JPH02197282A - 回転制御装置 - 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］ 本発明は回転制御装置に関し、特に回転速度制御系と回
転位相制御系とを具える回転制御装置に関する。

［従来の技術］ 第４図に回転速度及び回転位相を制御する回転制御装置
の従来の一般的な構成を示す。該従来例はＶＴＲのキャ
プスタンの回転速度及び回転位相を所望の目標速度、目
標位相にするためのものである。

第４図に於いて、１はＶＴＲのキャプスタンを回転駆動
するキャプスタンモータ、２はモータ１の回転速度に比
例した周波数の速度検出パルス（ＦＧ）を発生する回転
周波数検出器、４はＦＧによりドラムモータ１の回転速
度と目標速度との差（ＳＤ）に応じた速度制御情報（Ｅ
Ｓ）を出力する速度検波回路、５は基準クロック発生器
７のクロックを用いて基準位相を示す位相基準信号（Ｒ
Ｐ）を発生する位相基準信号発生器、６は位相基準信号
ＰＲとＦＧとの位相差に応じた位相制御情報（ＥＰ）を
出力する位相検波回路、８は上記位相制御情報（ＥＰ）
と上記速度制御情報（ＥＳ）とを加算して回転制御情報
（ＣＴ）を形成する加算器、９は上記速度差情報（ＳＤ
）に応じてスイッチ１２をオンオフする制御回路、１０
はディジタル−アナログ（Ｄ／Ａ＞変換器、１１はトラ
ムモータ１を駆動する駆動回路である。

まず、速度制御について簡単に説明する。今、第５図の
如＜ＦＧのパルスエツジ間の時間差ＴＥが与えられたと
すると、この時間差ＴＥが定の値になる様にすれば回転
速度を一定にてきる。例えばＦＧの隣接する立上りエツ
ジ間の基準クロック数をカウントすれば上記時間差ＴＥ
が得られ、速度制御情報ＳＥとして第６図に示す如く時
間差ＴＥの関数ｆｓ（ＴＥ）を設定してやれはよい。つ
まり、上述ＦＧのエツジ間の時間差ＴＥが大きい時、即
ち回転速度が遅い時には速度制御情報ＥＳの値が大きく
なりモータ１の回転速度は上がる。一方、時間差ＴＥが
小さい時、即ち回転速度が早い時には速度制御情報ＥＳ
の値が小さくなり、回転速度は下がる。

速度検波回路４は上記時間差ＴＥの情報に基き目標速度
との速度差情報ＳＤを出力し、制御回路９はこの速度差
情報ＳＤの絶対値１ｓＤＩが所定値ＴＨ以下になるとス
イッチ１２をオンし、位相制御を行わしめる。

次に、位相制御について説明する。位相制御の目的はＦ
Ｇに対する位相基準信号ＲＰの位相差が定となる様にす
るものである。例えば、第７図に示す様にＦＧの立下り
タイミングと、位相基準信号ＲＰの立上りタイミングを
一致させる様にする。そしてこれらの時間差を位相差情
報ＰＤとし、このＰＤの関数ｆｐ　　（ＰＤ）を第８図
に従い位相制御情報ＥＰとする。第７図に示す如くＦＧ
の立下りタイミングが信号ＲＰの立上りタイミングより
遅れている場合には第８図に示す特性に従い位相制御情
報ＥＰは大とされ、第７図に示す如く位相差情報ＰＤが
Ｏに近づく。また、ＦＧの立下りタイミングが信号ＲＰ
の立上りタイミングより進んでいる場合は位相制御情報
ＥＰが小とされ、同様に位相差情報ＰＤがＯに近づく種
制御される。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上述の如き従来の回転制御装置では、速
度制御情報ＥＳによってモータ１の回転速度が所定の目
標速度近くに到達した後、位相制御を始める際にＦＧと
位相基準信号ＲＰとの位相関係はどの様になっているか
分からない。そのため、位相制御開始時にＦＧと位相基
準信号ＲＰとが大きな位相差を有する場合も考えられ、
この場合には位相制御開始時にモータ１の回転速度に一
時的に速度斑が生しることになる。

例えは、ＶＴＲに於いて所謂つなぎ撮りを行う時、記録
開始前にテープを少し巻戻し、記録済トラックを再生す
る。この時のキャプスタンモータの回転位相制御は、例
えばビデオヘッドから再生されたパイロット信号により
得たトラッキング制御信号（ＡＴＦ信号）により行って
いる。この状態で記録を開始する場合、回転速度、回転
位相とも変化させなければ良好なつなぎ撮りが行える。

しかし、上述の如く基準位相信号ＲＰとＦＧとの位相差
に基く位相制御を行うと、キャプスタンモータの回転に
速度斑が生しることがあり、これに伴いつなぎ撮り部分
のトラックの連続性に乱れが生じる。そのため、後でこ
の部分を再生すると一瞬再生画が乱れることがあった。

この様な不都合を解決するには、ＦＧの周波数を高くす
れはよいが、物理的な限界からＦＧの周波数は充分に高
くすることはできない。即ち、ＦＧの半周期の位相差を
Ｏにするための速度斑の発生は避けられない問題であっ
た。

本発明は上述の如ぎ問題点に鑑みてなされ、回転位相の
制御開始時に、回転検出信号と基準信号の位相差が存在
することに伴う回転速度斑の発生を防止することのでき
る回転制御装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ かかる目的下に於いて本発明の回転制御装置は、回転体
の回転速度に比例した周波数の回転検出信号を形成する
手段と、前記回転検出信号を用いて前記回転体を所定の
目標速度で回転させるための回転速度制御手段と、前記
目標速度で前記回転体が回転している時の前記回転検出
信号に比し周波数の高いクロックを分周して基準信号を
形成する分周手段と、該基準信号と前記回転検出信号が
位相同期する様前記回転体を回転させるための回転位相
制御手段と、該回転位相制御手段の動作開始に応じて前
記分周手段を前記回転検出信号でリセットする手段を具
える構成とした。

［作用］ 上述の如く構成することにより、回転位相制御手段の動
作開始時の基準信号と回転検出信号の位相差は、１クロ
ック以内となり、極めて小さくできる。これにより、回
転位相制御の開始時に速度斑が生じることはなくなった
。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明をＶＴＲのキャプスタン制御系に適用し
た一実施例の構成を示す図、第２図は第１図の動作を説
明するためのタイミングチャートである。

第１図に於いて、第４図と同様の構成要素については同
一番号を付し、説明は省略する。第１図中、１３はＶＴ
Ｒの操作部、１４は操作部１３の操作に応じてＶＴＲ全
体のモートを制御するシステム制御回路、１５はシステ
ム制御回路１４からの情報及び速度差情報ＳＤに基いて
キャプスタンサーボ系の状態を制御するサーボ制御回路
、１６は位相制御状態を切換えるスイッチ、１７は回転
ヘットＨａ、Ｈ，の再生信号を用いてＡＴＦ信号を形成
するＡＴＦ回路、１８はアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）
変換器、１９はアンドゲートである。

操作部１３で記録、再生、ポーズ解除等のキー操作かな
されると、システム制御回路１４は、モータ始動／停止
情報（Ｓ／Ｓ）、記録／再生モート情報（Ｒ／Ｐ）をサ
ーボ制御回路１５に供給する。

サーボ制御回路１５はモータ停止命令がなされている時
、モータ停止指令ＳＴをハイレベルとすると共にスイッ
チ１６をＣに接続する。速度検波回路４はこの停止指令
ＳＴがハイレベルの場合には速度制御情報ＥＳを０とし
、位相制御情報ＥＰも０となるのでモータ駆動情報ＣＴ
はＯとなりモータ１は停止している。

記録または再生の開始に伴い、始動／停止情報（Ｓ／Ｓ
）のパルスがサーボ制御回路１５に人力されると、該回
路１５は停止指令ＳＴをローレベルとし、速度検波回路
４は速度制御情報ＥＳを第６図の特性に従って出力し、
速度制御が開始される。但し、モータ１の起動直後は記
録／再生に関係なくスイッチ１６はＣに接続されており
、位相制御は行われない。

モータ１の回転速度が目標速度に近づき、速度差情報の
絶対値ｌ５Ｄ１が所定値７８以上になると、スイッチ１
６は記録／再生モート情報（Ｒ／Ｐ）に従い、記録時に
はＲ１再生時にはＰ端子に接続される。

再生時の位相制御は、ＡＴＦ回路１７からのＡＴＦ信号
をＡ／Ｄ変換器１８でデジタル化した情報ＡＴを位相制
御情報ＥＰとすることによって行われる。ＡＴＦ回路１
７としては例えば周知の４周波力式に従う回路が適用で
きる。

方、記録時の位相制御は、クロック発生器７の出力クロ
ックＣＬをカウンタ５′で分周した位相基準信号ＲＰと
ＦＧとの位相差に従い形成された位相制御情報ＥＰによ
って行われる。カウンタ５′はクロックＣＬをカウント
し、そのキャリー信号を位相基準信号として出力する。

例えばカウンタ５′として４ビツトカウンタを用いれは
、基準クロックＣＬの周波数は目標速度に於けるＦＧの
周波数の１６倍に設定されている。

この位相検波回路６の出力による位相制御を開始する際
、即ち、記録開始時に速度差情報の絶対値ｌ５Ｄ１が所
定値未満になるタイミング及び、つなぎ撮り時に装置が
再生モードから記録モードに切換わるタイミングの直後
のＦＧの立下りタイミング（第２図Ｘに示す）でサーボ
制御回路１５はカウンタ５′をリセットする。これによ
って、第２図ＲＰに示す如く、この直後の位相基準信号
ＲＰの立上りタイミングはＦＧの立下りタイミングとク
ロックＣＬの一周期以下の位相差しかもたず、位相検波
回路６の出力する位相制御情報はほぼ０となる。従って
、この位相制御情報ＥＰによりモータ１の回転速度に斑
か生じることはない。

上述の如き構成によれば、ＦＧと位相基準信号ＲＰによ
る位相制御の開始時にモータの速度斑が生しることがな
く、良好な記録か行える。従って、つなぎ撮り時に位相
制御をＡＴＦ信号による制御からＦＧと位相基準信号Ｒ
Ｐの位相差に基く制御に切換えてもトラックの連続性が
損われることはない。

尚、上述の実施例では位相基準信号ＲＰの周波数を目標
速度で回転している時のＦＧと同一にしたが、目標速度
で回転している時のＦＧの１　／　ｎとして、ＦＧを１
　／　ｎ分周した信号との位相差に基き位相制御する構
成としても同様の効果が得られる。この場合は、この分
周信号によりクロックＣＬの分周回路をリセットすれば
良い。

また、カウンタ５′のリセットはＦＧと位相基準信号Ｒ
Ｐにより位相制御が行われていない期間常に行う構成と
することも可能である。

上述の如き構成の回転制御装置の制御情報の処理は、マ
イクロコンピュータ等のプロセッサにてソフトウェアで
実現することができる。特に、上述の実施例の如く回転
制御の状態を監視しつつ、情報の処理特性を変化せしめ
る装置では、ハードウェアが大型化しがちであるのでソ
フトウェアて制御系の大部分の処理を行うのが有利であ
る。

第３図は第１図の破線Ｙの範囲をマイクロコンピュータ
で置換した場合のこのコンピュータの動作を説明するフ
ローチャートである。

システム制御回路１４．１３よりモータの駆動の開始／
停止信号（Ｓ／ｓ　）が人力されると（ステップＳ１）
、ステップ３２〜Ｓ４で各信号の入力を待つ処理待機状
態に移行する。

この状態で、マイクロコンピュータ内の内部クロックが
発生する毎に（ステップＳ２）、時刻情報Ｔを更新する
（ステップＳ５）。この内部クロックは基準クロックＣ
Ｌとしても用いられる。

即ちこのクロックの人力毎にステップＳ６で変数ＣＵに
１を加算し、この変数ＣＵが所定数Ｘを超えたら（ステ
ップＳ７）、この変数ＣＵを０リセツトする（ステップ
Ｓ８）と共に、位相基準タイミング情報であるＰＲに時
刻Ｔを置数して（ステップ５９）ＩＡ処理待機状態戻る
。一方、変数ＣＵがＸ未満の場合にはステップＳ７から
処理待機状態に戻る。

また、回転周波数検出器２からＦＧが人力される毎に（
ステップＳ３）、ステップＳ１０〜Ｓ２２にて速度制御
情報ＥＳ及び位相制御情報ＥＰの更新に伴う出力制御情
報ＣＴの更新を行う。

この動作を以下簡単に説明する。

まず、ＦＧが人力された時刻Ｔを現ＦＧの人力時刻を示
す変数ＴＲに置数しくステップ５１０）、この変数ＴＲ
から前ＦＧの人力時刻ＴＰを減し、これらの時間差を演
算し時間差情報ＴＥに置数する（ステップ５１１）。回
転速度と目標速度との速度差情報ＳＤはこの時間差情報
ＴＥの関数ｆ、（ＴＥ）で与えられるので、ＳＤにｆ、
（ＴＥ）を置数する（ステップ５１２）。また、速度制
御情報ＥＳもこの時間差情報ＴＥの関数ｆ、として与え
られるので、ｆ。

（ＴＥ）をＥＳに置数する（ステップ５１３）。

但し、速度制御のループフィルタに対応する処理を行う
場合はｆ、（ＴＥ）を速度エラー情報ＳＥとして所定期
間蓄積し、これを演算してＥＳを得ればよい。

ここで速度差情報の絶対値ｆ、１ｓＤ１が所定値以上で
あれば（ステップ５１４）、位相制御は行わないのて位
相制御情報ＥＰを０としくステップ５１５）、変数ＣＵ
を０リセツトする（ステップ３１８）。また、再生時に
はＡＴＦ信号により位相制御を行うので、再生モードで
あれば（ステップ５１６）、位相制御情報ＥＰにＡＴＦ
情報ＡＴを置数しくステップ５１７）、変数ＣＵを０リ
セツトする（ステップ８１８）。

回転速度がほぼ目標速度に一致し、記録モードである場
合、即ち速度差情報の絶対値ｌ５ＤＩが所定値未満で（
ステップ５１４）かつ記録モードてあれは（ステップ５
１６）、ＦＧと上記位相基準タイミングにより位相制御
を行う。この場合まず、ステップＳ１９で位相差情報Ｐ
Ｄとして、ＦＧ人力時刻ＴＲから位相基準タイミング情
報ＰＲを減したものを置数する。そして、この位相差情
報に基いて位相制御情報ＥＰを演算する（ステップ５２
０）。

その後、この更新された速度制御情報ＥＳと位相制御情
報ＥＰとを加算して出力制御情報ＣＴを更新する（ステ
ップ５１１）。この後、現ＦＧ入力時刻ＴＲを前ＦＧ入
力時刻としてＴＰｋ：置数しくステップ１２）、処理待
機状態に戻る。

処理待機状態に於いて、操作部１３から記録または再生
の停止がＳ／Ｓ人力として与えられると（ステップＳ４
）、出力制御情報ＣＴを直ちに０としモータ１の回転を
停止する（ステップ５２３）。

上述の如剖マイクロコンピュータを用いたソフトウェア
処理においても、ＦＧを用いた位相制御を行う時以外、
ＦＧによって基準位相タイミングの決定に用いる変数Ｃ
Ｕを０リセツトしており、模式的に基準位相信号は第２
図ＲＰ′の如くなるのて、第１図の装置と同様の効果が
得られる。

［発明の効果］ 以上、説明した様に本発明によれば、回転検出信号と基
準位相信号の位相差に従う回転位相制御の開始時に於り
る回転速度斑の発生を防止することかてぎる回転制御装
置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をＶＴＲの回転シリンダ制御系に適用し
た一実施例の構成を示す図、 第２図は第１図の動作を説明するためのタイミングチャ
ート、 第３図は第１図の破線部内の処理をマイクロコンピュー
タのソフトウェア処理にて行う場合の動作を示すフロー
ヂャート、 第４図は従来の回転制御装置の構成例を示す図、 第５図は第４図の装置による回転速度制御を説明するた
めのタイミングチャート、 第６図は第４図の装置による速度制御情報の変化を示す
特性図、 第７図は第４図の装置による回転位相制御を説明するた
めのタイミングチャート、 第８図は第４図の装置による位相エラー情報の変化を示
す特性図である。 図中、１はモータ、２は回転速度検出器、４は速度検波
回路、５′は分周器としてのカウンタ、６は位相検波回
路、７はクロック発生器、８は加算器、１１は駆動回路
、１４はシステム制御回路、１５はサーボ制御回路、１
６はスイッチ、１７はＡＴＦ回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転体の回転速度に比例した周波数の回転検出信号を形
   成する手段と、前記回転検出信号を用いて前記回転体を
   所定の目標速度で回転させるための回転速度制御手段と
   、前記目標速度で前記回転体が回転している時の前記回
   転検出信号に比し周波数の高いクロックを分周して基準
   信号を形成する分周手段と、該基準信号と前記回転検出
   信号が位相同期する様前記回転体を回転させるための回
   転位相制御手段と、該回転位相制御手段の動作開始に応
   じて前記分周手段を前記回転検出信号でリセットする手
   段を具える回転制御装置。