JPH09505929A - サーボ制御ループを含む記録および/または再生装置 - Google Patents
サーボ制御ループを含む記録および/または再生装置Info
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- JPH09505929A JPH09505929A JP8511556A JP51155695A JPH09505929A JP H09505929 A JPH09505929 A JP H09505929A JP 8511556 A JP8511556 A JP 8511556A JP 51155695 A JP51155695 A JP 51155695A JP H09505929 A JPH09505929 A JP H09505929A
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B15/00—Driving, starting or stopping record carriers of filamentary or web form; Driving both such record carriers and heads; Guiding such record carriers or containers therefor; Control thereof; Control of operating function
- G11B15/18—Driving; Starting; Stopping; Arrangements for control or regulation thereof
- G11B15/46—Controlling, regulating, or indicating speed
- G11B15/54—Controlling, regulating, or indicating speed by stroboscope; by tachometer
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
情報信号を、縦の記録キャリヤ(2)上のトラック中に記録/再生する記録および/または再生装置は、リール(9)を駆動し、回転させ、前記記録キャリヤのその長手方向において供給動作を行うモータ(11)を含むリール駆動手段を具える。記録キャリヤ速度検出手段(20,21,56)は、前記供給動作中の前記記録キャリヤの速度に関係する第1検出信号を発生するために存在する。第2検出手段(18,60)が存在し、前記リールに巻回されている前記記録キャリヤの巻き半径と関係を有する第2検出信号の発生に適合する。さらに、信号結合手段(58,64)は、前記記録キャリヤの供給速度が予め決められた速度と等しくなるようなサーボ制御信号を得るために、前記第1および第2検出信号を、前記記録キャリヤの予め決められた速度を表す予め決められた信号と結合するために存在する。前記信号結合手段は、前記予め決められた信号と前記第1検出信号との間の偏差の計算と、前記偏差の前記第2検出信号への非線形的結合とに相当するような前記サーボ制御信号の発生に適合する。
Description
【発明の詳細な説明】
サーボ制御ループを含む記録および/または再生装置
本発明は、情報信号を縦の記録キャリヤにおけるトラックに記録/再生する装
置であって、
リールを駆動して回転して前記記録キャリヤのその長手方向における供給動作
を行うモータを含むリール駆動手段と、
前記供給動作中に前記記録キャリヤの速度に関して第1検出信号を発生する記
録キャリヤ速度検出手段と、
第2検出信号を発生する第2検出手段と、
前記第1および第2検出信号と、前記記録キャリヤの予め決められた速度を表
す予め決められた信号とを結合し、その結果前記記録キャリヤの供給速度が前記
予め決められた速度と等しくなるようにする信号結合手段とを具える装置に関す
るものである。
このような装置は、欧州特許出願公開明細書第570,956A2号から既知
である。さらに特に、この刊行物の図46に示されている装置は、速度制御ルー
プとして働く外部(または第1)サーボ制御ループを含み、このループにおいて
、前記記録キャリヤの実際の速度に関する第1検出信号と、前記記録キャリヤの
所望の速度に関する予め決められた信号とを比較する。さらに、内部(または第
2)サーボループが存在し、このループにおいて、回転速度を測定して第2フィ
ードバック信号として使用し、前記モータの速度制御を向上させる。
結果として生じるサーボ制御信号を使用し、巻き取りリールを回転させるため
に、前記モータに供給信号を供給する。
しかしながらこの既知の装置は、既知のサーボシステムによって十分に抑制す
ることができない記録キャリヤ速度において不規則になりやすい。
本発明の目的は、記録キャリヤ速度の変化に対してより高い抑制能力を有する
、改善された記録および/または再生装置を提供することである。
本発明による装置は、前記第2検出手段を、前記リールに巻回されている記録
キャリヤの巻き半径に関係する第2検出信号の発生に適合させ、前記信号結合手
段を、前記予め決められた信号と前記第1検出信号との間の偏差の計算と、前記
偏差と前記第2検出信号との非線形な結合とに相当するような、前記サーボ制御
信号の発生に適合させたことを特徴とする。
本発明は、前記記録キャリヤを前記モータによって駆動される前記リールに供
給している間、前記リールに巻回される前記記録キャリヤの巻き半径は、一般に
小さい値から大きい値に変化するという認識に基づいている。このため、サーボ
ゲインは変化する。サーボシステムの動作範囲全体に対する速度コントローラが
必要となる。しかしながら、変化するゲインは、前記サーボシステムの達成しう
る性能を制限する。
本発明に従って、前記リールに巻回される記録キャリヤの巻き半径の変化に応
じた非線形的補償を提案することによって、前記サーボシステムを、この変化と
実際的に独立に製作することができ、その結果、前記サーボシステムの性能が向
上する。
前記第2の検出を、リールの回転速度に応じた前記第2検出信号の発生に適合
させてもよい。前記リールを、巻き取りリールとしてもよいが、代わりに繰り出
しリールとしてもよく、前記巻き取りリールにおける半径は、前記記録キャリヤ
の全体の長さが既知の場合、前記繰り出しリールの半径から決定される。
本装置は、前記第2検出手段を、前記第2検出信号が前記半径分の1に比例す
るような前記第2検出信号の発生に適合させ、前記信号結合手段を、前記予め決
められた信号と前記第1検出信号との間の偏差の計算と、前記偏差と前記第2検
出信号との結合とに相当するような前記サーボ制御信号の発生に適合させ、前記
信号結合手段が、
前記偏差を計算する偏差計算手段と、
前記偏差と前記第2検出信号とを乗算する乗算手段とを具えることを、さらに
特徴としてもよい。前記外部制御ループが、すでに前記記録キャリヤの速度を実
際的に一定に保持できるとすると、前記第2検出信号を、リールの回転速度のみ
を検出する検出手段から得ることができる。
本装置は、前記信号結合手段が、
前記第2検出信号を得るために、前記第3検出信号を前記第1検出信号に非線
形的に結合する結合手段をさらに具えることをさらに特徴としてもよい。しかし
ながら、前記外部ループが、前記記録速度を一定に保持できない場合、前記第2
検出信号を得るために前記第1検出信号も必要になる。さらに特に、前記リール
回転速度検出手段を、前記リールの回転速度に比例する第3検出信号の発生に適
合させ、前記結合手段を、前記第3検出信号の前記第1検出信号による除算に適
合させる。
前記記録キャリヤ速度検出手段の種々の実現化が可能である。あるこのような
実現化は、前記速度検出手段が、前記記録キャリヤが供給された場合それによっ
て回転するように前記記録キャリヤに接触する回転可能部材を含むようなもので
ある。前記回転可能部材の実施例を、欧州特許明細書第942016189号に
記載されているようなものとすることができる。前記速度検出手段の他の実現化
は、記録キャリヤにおいて追加の制御トラックを使用し、前記トラック中に記録
されたパルスを有する。読み取りヘッドを使用して、前記パルスを読み取り、前
記第1検出信号を得るために使用することができる。
本発明は、本発明によるサーボ制御がないと、記録キャリヤの速度変化が、キ
ャプスタンを設けられた装置におけるより非常に大きくなってしまう、キャプス
タンがない形式の装置において特に好適である。
本発明のこれらの態様および他の態様を、図に示す実施例の参照とともにさら
に明らかにする。
図1は、本装置の実施例を示し、
図2は、図1のサーボ制御回路の実施例を示し、
図3は、サーボ制御回路の他の実施例を示し、
図4は、図2のサーボ制御回路をさらに詳細に示す。
図1は、記録キャリヤ2上に/から情報を記録/再生する装置の実施例を示す
。前記記録キャリヤを、繰り出しリール8からガイドローラ13および14を介
して巻き取りリール9に速度vtで輸送されるテープ状記録キャリヤとする。輸
送の方向を、図において矢印によって示す。本実施例において、前記テープの輸
送を、前記巻き取りリール9に結合されたリールモータ11によって実現する。
本実施例を、キャプスタンのない形式のものとする。これは、キャプスタンおよ
びピンチローラを、速度vtでのテープの輸送の実現に利用できないことを意味
する。
磁気ヘッド1は、記録キャリヤ2におけるトラック上に/から、オーディオ信
号のような情報信号を記録および/または再生するためにある。信号処理ユニッ
ト5を、情報信号の記録キャリヤへの記録を可能にするために、端子6に加えら
れた情報信号の処理に利用できる。再生モードにおける場合、信号処理ユニット
5は、情報信号を再生して端子6にこの再生された情報信号を供給するために、
記録キャリヤからヘッド1によって読み取られた信号を処理する。
テープ2と機械的に接触し、テープがその2つの長手方向の一方において供給
されるときこのテープによって回転する回転部材を設ける。回転速度発生器20
を前記回転部材に結合し、前記回転部材の回転速度によって命令されるパルス周
波数を有するパルスを供給させる。したがって回転速度発生器20によって発生
される時間の単位当たりのパルスの数は、テープ2の輸送速度の基準となる。
回転速度発生器18を巻き取りリール9に結合し、巻き取りリール9の回転速
度によって命令されるパルス周波数を有するパルスを供給させる。
本装置に、サーボ制御ユニット22をさらに設ける。サーボ制御ユニット22
は、予め決められた信号vrを受ける第1入力端子24を有する。この予め決め
られた信号は、記録キャリヤ2の所望の輸送速度に関係する。さらに、ユニット
22は、回転速度発生器18および20によって各々発生されるパルスを受ける
入力端子26および28を有する。このユニットは、テープ2が前記所望の速度
によって輸送されるようにモータ11の回転速度を制御するために、制御信号を
供給する出力端子32を有する。
サーボ制御ユニット22の他のさらなる詳細を図2に示す。図2のユニット2
2′は、外部ループ52および内部ループ54を具える。外部制御ループ52は
、回転速度発生器20によって供給されるパルスを、テープ2の実際の速度vt
を表す第1検出信号に変換する変換器56を具える。この信号を、図2において
符号′÷vt′によって示す。この第1検出信号を信号結合ユニット58の第1
入力端子に供給し、現在の状況において、このユニットを減算器回路の形態とす
る。端子24を、結合ユニット58の第2入力端子に結合する。
内部制御ループ54は、回転速度発生器18によって発生されるパルスを、巻
き取りリールの回転速度を表す検出信号に変換する変換器69を具える。この信
号を、図2において符号′÷ω′によって示す。この検出信号を、ループ増幅器
62を経て、第2信号結合ユニット64の第1入力端子69に供給し、現在の状
況において、このユニットを乗算器回路の形態とする。結合ユニット58の出力
端子を、PIDコントローラとしてもよい制御ユニット66を経て、結合ユニッ
ト64の第2入力端子68に結合する。
本制御システムは、以下の規則に基づく。
モータ11に印加される制御信号は、Uボルトの値を有すると仮定する。ここ
で、以下の関係が存在する。
U=C1・ω (1)
ここで、ωをモータ11の回転速度とし、C1を定数とする。さらに、以下の関
係が有効である。
vt=ω・R (2)
ここで、Rを、巻き取りリール9に巻回されるテープの巻き半径とする。
双方の式を結合すると、
vt=C1・U・R (3)
となる。
したがって、制御すべきシステム、すなわち、端子32と変換器56の出力端
子との間の装置によって形成されるシステムの変換関数vt/Uは、C1・Rに等
しい。
Rの実際の値は、時間の関数として変化する。したがって、前記システムの変
換関数は、時間の関数として変化する。さらに、Rの実際の値は、既知ではない
。
本発明は、外部制御ループ52によって制御すべきシステムの全体の変換関数
が、Rと独立になるように、1/Rに関係する他の変換関数を前記変換関数に乗
算する測定に基づいている。これを、乗算器回路64によって実現する。この回
路は、その入力端子68に印加される信号を、その入力端子69に印加される信
号に乗算する。入力端子69に印加される信号は、
C2/R (4)
のように1/Rと関係を有し、ここでC2を定数とする。
結果として、入力端子68から変換器56の出力端子までの全体の変換関数は
、C1・C2となり、したがってRと独立になる。
式(2)を使用すると、1/Rを導くことができ、式、
1/R=ω/vt (5)
が導かれる。
前記外部ループを、vtに実際的に一定に保持することができると仮定すると
、この式は、1/R÷ωに簡単になる。したがって巻き取りリールの回転速度に
関係する検出信号を供給する変換器60の出力信号を、乗算器回路64の入力端
子69に第2検出信号として印加することができる。
図3は、第2実施例を示す。外部制御ループ52を、vtに実際的に一定に保
持することができない場合、式(5)は、依然として変化する。この場合におい
て、内部制御ループ54′は、除算器の形態の追加の信号結合ユニット70を必
要とする。双方の変換器56および60の出力端子を、除算器70の対応する入
力端子に結合する。この除算器は、式(5)によって与えられる除算を実現し、
その結果、この除算器の出力信号は、1/Rと関係する。
図4は、図2のサーボ制御回路のさらなる詳細を示す。このシステムがvt=
0から始動する場合、ωもゼロになる。したがって、入力端子69に対する入力
信号はゼロになり、始動しない。この問題を、ωに対して最小値ωminを要求す
ることによって解決することができる。したがって、ループフィルタ62は、小
さい入力信号に対して最小出力信号を与え、大きい入力信号に対してこの入力信
号に比例した出力信号を有するユニット75を具える。
さらに、テープ速度が外部ループによって正確に制御されるという仮定は、ω
の小さくて比較的速い変化を考慮していない。これらの(望ましくない)変化を
、ループフィルタ62に含まれるローパスフィルタ77によって取り除くことが
できる。フィルタ77のカットオフ周波数を、内部ループ54におけるループゲ
インが外乱の影響を受けないような値にする。
入力信号がゼロの場合、ドライバ70の出力端子において出力信号を供給する
ために、図3のユニット62′は、フィルタ77を具え、ドライバ70を、上述
した始動時の問題を回避するために再調整する必要がある。
記述した実施例に対する種々の変形例が、請求の範囲によって規定される本発
明の範囲から逸脱することなしに可能であることに注意されたい。例として、上
述した回転速度発生器18を、前記巻き取りリールの回転速度に関係する検出信
号を得るために、前記巻き取りリールに結合する。しかしながら、回転速度発生
器18を、巻き取りリールモータに結合することができる。この状況において、
モータ回転速度とリール回転速度との比を考慮すべきである。
さらに、回転速度発生器18を、前記繰り出しリールに結合してもよい。この
ようにする理由は、前記繰り出しリールにおける記録キャリヤの巻き半径に関す
る情報を有する場合、記録キャリヤの全体の長さが既知である場合、これらから
前記巻き取りリールにおける記録キャリヤの巻き半径に関する情報を得ることが
できるからである。
他の例として、図3のドライバ70は、除算ω/vtを実現する。一方、ドラ
イバ70において逆の除算、すなわちvt/ωを実行すると決めてもよい。この
ような状況において、乗算器64を、1/Rによる乗算を実現するために、除算
器に交換すべきである。
さらに、上述した実施例において、結合ユニット64の入力端子69に印加さ
れる第2検出信号を、リール9の回転速度の測定から得た。しかしながら、直接
光学的手段によるような、他の方法において、リール9に巻回されたテープの巻
き半径Rを測定することができる。
さらに、上述した実施例における信号結合ユニット64を、図において示す位
置から、端子24と結合ユニット58との間に移動させることができる。これは
、外部ループ52中の結合ユニット58の前に、ユニット64のような追加の結
合ユニットをさらに必要とする。この状況において、結合ユニット、すなわちユ
ニット58および64と追加ユニット64との全体の結合回路は、前記予め決め
られた信号Vrと前器第1検出信号(図2においてユニット58の負の入力端子
に印加される信号)との偏差の計算と、前記偏差の前記第2検出信号(図2のユ
ニット64の入力端子69に印加される信号)への結合とに相当するような、前
記サーボ制御信号を発生させる。
さらに、本発明を、ヘリカルスキャン形式または線型記録/再生形式の記録/
再生装置に適用できることに注意されたい。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.情報信号を縦の記録キャリヤにおけるトラックに記録/再生する装置であっ て、 リールを駆動して回転して前記記録キャリヤのその長手方向における供給動 作を行うモータを含むリール駆動手段と、 前記供給動作中に前記記録キャリヤの速度に関して第1検出信号を発生する 記録キャリヤ速度検出手段と、 第2検出信号を発生する第2検出手段と、 前記第1および第2検出信号と、前記記録キャリヤの予め決められた速度を 表す予め決められた信号とを結合し、その結果前記記録キャリヤの供給速度を前 記予め決められた速度と等しくできるようにする信号結合手段とを具える装置に おいて、 前記第2検出手段を、前記リールに巻回されている記録キャリヤの巻き半径 に関係する第2検出信号の発生に適合させ、前記信号結合手段を、前記予め決め られた信号と前記第1検出信号との間の偏差の計算と、前記偏差と前記第2検出 信号との非線形な結合とに相当するような、前記サーボ制御信号の発生に適合さ せたことを特徴とする装置。 2.請求の範囲1に記載の装置において、前記第2検出手段を、リールの回転速 度に応じた前記第2検出信号の発生に適合させたことを特徴とする装置。 3.請求の範囲2に記載の装置において、前記第2検出手段を、前記第2検出信 号が前記半径分の1に比例するような前記第2検出信号の発生に適合させ、前記 信号結合手段を、前記予め決められた信号と前記第1検出信号との間の偏差の計 算と、前記偏差と前記第2検出信号との結合とに相当するような前記サーボ制御 信号の発生に適合させたことを特徴とする装置。 4.請求の範囲3に記載の装置において、前記信号結合手段が、 前記偏差を計算する偏差計算手段と、 前記偏差と前記第2検出信号とを乗算する乗算手段とを具えることを特徴と する装置。 5.請求の範囲4に記載の装置であって、 前記リールの回転速度に関する第3検出信号を発生するリール回転速度検出 手段をさらに具える装置において、前記信号結合手段が、 前記第2検出信号を得るために、前記第3検出信号を前記第1検出信号に非 線形的に結合する結合手段をさらに具えることを特徴とする装置。 6.請求の範囲5に記載の装置において、前記リール回転速度検出手段を、前記 リールの回転速度に比例する第3検出信号の発生に適合させ、前記結合手段を、 前記第3検出信号の前記第1検出信号による除算に適合させたことを特徴とする 装置。 7.請求の範囲1乃至6のいずれか1つに記載の装置において、前記速度検出手 段が、前記記録キャリヤが供給された場合それによって回転するように前記記録 キャリヤに接触する回転可能部材を含むことを特徴とする装置。 8.請求の範囲1乃至7のいずれか1つに記載の装置において、ピンチローラお よびキャプスタンがないことを特徴とする装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL9420276 | 1994-09-26 | ||
NL94202763.2 | 1994-09-26 | ||
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Publications (1)
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---|---|
JPH09505929A true JPH09505929A (ja) | 1997-06-10 |
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Family Applications (1)
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JP8511556A Pending JPH09505929A (ja) | 1994-09-26 | 1995-09-15 | サーボ制御ループを含む記録および/または再生装置 |
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JP (1) | JPH09505929A (ja) |
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- 1995-09-15 WO PCT/IB1995/000764 patent/WO1996010252A1/en not_active Application Discontinuation
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