专利名称:时间轴控制方法
本发明涉及一种时间轴控制方法，它可以应用于将视频信号或音频信号之类的信息录制在诸如唱片或磁带等媒介物上的过程中，也可以应用于从这些媒介物中取出这类信息予以重放的过程中。
图1表示用于录像唱盘机的一种时间轴控制方法的一个具体例子。参考号1代表录像唱盘，参考号2代表使录像唱盘1旋转的主轴电动机。由包括一个信号拾取器(未在图中示出)在内的信号录放装置产生的信号，被解调器电路3解调。由此得到的解调信号通过一个用作精细的时间轴调整装置的电荷耦合器件(CCD)4传送。电荷耦合器件4的一部分输出信号加到完成同步分离和均衡脉冲的去除的电路5，由此而产生的脉冲信号与重放的水平同步信号同步。这些脉冲信号输入到相位比较器6，并且与来自参考频率振荡器7的信号进行相位比较，该振荡器的信号频率与重放的水平同步信号频率(在NTSC制式中为15.734千赫，在PAL制式中为15.625千赫)相同。相位比较器6输出的相位差输出信号，通过放大器8、均衡器9、放大器10、均衡器11和放大器12，传送到电动机2，另外，均衡器9的输出信号还加到一个压控振荡器13(VCO)上，以控制加到电荷耦合器件上的时钟脉冲。这样，解调器电路3、电荷耦合器4、同步分离器电路5、相位比较器6、放大器8、均衡器9、放大器10、均衡器11、放大器12和电动机2构成的环路进行粗略的时间轴控制。另一方面，精细的时间轴控制则由同步分离电路5、相位比较器6、放大器8、均衡器9、压控振荡器13和电荷耦合器件4构成的环路完成。
在跳跃扫描工作期间(这时，信号拾取器被交替地和逐次地设置在一种轨道跳跃工作方式，从而跳过一个或更多个轨道)，以及在轨道伺服工作方式期间(这时，信号拾取器被做成跟随一条轨道，同时恢复时间轴控制)，在发生跟踪的每一个时间间隔期间，重放视频信号。相应的图像出现在监视器上，这样，这种跳跃扫描工作类似在书本中寻找页数。
在匀角速度录像唱盘的情况下，若其中的水平同步信号和垂直同步信号被录制的位置是沿着唱盘上的半径方向时，这样的扫描方式不会出现什么问题。然而，在匀角速度或匀角速度录像唱盘的情况下，若水平同步信号和垂直同步信号录制的位置并不是沿着唱盘半径方向，以致使于轨道跳跃工作之前和之后的信号的相位之间产生突变。于是，每当进行轨道跳跃操作时，录像唱盘机的时间轴伺服系统就将产生一个幅度很大的误差信号，因此恢复稳定的工作状态之前就需要比较长的时间。并且，由于超过了电荷耦合器件的最大校正范围，就有可能导致误动作的危险。基于这一原因，当产生比较大的时间轴误差时，由电荷耦合器件环路构成的精细的时间轴调整单元不起作用，而只有粗略的时间轴调整单元(即主轴电动机伺服环路)在起作用。结果，彩色同步信号从显示的监视画面中丢掉了，只有黑白图像被显示出来。这种方法的更进一步的缺点在于，当终止扫描工作状态并重新开始正常运行时，在时间轴控制达到稳定之前，也即把时间轴误差减少到一个充分小的数值之前，必须经过比较长的时间。在这期间，有害的色彩就将出现在监视器上。
为克服上述缺点而提出的一种方法，已在日本专利No58-98881上公开。用那种方法，在轨道跳跃操作期间，为作为计数器的分频器建立起一种保持条件，保持状态靠一个门脉冲来实现，该门脉冲出现在轨道跳跃操作发生期间，这种方法打算去保证时间轴误差的平滑和连续，且没有干扰出现在误差值中。
然而在事实上，即使采用了上述专利所描述的技术，由于反复进行扫描时时间轴信息的干扰，彩色干扰仍然出现在显示的监视图像上。其原因在于，在扫描时间，当达到跟踪镜面(它构成信号录放单元的一部分)运动范围的极限时，便产生一个“轨道伺服开环”脉冲，它使镜面恢复到靠近它的运动范围的中心位置。这些“轨道伺服开环”脉冲以这样的方式产生，即它与时间轴误差的周期无关。这样，当反复进行扫描时，问题又将出现。
首先，虽然时间轴误差是以平滑、连续的形式加上去的，但是(当电荷耦合器件重新接通时，在每一次轨道跳跃操作之后开始的)时间误差的校正过程，将从轨道跳跃之前的一瞬间所存在的条件开始，也即从误差量中包含一定的偏移量的条件下开始。
另一问题是，(沿录像唱盘表面径向测量的)轨道跳跃的中心位置和跳跃开始和结束的位置之间的距离，将与轨道的具体数目相对应。这样，在使用匀线速度录像唱盘的情况下，主轴电动机的转速就将根据径向位置的差值而改变某一定量。然而，由于主轴电动机的响应速度慢，所以，就需要电荷耦合器件来完成校正，电荷耦合器件的响应速度很快，当反复进行这种轨道跳跃操作时，该偏移值(工作点偏移)势必积累并逐步增大。如果它能被主轴电动机适当的转动所校正的话，就不会出现什么问题。然而，如果在短时间内产生大量的偏移，那么主轴电动机就不能迅速作出反应，于是最终将达到电荷耦合器件校正的极限，导致彩色显示的丢失及时间轴的干扰。
为了克服先有技术的这些缺点，本发明提供一种时间轴控制方法。在信号录放装置将信号录制在录像媒介物或从录像媒介物中再生出信号时，根据录像媒介物和录放装置的相对速度，这种控制方法既完成时间轴的粗调又完成时间轴的细调，从而即使在进行匀线速度或匀角速度的录像唱盘的扫描时，也能显示出彩色图像，而且所显示的图像自然逼真。
依据本发明的方法，在轨道控制过程中，首先使信号录放装置跟随录像媒介物上已形成的轨道，然后，移动信号录放装置，以完成在连续轨道上的反复轨道跳跃操作。在每次轨道跳跃操作期间，其中至少有一个电路中的执行精细时间的调整的时间常数装置复位。精细时间轴调整可以采用电荷耦合器件来完成，在这种情况下，时间常数装置的复位是靠对包含在时间轴调整系统中的时间常数电路放电实现的，该时间轴调整系统包括电荷耦合器件。此外，精细时间轴调整可以通过控制信号录放装置的位置来实现，在时间常数装置复位的过程中，信号录放装置恢复到中心位置。
图1是说明先有技术方法的方框图;
图2是本发明的时间轴控制装置的方框图;
图3A至3C是用来描述图2装置的波形图;
图4是用于图2装置的均衡器的电路图;
图5显示图4电路的频率特性;
图6是本发明的另一时间轴控制装置的方框图。
图2表示按照本发明的方法工作的时间轴控制装置。与图1的先有技术实例中相应的那些部件，由相同的参考号标出，下面不对它们作进一步描述。
在图2的安排中，一个振荡器20产生一个参考频率的信号，其频率为水平同步信号的N信，分频器21将振荡器20的输出信号频率除以系数N，振荡器20和分频器21结合在一起构成的电路将参考频率的水平同步脉冲提供给相位比较器6，参考号22和23代表开关，其关断和接通是由脉冲展宽电路24和触发器25构成的驱动电路控制的。
现在描述这一电路的工作状况。以电荷耦合器件4为基础的精细时间轴调整系统和以主轴电动机2为基础的粗略时间轴调整系统完成的时间轴控制方法与图1的相同，因此下面只叙述与图1所示实例的不同之处。
输入到脉冲展宽电路24的信号是由脉冲组成的，在伺服工作期间，当跟踪镜面到达其运行范围的极限位置时，这些脉冲信号使跟踪伺服环路处于开环状态(图3B)。脉冲展宽电路24将这些脉冲作为输入信号予以接收，并产生出加宽了脉冲宽度的脉冲，作为输出(图3C)。一旦有一个“跟踪伺服开环”脉冲终止时，跟踪伺服环路便回到闭环状态。然而，虽然电路发生变换，试图去恢复使信号拾取器顺着唱盘的轨道运动这样一种工作条件，但是跟踪伺服环路不会立刻进入稳定工作状态，其原因在于惯性。
脉冲展宽电路24的输出脉冲的宽度，决定于系统到达稳态所需要的时间。这样，在脉冲展宽电路24的输出脉冲终止时，跟踪伺服环路已经达到锁定状态，而轨迹误差已被减到一个充分小的值。
由此产生的展宽的脉冲输入到D触发器25的数据输入端D，而由同步分离电路5产生的重放水平同步脉冲送至时钟脉冲输入端CK。因此，D触发器25的输出便是这样一些脉冲其脉冲前沿出现在展宽的脉冲开始后加进第一个水平同步脉冲之时，其脉冲后沿出现在展宽的脉冲终止之后加进第一个水平同步脉冲之时。这样，D触发器25的输出是与重放水平同步信号同步的展宽的脉冲。
当D触发器输出脉冲时，开关22处于关断状态而开关23处于接通状态。当开关22关断时，振荡器20的输出脉冲不能加到由分频器21构成的计数电路上去，于是保持当时的计数状态。这样，在保持期间，分频器21停止输出参考频率的水平同步脉冲，以致终止将参考频率的水平同步脉冲输入到相位比较器6上。因此相位比较器6输出的信号使主轴电动机2降低转速。接通开关23使均衡器9中的时间常数电路放电，以至于均衡器9的输出变成与时间轴控制误差为零时，在正常的伺服工作期间所产生的信号一样。结果，主轴电动机2和电荷耦合器件4工作状态与误差信号为零时一样。
一旦D触发器25的输出脉冲终止，开关22回到接通状态，完成一次轨道跳跃操作所需要的时间相当短，由于电动机的惯性比较大，所以在这短时间内，电动机2不能做出足够快的响应。这样，在许多情况下，在终止轨道跳跃操作之后的一刹那与轨道跳跃操作之前一刹那相比，主轴电动机的转速几乎不变。基于这一原因，参考频率水平同步脉冲与轨道跳跃操作之前一刹那重放水平同步脉冲之间的相位差作为一个计数值被保持住，并且在终止轨道跳跃操作的一刹那，计数过程以与重放水平同步脉冲同步的方式重新开始。这与将参考频率水平同步脉冲与重放水平同步脉冲之间的相位差设置在轨道跳跃操作之间的数值具有同样的效果。这样，保持了时间轴误差的连续性。
直到轨道跳跃操作前的一刹那，时间轴伺服环路仍保持闭环，相位比较器6输出的相位差信号接近为零。把参考频率水平同步脉冲和终止轨道跳跃操作之后的重放水平同步脉冲的相位关系设定在轨道跳跃操作之前一瞬间的关系这一操作，是由1/N计数器21暂停计数完成的。在轨道跳跃操作开始之时，将计数器21的输出值设定或预设定为零或接近于零作为时间轴伺服环路的目标值。这样，紧跟着轨道跳跃操作终止的瞬间，计数器21从代表相位差的接近于零的数值开始重新计数，其计数过程与重放水平同步脉冲同步。
用这种方法，即使在轨道跳跃操作开始之前的一瞬间丢失信息并产生不正常的相位差，该非正常相位差也不会导致在轨道跳跃操作之后瞬间伺服系统的工作的任何延迟。这样，已经置入1/N计数器21的值，保证了重放水平同步脉冲和参考频率水平同步脉冲之间的相位差在轨道跳跃操作开始后将总是接近于零。
D触发器终止输出脉冲的结果使得开关23关断，电荷耦合器件4再次开始执行基于工作中心点的精细时间轴调整。于是，反复的轨道跳跃操作不会引起偏移(即工作点偏移)的积累。另外，一个正常的时间轴误差信号作为校正信号加给电动机2，以使得在轨道跳跃操作期间，监视器上出现清晰的彩色图像。
图4示出图2中的均衡器9的一个实施例。该电路包括一个有源低通滤波器27、一个低频率范围增益提高的均衡器29和一个相位超前校正电路30。滤波器27的截止频率为fa，由电容C1和C2，电阻R1和R2以及运算放大器26构成;均衡器29由电阻R3和R4，电容C3以及运算放大器28构成;校正电路30由电阻R5和R6以及电容C4构成。
该电路的全频率范围的增益特性如图5所示。图5中提出的频率为f0＝(1/2)(C1·C2·R1·R2)f1＝(1/2)(R+3R4)·C3f2＝(1/2)R4·C3f3＝(1/2)(R+5R6)·C4f4＝(1/2)R5·C4如在本实施例中那样，当电荷耦合器件环路包括几个时间常数电路时，则所有这些电路都可以被放电。然而，更有效且具有同样效果的办法是，仅对一个具有最大时间常数的时间常数电路放电。因此，本实施例中开关23a和23b的连接方式使其能对电容C1和C2分别短路。
在图2的实施例中，精细调整环路(即电荷耦合器件环路)和粗略调整环路(即主轴电动机环路)二者都采用同一个同步分离电路5，相位比较器6，放大器8以及均衡器9。然而在图6所示的实施例中，这两个环路由于提供同步分离电路5a和5b，相位比较器6a和6b，放大器8a和8b以及均衡器9a和9b而保持互相独立。显然，这种安排也是符号本发明的原则的。应该指出的是，接到均衡器9a的开关23如果被省略，在实际操作中也不会出现什么问题。
由于主轴电动机2通常具有相当大的惯性，因此它不能够快速做出响应。这样，如果完成一次轨道跳跃操作所需要的时间非常短，那么即使在跳跃的间隔期间时间分频器(计数器)21不输出参考频率的水平同步脉冲，这时电动机2的转速实际上也不会发生变化。
在以上实施例中，精细时间轴调整单元中采用了电荷耦合器件，然而，也可能等价地采用例如具有一个切向反射镜的一种调节器。这时，该调节器本身在环路中将具有最大的时间常数。由于不再可能如在电的时间常数电路中那样进行放电，因此就需要采用一些其它方法对精细时间轴调整单元复位。例如，这可以使电流仅在调节器已经回到它的中间位置(空档位置)时流入调节器，或检测调节器的角位移，使电流按一定方向流经调节器，迫使调节器回到它角位移范围的中间位置。
如上所述，在本发明中，在扫描工作期间，精细时间轴调整单元的复位是在轨道伺服环路处于开环时完成的。这就保证了彩色图像的显示，既使这种扫描是匀角速度或匀线速度录像唱盘来实现时也如此。而且，所显示的图像自然、逼真，易于观看。
权利要求
1.一种时间轴控制方法，当所说的信号录放装置在所说的录像媒介物上录制信号或从所说的录像媒介物取出信号予以重放的过程中，按照录像媒介物和信号录放装置的相对速度进行粗略时间轴调整和精细时间轴调整，其步骤包括在跟踪控制操作中，使所说的信号录放装置去跟随已形成在所说的录像媒介物上的一条轨道；用移动所说的信号录放装置的办法实现在连续的轨道上重复轨道跳跃操作；在每次轨道跳跃操作持续期间，至少在一个执行所说的时间轴调整的电路中，使时间常数装置复位。
2.按照权利要求
1的时间轴控制方法，其中所说的精细时间轴调整由一个电荷耦合器件装置来完成，其中所说的对时间常数装置复位的步骤，包括对一个时间常数电路放电，该电路包括在一个包含所说的电荷耦合器件在内的时间轴控制系统中。
3.按照权利要求
1的时间轴控制方法，其中所说的精细时间轴调整由控制所说的信号录放装置的位置完成，其中所说的让时间常数装置复位的步骤，使所说的信号录放装置回到中心位置。
4.按照权利要求
1的时间轴控制方法，其中所说的对至少在一个执行所说的精细时间轴调整的电路中的所说的时间常数装置复位的步骤，包括对产生分频脉冲的一个计数器复位，该分频脉冲用作参考脉冲，与从所说的录像媒介物读出的同步信号进行相位比较。
5.按照权利要求
4的时间轴控制方法，其中所说的对至少在一个执行所说的精细时间轴调整的电路中的所说的时间常数装置复位的步骤，进一步包括对在一个均衡电路中的一个时间常数电路复位，作为所说的相位比较的结果产生的相位比较信号，通过该均衡器电路。
6.按照权利要求
1的时间轴控制方法，其中所说的粗略时间轴调整和所说的精细时间轴调整由电路系统完成，该电路系统的一部分既用于所说的粗略时间轴调整又用于所说的精细时间轴调整。
7.按照权利要求
1的时间轴控制方法，其中所说的粗略时间轴调整和所说的精细时间轴调整由各自的电路系统完成。
专利摘要
一种在重放单元将信号录制在录象唱盘上或从录象唱盘再生信号的同时，根据录象唱盘和重放装置的相对速度来执行粗、细时间轴调整的时间轴控制方法，可以在扫描期间显示自然逼真的彩色图象。这种方法首先使信号拾取单元跟踪在操作时已在录象媒介物中形成的某个轨道，然后用移动拾取单元的办法实现跨越连续轨道的跳跃操作。在轨道跳跃时，至少在每一次轨道跳跃期间，在至少一个执行精细时间轴调整的电路中，使时间常数电路复位。
文档编号G11B20/02GK85106846SQ85106846
公开日1987年3月11日 申请日期1985年9月12日
发明者冈野高 申请人:先锋电子股份有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan