JPH04322189A - Ｖｔｒのドラムサーボ回路 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＶＴＲのドラムサー
ボ回路、特にその速度サーボ回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲにおいては、一般に、磁気ヘッド
をドラムに搭載し、そのドラムをモータにより回転させ
るとともに、このドラムの回転周面に対して磁気テープ
を所定の角範囲にわたって斜めに走行させ、ビデオ信号
を記録・再生するようにしている。

【０００３】この場合、そのドラムの回転速度及び回転
位相は、記録・再生されるビデオ信号に正確に同期して
いる必要があり、そのような同期をとることは、ビデオ
信号を安定に記録・再生するための重要な技術となって
いる。

【０００４】そして、そのようなドラムの同期回転はド
ラムサーボ回路により行われるが、そのドラムサーボは
、フィードバック制御により実現されている。すなわち
、ドラムの回転速度及び回転位相が検出されるとともに
、その検出出力と、目標値との誤差が求められ、その誤
差が０になるように、ドラムの回転速度及び回転位相が
制御される。

【０００５】なお、ドラムの回転速度のサーボ制御は速
度サーボ、回転位相のサーボ制御は位相サーボと呼ばれ
ている。

【０００６】文献：アメリカ合衆国特許第３５１４６７
１　号の明細書

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のドラ
ムの回転速度の検出は、ドラムあるいはドラムモータに
結合された周波数発電機により行われるが、その周波数
発電機は、例えば次のように構成されている。

【０００８】すなわち、固定された基板の上に、星状の
銅箔パターンが、その中心がドラムの回転軸と同心状に
なるように形成されるとともに、その回転軸に永久磁石
が、銅箔パターンに対向するように設けられ、ドラムが
回転するとき、その永久磁石が一体に回転して星状の銅
箔パターンの上を通過するようにされる。

【０００９】したがって、ドラムが回転すると、その回
転速度に比例した周波数のパルスが銅箔パターンから取
り出されるので、そのパルスを周波数弁別してドラムの
回転速度に比例した大きさの電圧を得、この電圧と、目
標値との誤差が０になるように、ドラムモータのドライ
ブ電圧の大きさを制御すれば、速度サーボが行われるこ
とになる。

【００１０】この速度サーボは、周波数発電機の出力パ
ルスの周波数が、ドラムの実際の回転速度を正確に反映
していることが前提となる。

【００１１】しかし、実際には、周波数発電機の組み立
て精度あるいは取り付け精度、銅箔パターンを基板に形
成するときの精度などにより、周波数発電機の出力パル
スには時間軸誤差を生じてしまい、たとえドラムが一様
な速度で正確に回転したとしても、その出力パルスの周
波数は、ドラムの１回転の周期で変動を生じてしまう。

【００１２】したがって、そのような出力パルスを使用
してドラムの速度サーボを行っても、ドラムモータのド
ライブ電圧に１回転周期のリップル成分が含まれ、ドラ
ムの回転には、１回転周期の速度偏差を生じてしまう。

【００１３】このような速度誤差をなくすには、周波数
発電機の組み立て精度あるいは取り付け精度を向上させ
ればよいが、そのための調整に多くの時間がかかってし
まう。また、そのような調整を行っても、銅箔パターン
を基板に形成するときの誤差は残留し、ドラムの速度偏
差となってしまう。

【００１４】この発明は、以上のような問題点を解決し
ようとするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】今、調整前のＶＴＲにお
いて、そのドラムをドラムサーボ回路により回転させる
と、その回転には、上述のように、周波数発電機の出力
パルスの時間軸誤差に起因する速度偏差を生じている。

【００１６】しかし、その状態からドラムサーボ回路の
サーボループを遮断すると、ドラムモータにはドライブ
電圧が供給されなくなり、ドラムは惰性で回転するよう
になる。そして、この惰性で回転している状態のとき、
その回転には、周波数発電機の出力パルスの時間軸誤差
に起因する速度偏差は含まれず、正常な回転となってい
る。また、このときの周波数発電機の出力パルスの周波
数は、その周波数発電機に起因する時間軸誤差を有して
いる。

【００１７】したがって、この惰性で回転しているとき
の周波数発電機の出力パルスの周波数の情報を記憶して
おき、これを目標値（基準）としてドラムの回転速度を
サーボ制御すれば、これは、惰性により正常に回転した
ときの、周波数発電機の出力パルスの周波数を基準にし
ているので、ドラムは正常に回転することになる。

【００１８】この発明は、このような点に着目して、ド
ラムの速度サーボを行うようにしたものである。

【００１９】すなわち、この発明においては、各部の参
照符号を後述の実施例に対応させると、磁気ヘッドの搭
載されたドラムを回転駆動するドラムモータ１と、この
ドラムモータ１に回転的に結合されてドラムの回転速度
に比例した周波数のパルスＰＦ　を出力する周波数発電
機２と、この周波数発電機２から出力されたパルスＰＦ
　を分周して、ドラムの１回転に対して複数６個の分周
パルスＰＤ　〜ＰＤ　を形成する分周回路４と、この分
周回路４から出力される分周パルスＰＤ　〜ＰＤ　の１
周期の長さを測定するカウンタ６と、ドラムが慣性で回
転している場合における、カウンタ６の測定した分周パ
ルスＰＤ　〜ＰＤ　の１周期の長さのデータＥＡＶ１〜
ＥＡＶ６を記憶するメモリ８５と、サーボ制御時におけ
る、カウンタ６の測定した分周パルスＰＤ　〜ＰＤ　の
１周期の長さのデータＥＲＲ１〜ＥＲＲ６と、メモリ８
５に記憶されているデータＥＡＶ１〜ＥＡＶ６とを比較
する比較回路８６とを設ける。

【００２０】そして、この比較回路８６の比較出力を、
ドラムモータ１にそのドライブ電圧として供給してドラ
ムの回転速度をサーボ制御するようにしたものである。

【００２１】

【作用】ドラムが慣性で回転しているときの周波数発電
機２の出力データがメモリ８５に記憶され、サーボ制御
時、そのメモリ８５に記憶されているデータを目標値と
してドラムの回転速度がサーボ制御される。したがって
、このときのドラムの回転には、周波数発電機２に起因
する速度偏差は含まれない。

【００２２】

【実施例】図１に示す例においては、この発明をＨＤＴ
Ｖ用のＶＴＲのドラムサーボ回路に適用した場合であり
、ドラムの３回転で２フィールドのビデオ信号が記録・
再生されるので、ドラムの回転数は９０回／秒である。

【００２３】そして、１はそのドラムモータ、２は周波
数発電機を示し、この周波数発電機２からは、ドラム（
図示せず）の１回転につき４８サイクルのパルスＰＦ　
が出力される。

【００２４】図２は、そのパルスＰＦ　などの波形を示
す。すなわち、同図Ａはドラムの回転位相を示すパルス
ＰＧ　で、このパルスＰＧ　は、ドラムに対して周波数
発電機２と同様に設けられたパルス発生手段（図示せず
）から、ドラムの１回転につき１サイクルの割り合いで
出力されたものである。したがって、このパルスＰＧ　
の位相は、ドラムの回転位相を示すとともに、ドラムの
回転に速度偏差がないときのパルスＰＧ　の周期ＴＧ　
は、１／９０Ｈｚ　である。

【００２５】また、図２ＢはパルスＰＦ　を示し、この
パルスＰＦ　は、ドラムの１回転につき４８サイクル出
力されるので、パルスＰＧ　の１周期ＴＧ　に対して４
８サイクル得られることになる。

【００２６】そして、このパルスＰＦ　が、波形整形回
路３を通じて分周回路４に供給されて図２Ｃに示すよう
に、１／８の周波数のパルスＰＤ　、すなわち、パルス
ＰＧ　の１周期ＴＧ　に対して６サイクルのパルスＰＤ
　に分周され、このパルスＰＤ　が、遅延回路５におい
てわずかに遅延されてからカウンタ６に供給される。

【００２７】このカウンタ６は、パルスＰＤ　の１周期
の長さを測定するためのものであり、パルスＰＤ　がク
リア入力として供給され、パルスＰＤの立ち上がりごと
にカウンタ６はクリアされるとともに、クロック形成回
路７から周波数１５．３５９７６ＭＨｚ　のクロックＣ
Ｋがカウンタ６にカウント入力として供給される。

【００２８】したがって、クリアされる直前のカウンタ
６のカウント値ＣＮＴは、パルスＰＤの１周期の長さを
示すことになる。

【００２９】そこで、カウンタ６のカウント値がマイク
ロコンピュータ８に供給されるとともに、分周回路４か
らのパルスＰＤ　がマイコン８に供給され、クリアされ
る直前のカウンタ６のカウント値、すなわち、パルスＰ
Ｄ　の１周期の長さを示すデータが、パルスＰＤ　ごと
にマイコン８に取り込まれる。

【００３０】図１においては、マイコン８の構成及びそ
の処理内容を、機能的に等価なハードウエアにより示し
ているものであり、後述するように、このマイコン８か
ら所定の電圧データが出力される。

【００３１】そして、このマイコン８からの電圧データ
が、Ｄ／Ａコンバータ９に供給されてアナログ電圧に変
換され、この電圧がアンプ１０を通じてモータ１にその
ドライブ電圧として供給される。

【００３２】以上により、速度サーボ回路が構成される
。さらに、図示はしないが、パルスＰＧ　（図２Ａ）が
目標値と比較され、その比較出力がモータ１に供給され
て位相サーボ回路が構成される。

【００３３】一方、マイコン８における処理内容は、次
のとおりである。すなわち、 ＣＮＴＲ　　　　　　：ドラムの回転に速度偏差がない
ときのパルスＰＤ　の１周期の長さ（基準値） ＣＮＴ１〜ＣＮＴ６：パルスＰＧ　の１周期ＴＧ　にお
ける、第１番目〜第６番目のパルスＰＤ　〜ＰＤ　の各
１周期の長さとすれば、ドラムの回転に速度偏差がない
ときのパルスＰＤ　の１周期の長さＣＮＴＲ、すなわち
、基準値ＣＮＴＲは、ＣＮＴＲ＝（１５．３５９７６Ｍ
Ｈｚ　／９０Ｈｚ　）／６サイクル＝２８４４４　カウ
ント となる。

【００３４】しかし、ドラムの回転に速度偏差があると
きには、パルスＰＤ　〜ＰＤ　の１周期の長さＣＮＴ１
〜ＣＮＴ６は、その速度偏差に対応して変化し、ドラム
の回転が速いときには、基準値ＣＮＴＲよりも小さくな
り、遅いときには大きくなる。

【００３５】そこで、メモリ８５の速度偏差のデータＥ
ＡＶ１〜ＥＡＶ６が０クリアされ、次に、速度サーボ回
路及び位相サーボ回路によりドラムが回転させられてド
ラムが位相ロックされる。なお、この場合、ドラムの回
転速度は規定値であるが、一般に速度偏差を生じている
。

【００３６】続いて、速度サーボ回路及び位相サーボ回
路の動作が停止され、ドラムは慣性で回転させられる。

【００３７】そして、ドラムが慣性で回転するようにな
ったら、直ちに、そのときのカウンタ６のカウント値Ｃ
ＮＴ１〜ＣＮＴ６、すなわち、パルスＰＤ　〜ＰＤ　の
長さのデータＣＮＴ１〜ＣＮＴ６が、順に減算回路８１
に供給されるとともに、基準値形成回路８２から基準値
ＣＮＴＲが取り出されて減算回路８１に供給され、 ＥＲＲｎ＝ＣＮＴｎ−ＣＮＴＲ ただし、ｎ　＝１　〜６ で示す減算が行われて速度偏差のデータＥＲＲ１〜ＥＲ
Ｒ６が順に取り出される。

【００３８】そして、このデータＥＲＲ１〜ＥＲＲ６が
、スイッチ回路８３を通じて平均化回路８４に供給され
、データＥＲＲ１〜ＥＲＲ６のそれぞれが、ドラムの数
回転分について平均化されてデータＥＡＶ１〜ＥＡＶ６
とされ、この平均化された速度偏差のデータＥＡＶ１〜
ＥＡＶ６がメモリ８５に書き込まれる。

【００３９】なお、このメモリ８５へのデータＥＡＶ１
〜ＥＡＶ６の書き込は、メモリ８５をＰ−ＲＯＭとし、
工場においてＶＴＲの調整時に行うことができる。

【００４０】そして、サーボ制御時には、パルスＰＤ　
〜ＰＤ　ごとに、カウンタ６から、サーボ制御下におけ
るパルスＰＤ　〜ＰＤ　の各周期の長さのデータＣＮＴ
１〜ＣＮＴ６が取り出され、このデータＣＮＴ１〜ＣＮ
Ｔ６が減算回路８１に順に供給されるとともに、基準値
形成回路８２から基準値ＣＮＴＲが減算回路８１に供給
されて ＥＲＲｎ＝ＣＮＴｎ−ＣＮＴＲ で示す減算が行われてサーボ制御下における速度偏差の
データＥＲＲ１〜ＥＲＲ６が順に取り出される。

【００４１】そして、このデータＥＲＲ１〜ＥＲＲ６が
、スイッチ回路８３を通じて比較回路８６に供給される
とともに、メモリ８５から速度偏差のデータＥＡＶ１〜
ＥＡＶ６が比較回路８６に供給されてデータＥＲＲ１〜
ＥＲＲ６はデータＥＡＶ１〜ＥＡＶ６とそれぞれ比較さ
れ、その比較誤差ΔＥ１〜ΔＥ６ΔＥｎ＝ＥＲＲｎ−Ｅ
ＡＶｎ が順に取り出される。

【００４２】この誤差ΔＥ１〜ΔＥ６は、データＥＡＶ
１〜ＥＡＶ６を基準としたドラムの回転速度の速度エラ
ーを示している。また、データＥＡＶ１〜ＥＡＶ６は、
ドラムが慣性で回転しているときのパルスＰＤ　〜ＰＤ
　の１周期の長さであり、これは周波数発電機２に起因
する時間軸誤差を示している。したがって、誤差ΔＥ１
〜ΔＥ６が０になれば、このとき、ドラムの回転には周
波数発電機２に起因する速度偏差が含まれないことにな
る。

【００４３】そこで、この誤差ΔＥ１〜ΔＥ６が、減算
回路８７に順に供給されるとともに、基準値形成回路８
２から基準値ＣＮＴＲが減算回路８７に供給されて減算
回路８７からは、逆相の誤差ΔＥ１〜ΔＥ６と、基準値
ＣＮＴＲとを有するデータが取り出され、このデータが
ループフィルタ８８を通じてマイコン８から出力される
。

【００４４】そして、このマイコン８の出力が、Ｄ／Ａ
コンバータ９によりアナログ電圧に変換されてからアン
プ１０を通じてモータ１にそのドライブ電圧として供給
される。

【００４５】したがって、ドラムは、基準値ＣＮＴＲに
対応した速度で回転するとともに、その回転時、周波数
発電機２に起因する速度偏差はキャンセルされることに
なる。すなわち、ドラムの回転には、周波数発電機２の
組み立て精度や取り付け精度、あるいはその銅箔パター
ンを基板に形成するときの誤差などに起因する速度偏差
が含まれることがない。

【００４６】こうして、この発明によれば、ドラムを慣
性で回転させるとともに、このときの周波数発電機２の
出力データをメモリ８５に記憶しておき、サーボ制御時
、そのメモリ８５に記憶しておいたデータを目標値とし
てドラムの回転速度をサーボ制御しているので、このと
きのドラムの回転には、周波数発電機２に起因する速度
偏差の含まれることがない。

【００４７】しかも、多くの時間のかかる調整が不要で
あり、周波数発電機２の銅箔パターンを基板に形成する
ときの誤差に起因する速度偏差も除去できる。

【００４８】ところで、上述のように、ドラムを慣性で
回転させて周波数発電機２の出力データをメモリ８５に
記憶するとき、その出力データには、モータ１のベアリ
ングなど機械的部分の摩擦による回転誤差成分が含まれ
てしまう。したがって、サーボ制御時、モータ１に供給
されるドライブ電圧には、その回転誤差成分によるリッ
プル成分が含まれ、これがドラムの回転の速度偏差とし
て現れてしまう。

【００４９】図３に示す例においては、そのような回転
誤差による速度偏差もなくそうとするものである。

【００５０】このため、この例においては、サーボ制御
時、モータ１に供給されるドライブ電圧の一部がＡ／Ｄ
コンバータ１１に供給されてデジタルデータＤ１１に変
換され、このデータＤ１１がマイコン８に供給され、モ
ータ１に供給されるドライブ電圧に含まれるリップル成
分がなくなる方向に、フィルタ８８の出力がパルスＰＤ
　〜ＰＤ　ごとに補正される。

【００５１】この場合、その補正量は、パルスＰＤ　〜
ＰＤ　ごとに独立したものではなく、あるパルスＰＤ　
のときの補正量が正しくないと、それ以後のパルスＰＤ
　のときの補正量に影響するので、補正量はカットアン
ドトライ的に決定することになるが、回転誤差成分によ
る速度偏差のデータをループフィルタ８８に入力し、そ
の結果であるモータ１のドライブ電圧、すなわち、デー
タＤ１１をマイコン８のＣＰＵにより解析することによ
り、その補正値の設定をソフトウエアにより自動的に行
うことができる。

【００５２】なお、上述において、減算回路８１におけ
る基準値ＣＮＴＲの減算は行わなくてもよい。

【００５３】

【発明の効果】この発明によれば、ドラムを慣性で回転
させるとともに、このときの周波数発電機２の出力デー
タをメモリ８５に記憶しておき、サーボ制御時、そのメ
モリ８５に記憶しておいたデータを目標値としてドラム
の回転速度をサーボ制御しているので、このときのドラ
ムの回転には、周波数発電機２に起因する速度偏差の含
まれることがない。

【００５４】しかも、多くの時間のかかる調整が不要で
あり、周波数発電機２の銅箔パターンを基板に形成する
ときの誤差に起因する速度偏差も除去できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一例の系統図である。

【図２】この発明を説明するための波形図である。

【図３】この発明の他の例の系統図である。

【符号の説明】

１　　ドラムモータ ２　　周波数発電機 ４　　分周回路 ６　　カウンタ ７　　クロック形成回路 ８　　マイクロコンピュータ ９　　Ｄ／Ａコンバータ １１　　Ａ／Ｄコンバータ ８２　　基準値形成回路 ８５　　メモリ ８６　　比較回路 ８８　　ループフィルタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　磁気ヘッドの搭載されたドラムを回転
   駆動するドラムモータと、このドラムモータに回転的に
   結合されて上記ドラムの回転速度に比例した周波数のパ
   ルスを出力する周波数発電機と、この周波数発電機から
   出力された上記パルスを分周して、上記ドラムの１回転
   に対して複数個の分周パルスを形成する分周回路と、こ
   の分周回路から出力される上記分周パルスの１周期の長
   さを測定するカウンタと、上記ドラムが慣性で回転して
   いる場合における、上記カウンタの測定した上記分周パ
   ルスの１周期の長さのデータを記憶するメモリと、サー
   ボ制御時における、上記カウンタの測定した上記分周パ
   ルスの１周期の長さのデータと、上記メモリに記憶され
   ているデータとを比較する比較回路とを有し、この比較
   回路の比較出力を、上記ドラムモータにそのドライブ電
   圧として供給して上記ドラムの回転速度をサーボ制御す
   るようにしたＶＴＲのドラムサーボ回路。