JPH0352583A - ドラムモータの制御装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野〉 本発明はビデオテーブレコーダ（ＶＴＲ）に用いられる
回転磁気ヘッドの回転速度及び位相を制御するドラム制
御装置に係わり、特に速度制御信号が有する偏差の除去
に関する。

（従来の技術） 家庭用ＶＴＲでは、磁気ヘッドを搭載して回転するドラ
ムを駆動するドラムモータの回転速度及び位相を制御す
るドラムモータの制御装置が設けられている。前記ドラ
ムモータにはその回転数に比例した周波数を有する信号
を発生する周波数発電機（ＦＧ）と、その回転位相が所
定の位相に達した時にパルスを発生するパルス発生器（
ＰＧ）が取り付けられている。従って、前記ドラムモー
タの制御装置はこれらＦＧバルス及びＰＧパルスを入力
して前記ドラムモータの回転速度及び位相を制御してい
る。しかし、これら周波数発電機やパルス発生器はドラ
ムモータの回転軸に取り付けられているため、取り付け
精度や回転軸の偏心及びモー夕の界磁の影響等によって
、発生するパルスの振幅や位相が一定にならない、所謂
ＦＧむらが発生する。このため、ドラムモータの回転数
が一定であるにも拘らず、前記ドラムモータの制御装置
によって前記ＦＧ信号の周波数が一定となるように制御
されることにより、逆にドラムモータの回転数が変動し
てしまうという問題点があった。

そこでこの問題点を解決する方法として、前記ＦＧむら
の要因である取り付け誤差及び偏心などに起因するドラ
ムモータの回転数の整数倍成分＜ｙｓ差成分〉を除去す
る制御方式がテレビジョン学会技術報告で発表されおり
、第３図はこの制御方式を示したブロック図である。こ
の方式はＦＧ信号の周期とその目標値（ＦＧむらの無い
時のセンター値）との偏差量を検出し、ＦＧ信号周期計
測結果からその偏差量に相当する量を減算するものであ
り、帰還型デジタル櫛形フ・ｆルタと呼ばれている。こ
の帰還型デジタル櫛形フィルタの動作を詳述すると、レ
ジスタ１８１〜１８６はそれぞれＦＧむらに因る偏差デ
ータｐ１〜Ｄ６を保持し、レジスター８　に保持されて
いる偏差データＤ６６ が乗算器１９によってＫ倍される。その後、このＫｘＤ
６が減算器ｌ６にて入カデータＸから減算され、得られ
た結果が信号Ｙとなって出力されると共に、この信号Ｙ
にレジスター８６に保持されている偏差データＤ６が加
算器１９にて加算されて、これがレジスター８１の新た
な保持データとなる。従って、入カデータＸがＦＧむら
に因る定常偏差を持っている場合、上記動作を繰り返す
ことによって、レジスター８６に儂差量に相当するデー
タが蓄えられ、出力信号Ｙがセンター値θを中心として
増減するような補正が行われる。例えば、入力データＸ
に正数の定常偏差がある場合、レジスター８６の値は、
出力信号Ｙが負数になるまで増加し、その後は出力信号
Ｙが前記θを中心として増減するような値に落ち着く。

但し、上記フィルタはドラムモーター回転当たりＦＧパ
ルスが６個出力される例であり、又、ＫはＯ＜Ｋ＜１な
る定数である。このフィルタではＫを充分１より小さく
することにより、第４図に示すようなドラムサーボ系へ
の影響を極力排除したＱの高い特性を得ることができる
。なお、第４図はレジスタ１８１〜１８６の各伝達関数
をＺ−１とした時、Ｙ／Ｘ＝（１−Ｚ　）／（１−（１
−Ｋ）Ｚ’｝テ−６ 示される周波数特性を表示している。

このような従来発表されている帰還型デジタル櫛形フィ
ルタによるＦＧむら除去方式は、モータの回転数に同期
したＦＧむらを効果的に除去することが可能であるが、
帰還方式を採っているため、ＦＧむらの程度によりその
効果が現れるまでの時間が変化するという欠点があった
。しかも、ドラムサーボ系の制御範囲を逸脱するほどの
ＦＧむらが存在する場合は、全くその効果が期待できな
いという欠点があった。

（発明が解決しようとする課題） 上記の如く従来の帰還型デジタル櫛形フィルタを用いた
信号むら除去装置では、モータの回転数に同期したＦＧ
むらを効果的に除去することが可能であるが、帰還方式
を採っているため、ＦＧむらの程度によりその効果が現
れるまでの時間が変化するという欠点があった。しかも
、ドラムサーボ自体の制御範囲を逸脱するほどのＦＧむ
らが存在する場合は、全くその効果が期待できないとい
う欠点があった そこで本発明は上記の欠点を除去するもので、ＦＧむら
の程度に依存せず常に一定の応答性とＦＧむら除去効果
を有する帰還型デジタル櫛形フィルタを備えたドラムモ
ータの制御装置を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段〉 本発明はドラムモータの回転速度に対応した速度信号及
び同モータの回転位相に対応した位相信号を得る信号検
出手段と、前記速度信号と前記ドラムモータの目標回転
速度との速度差分信号を検出する第１の速度検出手段と
、前記位相信号と前記ドラムモータの目標回転位相との
位相差分信号を検出する位相検出手段とを具備し、且つ
前記速度差分信号が含む偏差成分を記憶する記憶手段と
、前記速度差分信号からこの記憶手段に記憶された前記
偏差成分をＫ倍したデータを減算して得た信号を速度帰
還信号とすると共に、この速度帰還信号と前記偏差成分
とを加算した値を新たな偏差成分として前記記憶手段に
記憶する手段を有して成るデジタル櫛形フィルタを具備
したドラムモータの制御装置において、前記ドラムモー
タの目標回転速度との差分である速度差分信号を前記位
相信号から導出する第２の速度検出手段と、一定期間こ
の第２の速度検出手段から得られる第２の速度差分信号
を速度帰還信号とし、且つ前記位相検出手段から得られ
る位相差分信号を位相帰還信号として前記ドラムモータ
を制御する第１の制御手段と、前記ドラムモータが前記
第２の速度差分信号と前記位相差分信号に基づいて制御
されている期間に、前記信号検出手段から得られる速度
制御信号を１／Ｋ倍した信号を前記デジタル櫛形フィル
タの記憶手段に記憶させる初期値設定手段と、この初期
値設定手段によって前記速度制御信号を１／Ｋ倍した信
号を前記記憶手段に記憶させた後、前記第１の速度検出
手段から得られる第１の速度差分信号を前記櫛形フィル
タに供給して得られる偏差成分除去速度差分信号を速度
帰還信号とし、且つ前記位相検出手段から得られる位相
差分信号を位相帰還信号として前記ドラムモータを制御
する第２の制御手段とを具備した構成を有する。

（作用） 本発明のドラムモータの制御装置において、第２の速度
検出手段はドラムモータの目標回転速度との差分である
速度差分信号を位相信号から導出する。第１の制御手段
は一定期間この第２の速度検出手段から得られる第２の
速度差分信号を速度帰還信号とし、且つ位相検出手段か
ら得られる位相差分信号を位相帰還信号として前記ドラ
ムモータを制御する。初期値設定手段は前記ドラムモー
タが前記第２の速度差分信号と前記位相差分信号に基づ
いて制御されている期間に、信号検出手段から得られる
速度制御信号を１／Ｋ倍した信号をデジタル櫛形フィル
タの記憶手段に記憶させる。

この初期値設定手段によって前記速度制御信号を１／Ｋ
倍した信号を前記記憶手段に記憶させた後、第２の制御
手段は第１の速度検出手段から得られる第１の速度差分
信号を前記櫛形フィルタに供給して得られる偏差成分除
去速度差分信号を速度帰還信号とし、且つ前記位相検出
手段から得られる位相差分信号を位相帰還信号として前
記ドラムモータを制御する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を従来例と同一部には同一符号
を示して図面を参照して説明する。第１図は本発明のド
ラムモータの制御装置の一実施例を示したブロック図で
ある。１は磁気ヘッドを搭載して回転するドラムを駆動
するドラムモータ、２はドラムモータ１の回転位相に対
応したパルスＤ−ＰＧを発生するパルス発生器、３はド
ラムモータの回転速度に対応した周波数を有する信号Ｄ
−ＦＧを発生する周波数発電機、４はバルスＤ−ＰＧの
波形を整形するシュミット回路、、５は信号Ｄ−ＦＧの
波形を整形するシュミット回路、６はパルスＤ−ＰＧか
らドラムモータ２１の回転速度を制御する速度差分信号
１００を検出する速度検出器、７はパルスＤ−ＰＧから
ドラムモータ１の回転位相を制御する位相差分信号２０
０を検出する位相検出器、８は信号Ｄ−ＦＧからドラム
モータ１の回転速度を制御する速度差分信号３００を検
出する速度検出器、９は速度差分信号３００のＦＧむら
を除去する信号むら除去回路（帰還型デジタル櫛形フィ
ルタ〉、１０は信号むら除去回路９から出力される速度
差分信号４００と位相検出器７から出力される位相差分
信号２００とを加算する加算器、ｌ１は速度検出器６か
ら出力される速度差分信号１００と位相検出器７から出
力される位相差分信号２００とを加算する加算器、１２
は加算器１０の加算結果を積分するループフィルタ、１
３は加算器１ｌの加算結果を積分するループフィルタ、
１４はループフィルタ１２又は１３のいずれか一方の出
力を選択して出力するスイッチ、ｌ５はスイッチ１４か
ら出力される回転制御信号を増幅するドライバ回路であ
る。

第２図は第１図に示した信号むら除去回路９の詳細例を
示したブロック図である。１６は入力信号３００から乗
算器１７の出力信号を減算する減算器、１７はレジスタ
ｌ８６の保持信号をＫ倍する乗算器、１８１〜１８６は
スイッチ２０の端子Ｃから入力されるデータを順次保持
するレジスタ、１９は減算器■６の出力信号４００とレ
ジスタ１８６の保持信号とを加算して、この加算結果を
スイッチ２０の端子ａに出力する加算器、２０は加算器
ｌ９の出力と乗算器１７の出力のいずれか一方を選択し
て出力するスイッチ、２１は入力信号３００に１／Ｋを
乗算した結果をスイッチ２０の端子ｂに出力する乗算器
である。

次に本実施例の動作について説明する。第１図において
、電源投入後又はシステム投入後等の初期時のドラムモ
ータ制御時には、スイッチ１４は端子ｂ側に切り替わっ
ている。速度検出器６及び位相検出器７はそれぞれパル
ス発生器２から出力されるパルスＤ−ＰＧから速度差分
信号１００及び位相差分信号２００を検出して、これら
信号を加算器１１に出力する。加算器１１から出力され
た前記両信号の加算結果はループフィルタ１３にて積分
され、スイッチ１４を介してドライバ回路１５に入力さ
れる。このため、ドライバ回路１５は入力されるバルス
Ｄ−ＰＧ系の回転制御信号を増幅してこれをドラムモー
タ１に出力する。こうして、ドラムモータ１の位相及び
速度がパルスＤ−ＰＧ系によって制御されている時、速
度検出器８は周波数発電機３から出力されるＤ−ＦＧ信
号から速度差分信号３００を検出してこれを信号むら除
去回路９に出力する。

次にこの時の前記信号むら除去回路９の動作について説
明する。先ず、第２図に示したスイッチ２０は第１図に
示したスイッチ１４が端子ｂ側にあってドラムモータ１
がサーボロックされた時、端子ｂ側に切り替えられる。

従って、第１図の速度検出器８から出力される速度差分
信号３００は乗算器２１によって１／Ｋ倍された後、ス
イッチ２０を介してレジスタ１８１に入力される。レジ
スタ１８１〜１８６は、パルスＤ−ＦＧに同期して動作
し、乗算器２１の出力信号が順次レジスタ１８１〜１８
６に保持される。その後、Ｄ−ＰＧ同期してスイッチｌ
４、２０は連動して端子ａ側に切り替えられる。これに
より、信号むら除去回路９は帰還型櫛形フィルタを形成
し、減算器１６は速度差分信号３００からＦＧむら成分
を除去し、偏差のない速度差分信号４００が加算器１０
に出力される。一方、位相検出器７はパルスＤ−ＰＧか
ら位相検出信号２００を検出すると、これを加算器１０
に出力する。このため、加算器１０は速度差分信号４０
０と位相差分信号２００とを加算して、その結果をルー
プフィルタ１２に出力する。

加算器１０から出力された前記両信号の加算結果はルー
プフィルタ１２にて積分され、スイッチ１４を介してド
ライバ回１１５に入力される。このため、ドライバ回路
１５は入力される信号Ｄ−ＦＧとパルスＤ−ＰＧ系の回
転制御信号を増幅して、これをドラムモータ１に出力す
る。こうして、ドラムモータ１の位相及び速度がパルス
Ｄ−ＰＧ系と信号Ｄ−ＦＧによって制御される。

本実施例によれば、当初ドラムモータ１の回転速度及び
回転位相をパルスＤ−ＰＧのみにて制御し、その時得ら
れる信号Ｄ−ＦＧ系の速度検出信号を信号むら除去回路
９のレジスタ１８１〜１８６に保持させ、信号Ｄ−ＦＧ
が有する偏差量の初期値を求めておいてから、ドラムモ
ータｌの制御を信号Ｄ−ＦＧから得られる速度差分信号
３００及びパルスＤ−ＰＧから得られる位相速度差分信
号２００によって制御すると共に、前記信号むら除去回
路９を動作させて、前記速度差分信号３００からＦＧむ
ら成分を除去するため、ＦＧむらの程度によらず、一定
時間内にＦＧむら除去効果を得られると共に、ドラム制
御装置の制御範囲を逸脱するほどのＦＧむらが存在して
も前記ＦＧむら除去効果を得ることができる。又、上記
方式を用いることにより、信号Ｄ−ＦＧの精度を落とす
ことができ、コストダウンを図ることができる。従って
、例えば、ドラムモータ１の相切り替えのためのスイッ
チングパルスをＤ−ＦＧ信号として使用することも可能
になる。

〔発明の効果〕

以上記述した如く本発明のドラムモータの制御装置によ
れば、ＦＧむらの程度に依存せず常に一定の応答性とＦ
Ｇむら除去効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のドラムモータの制御装置の一実施例を
示したブロック図、第２図は第１図に示した信号除去回
路の詳細例を示したブロック図、第３図は従来のドラム
モータの制御装置の一例を示したブロック図、第４図は
第３図に示した回路の信号除去特性を示した特性図であ
る。 ■・・・ドラムモータ　　　３・・・周波数発電機２・
・・パルス発生器　　　６、８・・・速度検出器７・・
・位相検出器　　　　９・・・信号むら除去回路１０，
ＩＬ１９・・・加算器 １２、１３・・・ループフィルタ ｌ４、２０・・・スイッチ　　１５・・・ドライバ回路
１６・・・減算器　　　　　１７、２１・・・乗算器１
８１〜１８６・・・レジスタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ドラムモータの回転速度に対応した速度信号及び同モー
   タの回転位相に対応した位相信号を得る信号検出手段と
   、前記速度信号と前記ドラムモータの目標回転速度との
   速度差分信号を検出する第１の速度検出手段と、前記位
   相信号と前記ドラムモータの目標回転位相との位相差分
   信号を検出する位相検出手段とを具備し、且つ前記速度
   差分信号が含む偏差成分を記憶する記憶手段と、前記速
   度差分信号からこの記憶手段に記憶された前記偏差成分
   をに倍したデータを減算して得た信号を速度帰還信号と
   すると共に、この速度帰還信号と前記偏差成分とを加算
   した値を新たな偏差成分として前記記憶手段に記憶する
   手段を有して成るデジタル櫛形フィルタを具備したドラ
   ムモータの制御装置において、前記ドラムモータの目標
   回転速度との差分である速度差分信号を前記位相信号か
   ら導出する第２の速度検出手段と、一定期間この第２の
   速度検出手段から得られる第２の速度差分信号を速度帰
   還信号とし、且つ前記位相検出手段から得られる位相差
   分信号を位相帰還信号として前記ドラムモータを制御す
   る第１の制御手段と、前記ドラムモータが前記第２の速
   度差分信号と前記位相差分信号に基づいて制御されてい
   る期間に、前記信号検出手段から得られる速度制御信号
   を１／Ｋ倍した信号を前記デジタル櫛形フィルタの記憶
   手段に記憶させる初期値設定手段と、この初期値設定手
   段によって前記速度制御信号を１／Ｋ倍した信号を前記
   記憶手段に記憶させた後、前記第１の速度検出手段から
   得られる第１の速度差分信号を前記櫛形フィルタに供給
   して得られる偏差成分除去速度差分信号を速度帰還信号
   とし、且つ前記位相検出手段から得られる位相差分信号
   を位相帰還信号として前記ドラムモータを制御する第２
   の制御手段とを具備したことを特徴とするドラムモータ
   の制御装置。