則頻帶比較器17的輸出為低電平(見圖5波形(H))并且一直保持為低電平，一直到施加復(fù)位信號為止。因此，在施加復(fù)位信號之前，如果ATF信號存在于參考區(qū)域之內(nèi)(即在參考電平VA1和VA2之間)，該頻帶比較器17輸出高電平，其信號波形見圖5(H))。
頻帶比較器17的輸出波形見圖5(H)，該比較器由移位寄存器19組成，而該移位寄存器又由觸發(fā)電路組成。移位寄存器19利用來自邊沿檢測器18的復(fù)位信號(見圖5波形(L))作為同步時鐘對頻帶比較器17的輸出信號序列進(jìn)行移位。該移位寄存器19將其0位和1位的輸出提供給狀態(tài)檢測器20。當(dāng)該0位和1位輸出的邏輯狀態(tài)為(0，0)時，狀態(tài)檢測器20的輸出為″0″，而當(dāng)上述邏輯狀態(tài)為(1，1)時，狀態(tài)檢測器20的輸出為″1″。當(dāng)上述邏輯狀態(tài)為(0，1)或(1，0)時，該狀態(tài)檢測器保持原有輸出狀態(tài)。
邏輯與門21對三個信號，即狀態(tài)檢測器20的輸出信號(見圖5波形(I))、CLOG信號(見圖5波形(C))和REC指令信號進(jìn)行邏輯乘運算，然后將結(jié)果作為控制信號送至開關(guān)8。該控制信號所起的作用與圖1所示原有技術(shù)的計數(shù)部分的介紹一樣。
在邏輯與門21的工作過程中，當(dāng)VCR處于錄像模式時，由于REC指令信號為低電平，從而不管其它輸入信號的狀態(tài)如何，該邏輯與門的輸出均為低電平。因此，實時計數(shù)器9只計數(shù)CFG信號的脈沖數(shù)目，其中CFG信號由主動輪馬達(dá)6頻率發(fā)生器產(chǎn)生之后被進(jìn)行整形。
當(dāng)VCR處于靜止模式時，由于REC指令信號為高電平，則邏輯與門21的輸出依賴于其它有關(guān)輸入的狀態(tài)。
以圖5波形(A)中P’1和P’2期間為例。盡管在P’1和P’2期間存在包絡(luò)信號，但由于其電平低于參考電壓Vcref，從而在相應(yīng)期間中CLOG信號為高電平，其波形見圖5(C)。
下表給出了P’1和P’2期間邏輯與門21輸入和輸出之間的關(guān)系。
因為開關(guān)8的設(shè)置是當(dāng)邏輯與門21輸出為低電平時接通，所以實時計數(shù)器9不間斷地進(jìn)行正常計數(shù)操作，其輸出波形如圖5(K)所示。
其結(jié)果，盡管會發(fā)生包絡(luò)信號電平低于參考電壓Vcref的情況(如圖5波形(A)中P’1和P’2期間)，根據(jù)本發(fā)明的VCR實時計數(shù)器的控制裝置仍能完成精確計數(shù)，而不會象圖2中波形(E)那樣出現(xiàn)間斷或停止工作的情形，這是由于利用了ATF信號的緣故。
目前，本方案的硬件已經(jīng)問世，但仍需研究一種軟件方案以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
同時，典型的PAL制8mm VCR可以裝備VCR實時計數(shù)器的控制裝置。其中，該8mm VCR通常具有保護(hù)條帶，這是由于其磁頭寬度小于錄像磁帶軌道的寬度。
權(quán)利要求
1.一種盒式磁帶錄像機實時計數(shù)器的控制裝置，它包括CLOG檢測裝置，用于根據(jù)經(jīng)磁鼓上磁頭再現(xiàn)的錄像信號檢測CLOG信號，而該CLOG信號則用于確定錄像信號是否存在；利用錄像信號檢測自動軌道跟蹤信號(ATF)的裝置；用于計數(shù)來自主動輪馬達(dá)的脈沖信號的計數(shù)裝置；用于顯示該計數(shù)裝置的計數(shù)結(jié)果的顯示裝置；以及控制信號輸出裝置，它根據(jù)該CLOG檢測裝置的輸出信號、該ATF檢測裝置的輸出信號和錄像模式指令信號提供一個控制信號以控制該計數(shù)裝置的操作。
2.如權(quán)利要求1所述盒式磁帶錄像機實時計數(shù)器的控制裝置，其中該ATF檢測裝置包括ATF檢測器，它用于提供該自動軌道跟蹤信號；模擬/數(shù)字變換器，它用于將該自動軌道跟蹤信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；比較器，它用于對該模擬/數(shù)字變換器的輸出信號與預(yù)先選定的參考電壓進(jìn)行比較；邊沿檢測器，它用于檢測頭變信號(head-changing Signal)的前沿或后沿；移位寄存器，它利用該邊沿檢測器檢出的邊沿信號作為同步時鐘對該比較器的輸出進(jìn)行移位；以及狀態(tài)檢測器，它用于檢測該移位寄存器輸出的狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述盒式磁帶錄像機實時計數(shù)器的控制裝置，其中該ATF檢測裝置的特點是當(dāng)該移位寄存器的輸出對為(0，0)時，該ATF檢測裝置的輸出為“0”；當(dāng)該移位寄存器的輸出對為(1，1)時，該ATF檢測裝置的輸出為“1”；當(dāng)該移位寄存器的輸出對為(1，0)或(0，1)時，該ATF檢測裝置保持原有輸出值。
全文摘要
一種盒式磁帶錄像機實時計數(shù)器的控制裝置，它包括CLOG檢測部分，它含有包絡(luò)檢測器、比較器和低通濾波器，用于檢測CLOG信號以判斷磁帶上是否存在錄像信號，ATF檢測部分，它含有ATF檢測器、模擬/數(shù)字變換器、頻帶比較器、移位寄存器和狀態(tài)檢測器，用于檢測自動軌道跟蹤信號；邏輯與門，它用于對CLOG信號、自動軌道跟蹤信號以及REC指令信號進(jìn)行邏輯乘運算；以及具有開關(guān)的計數(shù)部分。
文檔編號G11B27/13GK1116761SQ9411351
公開日1996年2月14日 申請日期1994年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月30日
發(fā)明者吳勇奎 申請人:株式會社金星社