KR940008095B1 - Drum and capstan motor speed compensation device of vcr - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 비디오 테이프 표면을 스캐닝하는 헤드와 테이프의 속도관계를 나타낸 도면.1 is a diagram showing a velocity relationship between a tape and a head scanning a video tape surface.
제2도는 종래의 VCR서어보오계 블록구성도.2 is a block diagram of a conventional VCR servo system.
제3도의 (a)(b)(c)(d)(e)(f)는 종래 서어보오계의 신호 타이밍도.(A) (b) (c) (d) (e) (f) of FIG. 3 are signal timing diagrams of a conventional servo system.
제4도는 본 발명에 의한 VCR서어보오계의 블록구성도.4 is a block diagram of a VCR servo system according to the present invention.
제5도는 본 발명의 드럼 및 캡스턴 모터속도 보정장치의 블록구성도.5 is a block diagram of a drum and capstan motor speed correction apparatus of the present invention.
제6도는 본 발명 드럼 및 캡스턴 모터속도 보정장치에서의 신호 타이밍도.6 is a signal timing diagram in the drum and capstan motor speed correction apparatus of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
33 : 속도기준 발생부 34 : F/T변환부33: speed reference generator 34: F / T converter
35, 40 : 가산기 36, 38 : 필터35, 40: adder 36, 38: filter
37, 39 : 분주기37, 39: divider
본 발명은 비디오 카세트 레코더(VCR)의 드럼과 캡스턴 모터의 속도제어를 보정해주는 장치에 관한 것으로, 특히 드럼 및 캡스턴 모터의 속도제어계의 기준값을 수직동기신호(V. sync)로부터 구한 가변제어정보에 따라 가변적으로 설정해 주므로서 비표준신호의 기록시에도 정밀한 모터제어가 가능하도록 한 드럼 및 캡스턴 모터속도 보정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for correcting the speed control of the drum and capstan motor of a video cassette recorder (VCR). The present invention relates to a drum and capstan motor speed compensator which allows precise motor control even when recording non-standard signals by varying setting.
통상 헬리컬 주사방식으로 비디오 신호를 기록 및 재생하는 VCR이나 캠코더에서는 제1도에서와 같이 수평방향으로 진행하는 비디오 테이프상에 경사지게 헤드를 스캐닝시키고 있다. 이때 헤드드럼의 회전속도(Vd)와 캡스턴에 의한 테이프 진행속도(Vc)의 벡터합이 테이프 표면에 대한 헤드의 상대속도(Vi)가 된다. 이와같은 헤드의 상대속도(Vi)는 비디오 트랙에 신호를 기록하거나 재생하는 경우 공히 일정해야 하고 안정된 속도를 유지해야 색번짐이나 변형을 방지할 수 있으며, 이와같이 헤드의 상대속도를 일정하게 제어하기 위하여 드럼 및 캡스턴 서어보오계에서 드럼과 캡스턴의 구동모터 속도, 위상을 제어하고 있다.In a VCR or a camcorder for recording and reproducing a video signal by a helical scanning method, the head is inclinedly scanned on a video tape running horizontally as shown in FIG. At this time, the vector sum of the rotation speed Vd of the head drum and the tape traveling speed Vc by the capstan becomes the relative speed Vi of the head with respect to the tape surface. The head's relative speed (Vi) should be constant when recording or playing back signals on the video track, and it should be maintained at a stable speed to prevent color bleeding or deformation. And control the speed and phase of the drive motor of the drum and capstan in the capstan servo system.
이를 참조하면 종래의 드럼 및 캡스턴 서어보오계 구성은, 드럼구동을 수행하는 드럼모터(1)의 회전을 검출하는 드럼 FG센서(2)와, 상기 검출신호를 구형파 신호로 파형변환시키는 파형정형부(3)와, 정형된 드럼 FG펄스를 주파수값으로 변환시키는 F/N변환부(4)와, 변환된 드럼 FG값을 드럼속도 기준값(Dsref)과 비교하여 속도에러값을 출력하는 가산기(5)와, 상기 속도에러값을 필터링하는 노치필터(6)와, 필터링된 속도에러값을 필터링하여 속도제어량으로 출력하는 속도필터(7)와, 상기 드럼모터(1)의 위상을 검출하는 드럼 PG센서(9)와, 상기 검출신호를 구형파 신호로 파형변환시키는 파형정형부(10)와, 정형된 드럼 PG펄스를 위상값으로 변환시키는 F/N변환부(11)와, 변환된 드럼 PG값을 드럼 위상기준값(Dpref)과 비교하여 위상에러값을 출력하는 가산기(12)와, 상기 위상에러값을 필터링하여 위상제어량으로 출력하는 위상필터(13)와, 상기 속도필터(7)의 속도제어량 및 상기 위상필터(13)의 위상제어량을 가산하여 드럼모터 제어정보를 출력하는 가산기(14)와, 상기 드럼모터 제어정보를 필터링하는 보상필터(15)와, 상기 필터링된 드럼모터 제어정보를 아날로그 신호로 변환하는 D/A변환기(16)와, 상기 아날로그 제어신호를 증폭하여 드럼모터(1)를 구동시키는 구동부(17)와, 캡스턴 구동을 수행하는 캡스턴 모터(18)와, 상기 캡스턴 모터의 회전을 검출하는 캡스턴 FG센서(20)와, 검출된 캡스턴 FG신호를 구형파 펄스로 파형변환시키는 파형정형부(20)와, 상기 변환된 캡스턴 FG펄스를 분주하는 분주기(21)와, 분주된 캡스턴 FG펄스를 위상값으로 변환하는 F/N변환부(22)와, 상기 캡스턴 위상값을 캡스턴 위상기준값(Cpref)과 비교하여 위상에러값을 출력하는 가산기(23)와, 상기 가산기(12)(23)에 각각 드럼위상 기준값(Dpref) 및 캡스턴 위상기준값(Cpref)을 공급하는 위상기준 발생기(24)와, 상기 캡스턴 위상에러값을 필터링하여 위상제어량으로 출력하는 위상필터(25)와, 상기 파형정형부(20)에서 출력된 캡스턴 FG펄스를 주파수값으로 변환하는 F/N변환부(26)와, 상기 주파수값을 캡스턴 속도기준값(Csref)과 비교하여 속도에러값을 출력하는 가산기(27)와, 상기 속도에러값의 이득조정을 수행하는 곱셈기(28)와, 곱셈된 속도에러값과 상기 캡스턴 위상제어량을 가산하여 캡스턴 모터 제어정보를 출력하는 가산기(29)와, 상기 캡스턴 제어정보를 필터링하는 보상필터(30)와, 상기 필터링된 캡스턴 모터 제어정보를 아날로그 신호로 변환하는 D/A변환기(31)와, 상기 아날로그 제어신호를 증폭하여 캡스턴 모터(18)를 구동시키는 구동부(32)로 구성된다. 이와같이 구성된 종래 서어보오계에서의 드럼 및 캡스턴 모터 제어동작은 다음과 같다.Referring to this, the conventional drum and capstan servo system includes a drum FG sensor 2 for detecting rotation of the drum motor 1 for drum driving, and a waveform shaping unit for converting the detected signal into a square wave signal. (3), an F / N converter 4 for converting the shaped drum FG pulses into a frequency value, and an adder for outputting a speed error value by comparing the converted drum FG value with a drum speed reference value Dsref (5). ), A notch filter 6 for filtering the speed error value, a speed filter 7 for filtering the filtered speed error value and outputting the filtered speed error value, and a drum PG for detecting the phase of the drum motor 1. A sensor 9, a waveform shaping unit 10 for converting the detected signal into a square wave signal, a F / N converting unit 11 for converting a shaped drum PG pulse into a phase value, and a converted drum PG value And an adder 12 for outputting a phase error value by comparing with the drum phase reference value Dpref, A phase filter 13 for filtering the phase error value and outputting it as a phase control amount, and an adder 14 for outputting drum motor control information by adding the speed control amount of the speed filter 7 and the phase control amount of the phase filter 13; ), A compensation filter 15 for filtering the drum motor control information, a D / A converter 16 for converting the filtered drum motor control information into an analog signal, and amplifying the analog control signal to a drum motor ( 1) the drive unit 17 for driving the capstan, the capstan motor 18 for performing the capstan drive, the capstan FG sensor 20 for detecting the rotation of the capstan motor, and the waveform of the detected capstan FG signal into a square wave pulse A waveform shaping unit 20 to divide the divided capstan FG pulses, an F / N converter 22 converting the divided capstan FG pulses into a phase value, and the capstan phase value To the capstan phase reference value (Cpref) An adder 23 for outputting a phase error value, a phase reference generator 24 for supplying a drum phase reference value Dpref and a capstan phase reference value Cpref to the adders 12 and 23, respectively, and the capstan phase error A phase filter 25 for filtering the values and outputting them as a phase control amount, an F / N converter 26 for converting the capstan FG pulses output from the waveform shaping unit 20 into frequency values, and capstans for the frequency values. An adder 27 for outputting a speed error value compared to the speed reference value Csref, a multiplier 28 for adjusting gain of the speed error value, a multiplied speed error value and the capstan phase control amount, and a capstan An adder 29 for outputting motor control information, a compensation filter 30 for filtering the capstan control information, a D / A converter 31 for converting the filtered capstan motor control information into an analog signal, and the analog Caps by amplifying control signal It consists of a drive part 32 for driving the turn motor 18. The drum and capstan motor control operation in the conventional servo system configured as described above is as follows.
(1) 드럼 속도/위상제어계(1) drum speed / phase control system
드럼모터(1)의 회전에 따라 드럼 FG센서(2)는 드럼 회전수에 대응하는 FG(Frequency Generator)신호를 검출하고, 이 FG신호는 파형정형부(3)에서 제3도의 (a)와 같은 드럼 FG펄스(DFG)로 변환된다. 드럼 FG펄스는 F/N(Frequency to Number)변환부(4)를 거쳐 주파수값으로 변환되고 이 주파수값은 가산기(5)에 공급되어 드럼속도 기준값(Dsref)과 비교되므로서 드럼속도 에러값(SE)이 상기 가산기(5)로부터 출력된다. 이 속도에러값(SE)은 노치필터(Notch Filter)와 속도필터(7)를 거쳐 속도에러값에 대응하는 드럼속도 제어정보로 가산기(14)에 공급된다. 한편, 드럼모터(1)의 PG센서(9)는 드럼위상을 검출하여 파형정형부(10)에 공급하고, 파형정형부(10)는 검출된 드럼 PG(Phase Generator)신호를 제3도의 (b)와 같이 드럼 PG펄스(DPG)로 변환한다. 상기 드럼 PG펄스(DPG)는 F/N변환부(11)에서 드럼위상값으로 변환되어 가산기(12)에 공급된다. 가산기(12)는 위상기준 발생기(24)에서 공급된 드럼위상 기준값(Dpref)과 상기 F/N변환된 위상값을 비교하여 위상에러값(PE)을 출력하고, 위상에러값(PE)은 위상필터(13)를 통해 드럼위상 제어정보로 가산기(14)에 공급된다. 이때 위상기준 발생기(24)는 제3도의 (b)와 같이 입력되는 수직동기신호(V. sync)(8)를 기준으로 (d)도와 같이 일정한 드럼위상 기준값(Dpref)을 만들어서 가산기(12)에 공급하고 또한 이와함께 캡스턴 위상기준값(Cpref)을 만들어서 가산기(23)에도 공급한다. 상기한 바와같이 가산기(14)에 공급된 드럼속도 제어정보와 드럼위상 제어정보는 합산되어 드럼모터 제어정보로 보상필터(15)를 통해 D/A변환기(16)에 공급되고, D/A변환기(16)는 입력정보를 아날로그 신호로 변환하여 구동부(17)에 공급하며, 구동부(17)는 입력된 아날로그 제어신호에 대응하여 드럼모터(1)의 위상 및 속도를 구동 제어하게 된다.As the drum motor 1 rotates, the drum FG sensor 2 detects an FG (Frequency Generator) signal corresponding to the drum rotational speed. The FG signal is converted from the waveform shaping section 3 in FIG. The same drum is converted to FG pulses (DFG). The drum FG pulse is converted into a frequency value via an F / N (Frequency to Number) converting section 4, and this frequency value is supplied to the adder 5 and compared with the drum speed reference value Dsref. SE) is output from the adder 5. The speed error value SE is supplied to the adder 14 as a drum speed control information corresponding to the speed error value through a notch filter and a speed filter 7. On the other hand, the PG sensor 9 of the drum motor 1 detects the drum phase and supplies it to the waveform shaping section 10, and the waveform shaping section 10 sends the detected drum PG (Phase Generator) signal of FIG. Convert to drum PG pulses (DPG) as in b). The drum PG pulse DPG is converted into a drum phase value by the F / N converter 11 and supplied to the adder 12. The adder 12 compares the drum phase reference value Dpref supplied from the phase reference generator 24 with the F / N converted phase value to output a phase error value PE, and the phase error value PE is a phase. The filter 13 is supplied to the adder 14 as drum phase control information. At this time, the phase reference generator 24 creates a constant drum phase reference value (Dpref) as shown in (d) based on the vertical synchronous signal (V. sync) 8 input as shown in (b) of FIG. The capstan phase reference value Cpref is made together with the addition to the adder 23. As described above, the drum speed control information and the drum phase control information supplied to the adder 14 are summed and supplied to the D / A converter 16 through the compensation filter 15 as the drum motor control information, and the D / A converter. 16 converts the input information into an analog signal and supplies it to the drive unit 17, which drives the phase and speed of the drum motor 1 in response to the input analog control signal.
(2) 캡스턴 속도/위상제어계(2) Capstan speed / phase control system
캡스턴 FG센서(19)는 캡스턴 모터(18)의 회전에 대응하는 FG신호를 검출하고, 파형정형부(20)는 이 FG신호를 구형파 펄스로 변환하여 제3도의 (e)와 같은 캡스턴 FG펄스(CFG)를 분주기(21) 및 F/N변환기(26)에 공급한다. 분주기(21)는 캡스턴 FG펄스를 제3도의 (f)와 같이 1/m로 분주하고, F/N변환부(22)는 이 분주된 FG펄스를 캡스턴 위상값으로 변환하며, 가산기(23)는 위상기준 발생기(24)에서 공급되는 캡스턴 위상기준값(Cpref)을 캡스턴 위상값과 비교하여 캡스턴 위상에러값을 출력한다. 캡스턴 위상에러값은 위상필터(15)에서 필터링되어 캡스턴 위상 제어정보로 가산기(29)에 공급된다. 한편, F/N변환부(26)는 파형정형된 캡스턴 FG펄스(CFG)를 캡스턴 속도값으로 변환하고, 가산기(27)는 이 속도값과 캡스턴 속도기준값(Csref)을 비교하여 캡스턴 속도에러값을 출력한다. 캡스턴 속도에러값은 곱셈기(28)에서 소정의 이득(Kw)으로 곱셈된후 캡스턴 속도 제어정보로 가산기(29)에 공급된다. 따라서 가산기(29)는 입력된 캡스턴 위상제어정보와 캡스턴 속도제어정보를 가산하여 캡스턴 모터구동 제어정보로 출력하고, 보상필터(30)는 캡스턴 모터 제어정보를 필터링하여 D/A변환기(31)에 공급하며, D/A변환기(31)는 입력정보를 아날로그 신호로 변환하여 구동부(32)에 공급하고, 구동부(32)는 입력된 아날로그 제어신호에 대응하여 캡스턴 모터(18)의 위상 및 속도를 구동 제어하게 된다.The capstan FG sensor 19 detects an FG signal corresponding to the rotation of the capstan motor 18, and the waveform shaping unit 20 converts the FG signal into a square wave pulse to obtain a capstan FG pulse as shown in FIG. CFG is supplied to the frequency divider 21 and the F / N converter 26. The divider 21 divides the capstan FG pulses to 1 / m as shown in FIG. 3 (f), and the F / N converter 22 converts the divided FG pulses to a capstan phase value, and the adder 23 ) Outputs a capstan phase error value by comparing the capstan phase reference value Cpref supplied from the phase reference generator 24 with the capstan phase value. The capstan phase error value is filtered by the phase filter 15 and supplied to the adder 29 as capstan phase control information. On the other hand, the F / N converter 26 converts the corrugated capstan FG pulse (CFG) into a capstan velocity value, and the adder 27 compares the velocity value with the capstan velocity reference value Csref to determine the capstan velocity error value. Outputs The capstan velocity error value is multiplied by a predetermined gain Kw in the multiplier 28 and then supplied to the adder 29 as capstan velocity control information. Therefore, the adder 29 adds the input capstan phase control information and capstan speed control information to output the capstan motor driving control information, and the compensation filter 30 filters the capstan motor control information to the D / A converter 31. The D / A converter 31 converts the input information into an analog signal and supplies it to the driving unit 32. The driving unit 32 adjusts the phase and speed of the capstan motor 18 in response to the input analog control signal. Drive control.
상기 회로에서 속도기준값(Dsref)(Cpref)은 설계시에 정해준다. 이와같이 종래에는 드럼 및 캡스턴 모터의 위상 및 속도에러를 검출하여 상기 제1도에서의 헤드 상대속도 안정화를 도모하고 있다. 상기한 서어보오계에서는 드럼 1회전당 FG신호가 6개일 경우를 기준으로 설계한 경우이며, 이 경우에 각각의 기준값들은 2×Tvsync=6×Dsref, 2×Tvsync=m×Csref의 관계를 만족하는 평형상태를 유지하게 되어 있다. 그러나 서어보오계의 설계시에 드럼 FG 및 캡스턴 FG의 주기는 표준 NTSC신호 및 캡스턴/드럼 FG센서의 N/S극 착자수에 의하여 결정되고, 이는 표준신호를 기준으로 하기 때문에 이와같이 설계된 서어보오계에서 비표준신호 처리를 수행하게 되면 상기한 기준값 관계식의 평형이 무너지게 되며, 따라서 비표준신호의 기록/재생시에는 서어보오계의 불안정이 초래되고 드럼 및 캡스턴 제어에 신뢰성이 결여되는 문제점이 있다.In the circuit, the speed reference value Dsref Cpref is determined at design time. As described above, the head relative speed in FIG. 1 is stabilized by detecting phase and speed errors of the drum and capstan motor. In the above-mentioned servo system, the design is based on the case of six FG signals per drum revolution. In this case, each reference value satisfies the relationship of 2 × Tvsync = 6 × Dsref and 2 × Tvsync = m × Csref. It is supposed to maintain the equilibrium state. However, in the design of the servo system, the periods of the drum FG and capstan FG are determined by the standard NTSC signal and the N / S pole magnetization of the capstan / drum FG sensor. When the non-standard signal processing is performed, the equilibrium of the above-described reference value relation is broken. Therefore, when recording / reproducing the non-standard signal, the servo system is unstable and the drum and capstan control is lacking in reliability.
즉, 드럼 및 캡스턴 제어의 평형이 무너지게 되면 드럼의 경우 위상계의 정상편차로 인하여 헤드 스위칭에서 수직동기신호가 6.5배의 수직신호 주기에 존재해야 되는 규격을 준수할 수 없게 된다. 또한 소프트웨어 노치필터를 채용했을 경우에는 입력이 기준값에 대해 지속적으로 에러값을 수반하게 되므로 노치필터를 구성하는 버퍼의 동작중심이 (+) 또는 (-)측으로 치우치게 되어 필터링 특성을 악화시키고 이는 후단의 에러보정 수행에 악영향을 미치게 된다. 그리고 비표준신호의 주기가 일정한 값 이상으로 증가하게 되면 캡스턴 속도(Vc) 및 드럼속도(Vd)의 변화가 초래되고, 이는 곧 비디오 테이프 표면에 대한 헤드의 상대속도 변화로 나타나므로 비디오 신호의 기록/재생시 색번짐이나, 신호가 화면상에서 상측방향 또는 하측방향으로 흐르는 현상이 발생되어 화질을 저하시키게 되는 것이다.In other words, if the balance of the drum and capstan control is broken, the drum cannot comply with the specification that the vertical synchronization signal should be present at 6.5 times the vertical signal period due to the normal deviation of the phase meter. In addition, when the software notch filter is adopted, the input continuously carries an error value with respect to the reference value, so the operating center of the buffer constituting the notch filter is biased toward the (+) or (-) side, which deteriorates the filtering characteristics. This will adversely affect the execution of error correction. If the period of the non-standard signal increases above a certain value, the capstan speed (Vc) and the drum speed (Vd) are changed, which is a change in the relative speed of the head relative to the video tape surface. During playback, color bleeding or a phenomenon in which a signal flows upward or downward on the screen occurs, thereby degrading image quality.
본 발명은 드럼 서어보오계와 캡스턴 서어보오계에서 필요로 하는 드럼속도 기준값과 캡스턴 속도기준값을 수직동기신호의 주기와 설계시 기준값과의 차이에 따라 가변적으로 변경시켜 속도에러를 산출하고, 이 에러값에 따라 드럼 및 캡스턴 속도를 보정해 주므로서 비표준신호의 기록 및 재생시에도 VCR서어보오계의 제어동작에 신뢰를 기하고, 드럼 및 캡스턴 속도를 정밀하게 제어하며 색번짐이나 화상흐름의 발생을 방지하며, 이에따른 화질향상을 기할 수 있도록 한 비디오 카세트 레코더(VCR)의 드럼 및 캡스턴 모터속도 보정장치를 제공함을 목적으로 하며, 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 장치의 구성 및 작용효과를 설명하면 다음과 같다.According to the present invention, the speed error is calculated by varying the drum speed reference value and the capstan speed reference value required by the drum servomotor and the capstan servomotor according to the difference between the period of the vertical synchronization signal and the reference value at the time of design. By correcting the drum and capstan speeds according to the values, the VCR servobore system can be trusted to record and play back non-standard signals, precisely control the drum and capstan speeds, and prevent color bleeding and image flow. The present invention provides a drum and capstan motor speed compensator for a video cassette recorder (VCR) capable of improving image quality according to the present invention. Hereinafter, the configuration and effect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Same as
먼저, 제4도는 본 발명을 적용한 VCR서오보오계 즉, 드럼 서어보오계 및 캡스턴 서어보오계의 구성을 나타낸 것으로, 드럼구동을 수행하는 드럼모터(1)의 회전을 검출하는 드럼 FG센서(2)와, 상기 검출신호를 구형파 신호로 파형변환시키는 파형정형부(3)와, 정형된 드럼 FG펄스를 주파수값으로 변환시키는 F/N변환부(4)와, 변환된 드럼 FG값을 드럼속도 기준값(Dsref1)과 비교하여 속도에러값을 출력하는 가산기(5)와, 상기 속도에러값을 필터링하는 노치필터(6)와, 필터링된 속도에러값을 필터링하여 속도제어량으로 출력하는 속도필터(7)와, 상기 드럼모터(1)의 위상을 검출하는 드럼 PG센서(9)와, 상기 검출신호를 구형파 신호로 파형변환시키는 파형정형부(10)와, 정형된 드럼 PG펄스를 위상값으로 변환시키는 F/N변환부(11)와, 변환된 드럼 PG값을 드럼위상 기준값(Dpref)과 비교하여 위상에러값을 출력하는 가산기(12)와, 상기 위상에러값을 필터링하여 위상제어량으로 출력하는 위상필터(13)와, 상기 속도필터(7)의 속도제어량 및 상기 위상필터(13)의 위상제어량을 가산하여 드럼모터 제어정보를 출력하는 가산기(14)와, 상기 드럼모터 제어정보를 필터링하는 보상필터(15)와, 상기 필터링된 드럼모터 제어정보를 아날로그 신호로 변환하는 D/A변환기(16)와, 상기 아날로그 제어신호를 증폭하여 드럼모터(1)를 구동시키는 구동부(17)와, 캡스턴 구동을 수행하는 캡스턴 모터(18)와, 상기 캡스턴 모터의 회전을 검출하는 캡스턴 FG센서(20)와, 검출된 캡스턴 FG신호를 구형파 펄스로 파형변환시키는 파형정형부(20)와, 상기 변환된 캡스턴 FG펄스를 분주하는 분주기(21)와, 분주된 캡스턴 FG펄스를 위상값으로 변환하는 F/N변환부(22)와, 상기 캡스턴 위상값을 캡스턴 위상기준값(Cpref)과 비교하여 위상에러값을 출력하는 가산기(23)와, 상기 가산기(12)(23)에 각각 드럼위상 기준값(Dpref) 및 캡스턴 위상기준값(Cpref)을 공급하는 위상기준 발생기(24)와, 상기 캡스턴 위상에러값을 필터링하여 위상제어량으로 출력하는 위상필터(25)와, 상기 파형정형부(20)에서 출력된 캡스턴 FG펄스를 주파수값으로 변환하는 F/N변환부(26)와, 상기 주파수값을 캡스턴 속도기준값(Csref1)과 비교하여 속도에러값을 출력하는 가산기(27)와, 상기 속도에러값의 이득조정을 수행하는 곱셈기(28)와, 곱셈된 속도에러값과 상기 캡스턴 위상제어량을 가산하여 캡스턴 모터 제어정보를 출력하는 가산기(29)와, 상기 캡스턴 제어정보를 필터링하는 보상필터(30)와, 상기 필터링된 캡스턴 모터 제어정보를 아날로그 신호로 변환하는 D/A변환기(31)와, 상기 아날로그 제어신호를 증폭하여 캡스턴 모터(18)를 구동시키는 구동부(32)와, 상기 가산기(5)(27)에 속도기준값(Dsref1)을 공급해주는 속도기준 발생부(33)로 구성된다. 이와같이 구성된 본 발명에 의한 서어보오계에서의 드럼 및 캡스턴 모터 제어동작은 다음과 같다.First, Figure 4 shows the configuration of the VCR servo system according to the present invention, that is, the drum servo system and the capstan servo system, the drum FG sensor (2) for detecting the rotation of the drum motor (1) to perform the drum drive ), A waveform shaping section (3) for converting the detected signal into a square wave signal, an F / N converter (4) for converting a shaped drum FG pulse into a frequency value, and a drum speed of the converted drum FG value. An adder 5 for outputting a speed error value compared to the reference value Dsref1, a notch filter 6 for filtering the speed error value, and a speed filter 7 for filtering the filtered speed error value and outputting it as a speed control amount ), A drum PG sensor 9 for detecting the phase of the drum motor 1, a waveform shaping unit 10 for converting the detected signal into a square wave signal, and a shaped drum PG pulse converted into a phase value. The drum phase reference value (D) and the converted drum PG value. an adder 12 for outputting a phase error value compared to pref), a phase filter 13 for filtering the phase error value and outputting it as a phase control amount, a speed control amount of the speed filter 7 and the phase filter ( An adder 14 for outputting the drum motor control information by adding the phase control amount of 13), a compensation filter 15 for filtering the drum motor control information, and a D for converting the filtered drum motor control information into an analog signal. / A converter 16, a drive unit 17 for driving the drum motor 1 by amplifying the analog control signal, a capstan motor 18 for performing capstan driving, and a capstan for detecting rotation of the capstan motor The phase of the FG sensor 20, the waveform shaping unit 20 for converting the detected capstan FG signal into a square wave pulse, the divider 21 for dividing the converted capstan FG pulse, and the divided capstan FG pulse F / N conversion section 22 for converting to a value, An adder 23 for outputting a phase error value by comparing the capstan phase value with the capstan phase reference value Cpref, and a drum phase reference value Dpref and a capstan phase reference value Cpref to the adders 12 and 23, respectively. A phase reference generator 24 to supply, a phase filter 25 for filtering the capstan phase error value and outputting it as a phase control amount, and an F for converting the capstan FG pulse output from the waveform shaping unit 20 into a frequency value. / N converter 26, an adder 27 for outputting a speed error value by comparing the frequency value with a capstan speed reference value Csref1, a multiplier 28 for adjusting gain of the speed error value, An adder 29 that adds a multiplied speed error value and the capstan phase control amount to output capstan motor control information, a compensation filter 30 that filters the capstan control information, and the filtered capstan motor control information as an analog signal. Convert to A speed reference generation for supplying a speed reference value Dsref1 to the D / A converter 31, a driver 32 for driving the capstan motor 18 by amplifying the analog control signal, and the adders 5 and 27 It consists of a part 33. The drum and capstan motor control operation in the servo system according to the present invention configured as described above is as follows.
(1) 드럼 속도/위상제어계(1) drum speed / phase control system
드럼모터(1)의 회전에 따라 드럼 FG센서(2)는 드럼 회전수에 대응하는 FG(Frequency Generator)신호를 검출하고, 이 FG신호는 파형정형부(3)에서 제3도의 (a)와 같은 드럼 FG펄스(DFG)로 변환된다. 드럼 FG펄스는 F/N(Frequency to Number)변환부(4)를 거쳐 주파수값으로 변환되고 이 주파수값은 가산기(5)에 공급되어 속도기준 발생부(33)에서 공급되는 드럼속도 기준값(Dsref1)과 비교되므로서 드럼속도 에러값(SE)이 상기 가산기(5)로부터 출력된다. 이 속도에러값(SE)은 노치필터(Notch Filter)와 속도필터(7)를 거쳐 속도에러값에 대응하는 드럼속도 제어정보로 가산기(14)에 공급된다. 한편, 드럼모터(1)의 PG센서(9)는 드럼위상을 검출하여 파형정형부(10)에 공급하고, 파형정형부(10)는 검출된 드럼 PG(Phase Generator)신호를 제3도의 (b)와 같이 드럼 PG펄스(DPG)로 변환한다. 상기 드럼 PG펄스(DPG)는 F/N변환부(11)에서 드럼위상값으로 변환되어 가산기(12)에 공급된다. 가산기(12)는 위상기준 발생기(24)에서 공급된 드럼 위상 기준값(Dpref)과 상기 F/N변환된 위상값을 비교하여 위상에러값(PE)을 출력하고, 위상에러값(PE)은 위상필터(13)을 통해 드럼위상 제어정보로 가산기(14)에 공급된다. 이때 위상기준 발생기(24)는 제3도의 (b)와 같이 입력되는 수직동기신호(V. sync)를 기준으로 (d)도와 같이 일정한 드럼위상 기준값(Dpref)을 만들어서 가산기(12)에 공급하고 또한 이와함께 캡스턴 위상기준값(Cpref)을 만들어서 가산기(23)에도 공급한다. 상기한 바와같이 가산기(14)에 공급된 드럼속도 제어정보와 드럼위상 제어정보는 합산되어 드럼모터 제어정보로 보상필터(15)를 통해 D/A변환기(16)에 공급되고, D/A변환기(16)는 입력정보를 아날로그신호로 변환하여 구동부(17)에 공급하며, 구동부(17)는 입력된 아날로그 제어신호에 대응하여 드럼모터(1)의 위상 및 속도를 구동 제어하게 된다.As the drum motor 1 rotates, the drum FG sensor 2 detects an FG (Frequency Generator) signal corresponding to the drum rotational speed. The FG signal is converted from the waveform shaping section 3 in FIG. The same drum is converted to FG pulses (DFG). The drum FG pulse is converted into a frequency value through an F / N (Frequency to Number) converting section 4, and this frequency value is supplied to the adder 5 to supply the drum speed reference value Dsref1 supplied from the speed reference generating section 33. ), The drum speed error value SE is output from the adder 5. The speed error value SE is supplied to the adder 14 as a drum speed control information corresponding to the speed error value through a notch filter and a speed filter 7. On the other hand, the PG sensor 9 of the drum motor 1 detects the drum phase and supplies it to the waveform shaping section 10, and the waveform shaping section 10 sends the detected drum PG (Phase Generator) signal of FIG. Convert to drum PG pulses (DPG) as in b). The drum PG pulse DPG is converted into a drum phase value by the F / N converter 11 and supplied to the adder 12. The adder 12 compares the drum phase reference value Dpref supplied from the phase reference generator 24 with the F / N converted phase value to output a phase error value PE, and the phase error value PE is a phase. The filter 13 is supplied to the adder 14 as drum phase control information. At this time, the phase reference generator 24 forms a constant drum phase reference value Dpref as shown in (d) based on the vertical synchronization signal V. sync input as shown in (b) of FIG. 3 and supplies it to the adder 12. At the same time, a capstan phase reference value Cpref is made and supplied to the adder 23 as well. As described above, the drum speed control information and the drum phase control information supplied to the adder 14 are summed and supplied to the D / A converter 16 through the compensation filter 15 as the drum motor control information, and the D / A converter. Numeral 16 converts the input information into an analog signal and supplies it to the drive unit 17, which drives the phase and speed of the drum motor 1 in response to the input analog control signal.
(2) 캡스턴 속도/위상제어계(2) Capstan speed / phase control system
캡스턴 FG센서(19)는 캡스턴 모터(18)의 회전에 대응하는 FG신호를 검출하고, 파형정형부(20)는 이 FG신호를 구형파 펄스로 변환하여 제3도의 (e)와 같은 캡스턴 FG펄스(CFG)를 분주기(21) 및 F/N변환기(26)에 공급한다. 분주기(21)는 캡스턴 FG펄스를 제3도의 (f)와 같이 1/m로 분주하고, F/N변환부(22)는 이 분주된 FG펄스를 캡스턴 위상값으로 변환하며, 가산기(23)는 위상기준 발생기(24)에서 공급되는 캡스턴 위상기준값(Cpref)을 캡스턴 위상값과 비교하여 캡스턴 위상에러값을 출력한다. 캡스턴 위상에러값은 위상필터(25)에서 필터링되어 캡스턴 위상 제어정보로 가산기(29)에 공급된다. 한편, F/N변환부(26)는 파형정형된 캡스턴 FG펄스(CFG)를 캡스턴 속도값으로 변환하고 가산기(27)는 이 속도값과 캡스턴 속도기준 발생부(33)에서 공급되는 속도기준값(Csref1)을 비교하여 캡스턴 속도에러값을 출력한다. 캡스턴 속도에러값은 곱셈기(28)에서 소정의 이득(Kw)으로 곱셈된후 캡스턴 속도 제어정보로 가산기(29)에 공급된다. 따라서 가산기(29)는 입력된 캡스턴 위상제어정보와 캡스턴 속도제어정보를 가산하여 캡스턴 모터구동 제어정보로 출력하고, 보상필터(30)는 캡스턴 모터 제어정보를 필터링하여 D/A변환기(31)에 공급하며, D/A변환기(31)는 입력정보를 아날로그 신호로 변환하여 구동부(32)에 공급하고, 구동부(32)는 입력된 아날로그 제어신호에 대응하여 캡스턴 모터(18)의 위상 및 속도를 구동 제어하게 된다.The capstan FG sensor 19 detects an FG signal corresponding to the rotation of the capstan motor 18, and the waveform shaping unit 20 converts the FG signal into a square wave pulse to obtain a capstan FG pulse as shown in FIG. CFG is supplied to the frequency divider 21 and the F / N converter 26. The divider 21 divides the capstan FG pulses to 1 / m as shown in FIG. 3 (f), and the F / N converter 22 converts the divided FG pulses to a capstan phase value, and the adder 23 ) Outputs a capstan phase error value by comparing the capstan phase reference value Cpref supplied from the phase reference generator 24 with the capstan phase value. The capstan phase error value is filtered by the phase filter 25 and supplied to the adder 29 as capstan phase control information. On the other hand, the F / N converter 26 converts the corrugated capstan FG pulse CFG into a capstan velocity value, and the adder 27 converts the velocity value and the velocity reference value supplied from the capstan velocity reference generator 33. Compares Csref1) and outputs the capstan speed error value. The capstan velocity error value is multiplied by a predetermined gain Kw in the multiplier 28 and then supplied to the adder 29 as capstan velocity control information. Therefore, the adder 29 adds the input capstan phase control information and capstan speed control information to output the capstan motor driving control information, and the compensation filter 30 filters the capstan motor control information to the D / A converter 31. The D / A converter 31 converts the input information into an analog signal and supplies it to the driving unit 32. The driving unit 32 adjusts the phase and speed of the capstan motor 18 in response to the input analog control signal. Drive control.
상기한 바와같은 드럼 및 캡스턴 위상/속도 제어동작에 있어서, 가산기(5)(27)에 공급되는 드럼속도 기준값(Dsref1) 및 캡스턴 속도기준값(Csref1)은 본 발명의 속도기준 발생부(33)에서 수직동기신호(V.sync)의 주기를 해석한 결과에 대응하여 가변적으로 공급하므로서 비표준신호의 기록/재생시에도 안정된 속도제어가 이루어지도록 한다.In the drum and capstan phase / speed control operation as described above, the drum speed reference value Dsref1 and the capstan speed reference value Csref1 supplied to the adders 5 and 27 are transferred from the speed reference generator 33 of the present invention. By variably supplying corresponding to the result of analyzing the period of the vertical synchronization signal (V.sync), stable speed control is achieved even when recording / reproducing non-standard signals.
제5도를 참조하면 상기 속도기준 발생부(33)는, 수직동기신호(V.sync)를 시간값으로 변환하는 F/T변환부(34)와, 상기 시간값으로 변환된 수직동기신호 주기를 기준주기(T.vsync)와 연산하여 그 오차성분을 출력하는 가산기(35)와, 상기 가산기(35)에서 산출된 오차값을 저역필터링하는 필터(36)와, 상기 필터링된 오차값을 드럼 1회전당 FG펄스수(k)로 2/k분주하는 분주기(37)와, 상기 분주된 오차값을 설계기준으로 설정된 드럼속도 기준값(Dsref)과 연산하여 보정된 드럼속도 기준값(Dsref1)을 출력하는 가산기(38)와, 상기 필터링된 오차값을 캡스턴 분주비(m)로 2/m분주하는 분주기(39)와, 이 분주된 오차값을 설계기준으로 설정된 캡스턴 속도기준값(Dsref)과 연산하여 보정된 캡스턴 속도기준값(Csref1)을 출력하는 가산기(40)로 구성된다.Referring to FIG. 5, the speed reference generator 33 includes an F / T converter 34 for converting a vertical synchronous signal V.sync to a time value, and a vertical synchronous signal period converted to the time value. Is an adder 35 for calculating the error component and calculating the error component, a filter 36 for low-pass filtering the error value calculated by the adder 35, and the filtered error value. A drum speed reference value (Dsref1) corrected by calculating a frequency divider (37) for dividing 2 / k by the number of FG pulses per revolution (k) and the drum speed reference value (Dsref) set as the design reference is calculated. An adder 38 for outputting, a divider 39 for dividing the filtered error value by 2 / m with a capstan division ratio m, a capstan speed reference value Dsref having the divided error value set as a design reference, and And an adder 40 that outputs the corrected capstan velocity reference value Csref1.
이와같이 구성된 속도기준 발생부에 의한 드럼 및 캡스턴 속도 보정동작은 다음과 같다. F/T(Frequency to Time)변환부(34)는 입력된 수직동기신호(V.sync)의 주기에 대응하는 시간값으로 수직동기신호 주기를 변환시키고, 가산기(35)는 설계시 기준으로 설정된 수직동기 기준시간값(T.vsync)을 상기 F/T변환부(34)에서 입력되는 시간값과 연산하여 그 오차값을 출력하며, 필터(36)는 입력되는 오차값을 저역필터링하여 직류 오차성분을 갖는 시간값을 분주기(37)(39)에 공급한다. 분주기(37)는 입력된 오차값을 드럼 1회전당 FG펄스수(k)를 기준으로 하여 2/k분주하고, 분주된 값(DTPC)은 가산기(38)에 공급한다. 가산기(38)는 분주된 값(DTPC)을 설계시 기준으로 설정된 드럼속도 기준값(Dsref)과 가산하여 최종적으로 보정된 드럼속도 기준값(Dsref1)으로 출력하고, 이 드럼속도 기준값(Dsref1)은 상기 제4도에서와 같이 가산기(5)에 공급되므로서 드럼속도 에러값(SE)산출의 기준이 된다.The drum and capstan speed correction operation by the speed reference generator configured as described above is as follows. The frequency to time (F / T) converter 34 converts the vertical synchronous signal period to a time value corresponding to the period of the input vertical synchronous signal V.sync, and the adder 35 is set as a reference at design time. The vertical synchronization reference time value (T.vsync) is calculated with the time value input from the F / T converter 34, and the error value is outputted. The filter 36 low-pass filters the input error value to output a DC error. The time value having the component is supplied to the divider 37, 39. The divider 37 divides the input error value by 2 / k based on the number of FG pulses per revolution of the drum, and supplies the divided value D TPC to the adder 38. The adder 38 adds the divided value D TPC to the drum speed reference value Dsref set as a design reference, and outputs it as the finally corrected drum speed reference value Dsref1. The drum speed reference value Dsref1 is described above. As shown in FIG. 4, it is supplied to the adder 5 and serves as a reference for calculating the drum speed error value SE.
즉, 수직동기신호(V.sync)를 시간으로 환산하여 기준시간값과의 차를 구하고 이 차값을 분주하여 설계시의 드럼속도 기준값(Dsref)과 가산하므로서 드럼속도 기준값(Dsref1)을 비표준신호의 기록/재생시에 변환되는 수직동기신호 주기에 대응하여 보정해주는 것이다. 제6도의 (a)는 상기한 바와같이 하여 보정된 드럼속도 기준값(Dsref1)파형을, (b)는 기준시간값(2. Tvsync)을 각각 나타낸 것이다.In other words, the vertical synchronization signal (V.sync) is converted into time to obtain a difference from the reference time value, and the difference value is divided and added to the drum speed reference value (Dsref) at design time to add the drum speed reference value (Dsref1) to the non-standard signal. Correction is performed in response to the vertical synchronization signal period converted during recording / reproducing. (A) of FIG. 6 shows the drum speed reference value Dsref1 waveform corrected as described above, and (b) shows the reference time value 2. Tvsync.
한편, 상기 분주기(39)는 필터(36)에서 입력된 오차값을 캡스턴 FG펄스의 분주비(m)를 기준으로 하여 2/m로 분주하고, 이 분주된 값(CTPC)을 설계시의 기준으로 설정된 캡스턴 속도기준값(Cref)과 가산하여 최종적으로 보정된 캡스턴 속도기준값(Cref1)으로 출력하고, 이 캡스턴 속도기준값(Cref1)은 상기 제4도에서와 같이 가산기(27)에 공급되므로서 캡스턴 속도에러값 산출의 기준이 된다. 즉, 수직동기신호(V.sync)를 시간으로 환산하여 기준시간값과의 차를 구하고 이 차값을 분주하여 설계시의 캡스턴 속도기준값(Cref)과 가산하므로서 캡스턴 속도기준값(Csref1)을 비표준신호의 기록/재생시에 변화되는 수직동기신호 주기에 대응하여 보정해주는 것이다.On the other hand, the divider 39 divides the error value input from the filter 36 at 2 / m based on the division ratio m of the capstan FG pulse, and designs the divided value C TPC . The capstan speed reference value (Cref1) is finally added to the capstan speed reference value (Cref), which is set as a reference, and is output to the corrected capstan speed reference value (Cref1). The capstan speed reference value (Cref1) is supplied to the adder 27 as shown in FIG. The capstan speed error value is used as a reference In other words, the vertical synchronization signal (V.sync) is converted into time to obtain a difference from the reference time value, and the difference value is divided and added to the capstan speed reference value (Cref) at design time to add the capstan speed reference value (Csref1) to the non-standard signal. Correction is performed in response to the vertical synchronization signal cycle that changes during recording / reproduction.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 의하면 VCR이나 캠코더에서 비표준신호의 경우에도 기록/재생시에 테이프 표면상을 진행하는 비디오 헤드의 상대속도를 항상 일정하게 제어해 줄 수 있으므로 안정된 서어보오 제어를 통한 화질향상과, 이에따른 기기제어의 신뢰성 향상을 기할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, even in the case of non-standard signals in a VCR or a camcorder, the relative speed of the video head which proceeds on the tape surface at the time of recording / playback can always be constantly controlled, thereby improving image quality through stable servo control. And, accordingly there is an effect that can improve the reliability of the device control.
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| Publication number | Publication date |
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| KR940016091A (en) | 1994-07-22 |
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| G160 | Decision to publish patent application | ||
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