CN1134015A - 盒式磁带录像机的伺服控制装置 - Google Patents

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Abstract

用于VCR的改进的伺服控制装置，该装置包括：第一和第二脉冲整形单元，用于相位检测信号与速度检测信号的整形；速度误差检测器，用于检测马达的速度误差并滤波；相位误差检测器，用于检测马达的相位误差并滤波；降低抖幌单元，用于通过分离出的同步信号检测占空误差；速度/相位控制值加法器，用于输出马达的驱动控制信号；以及马达控制器，用于根据速度/相位控制值加法器所输出的信号控制马达。

Description

盒式磁带录像机的伺服控制装置
本发明涉及盒式磁带录像机(VCR)的伺服控制装置，并特别涉及一种改进的VCR伺服控制装置，这种装置通过检测水平同步信号的工作误差并应用这样检测的工作误差控制鼓马达的转速而能够减小VCR重放方式中所引起的抖幌。
正如本专业技术人员所熟知的，一般VCR的伺服控制系统分为用于控制鼓马达的鼓伺服和用于控制主导轴马达的主导轴伺服。主导轴伺服系统是用来在水平方向以向量Vc转送磁带，而鼓伺服系统是用来控制绕磁带表面旋转一定的角度的鼓的旋转。图1示出录像带轨迹，这种轨迹是由主导轴伺服系统所驱动的磁带和由鼓伺服系统所控制的鼓所引起的。
图2示出普通的伺服。其控制回路如下。即，鼓马达1由鼓马达的驱动单元1 5的驱动力所驱动。一个磁传感器4检测马达的转数。如图3A所示，对应于鼓旋转的一定的检测信号FG被输出，并在第二脉冲整形单元10的配合下转换为如3B中所示的一定的波形并输出到速度误差检测器11。如图3C所示，该速度误差检测器11在鼓旋转数目的检测信号FG的前缘使得计数器复位并输出一对应于前缘的确定值，并然后得到如图3C所示的波形。这样检测到的速度误差通过一个第一滤波器12输入到速度/相位控制值加法器13，而其输出信号通过一个D/A转换器14转换为一个模拟信号并输出到鼓马达驱动单元15。该鼓马达驱动单元15输出一个对应于输入信号的驱动输出并且鼓马达1被驱动。
同时，对于鼓的相位控制回路，用来检测鼓马达1相位的磁检测器3根据鼓马达1的旋转输出一对应于如图3E所示旋转的脉冲，并且从磁检测器3所输出的相位检测信号PG转换为如图3F所示的矩形波形并输出到相位差检测器6。该相位差检测器6接收第一脉冲整形单元5和如图3G所示由开关9所输出的一个基准信号ref，并执行一定的计数操作。即，相位差检测器对于第一脉冲整形单元5的输出信号计数，并每当向其输入基准信号Vref时使得当前的计数值复位，并且对于第一脉冲整形单元5的输出信号计数并作为相位差信号″f″输出该计数值。相位差检测器6的基准信号ref根据记录模式或者重放模式而改变。在一种记录模式下，垂直同步信号Vsync作为基准信号ref被输入，并在一种重放模式下从基准信号产生器8输出的一个信号″i″作为基准信号输出。
开关9根据从一个系统控制器(未示出)所输出的重放模式信号PB和记录模式信号REC而被转换确定一个加到相位差检测器的基准信号。基准信号产生器8包含一个具有如图3K所示的Tv周期Vsync的自由振荡计数器并且在计数器出现溢出时输出一重放基准脉冲″i″。
从相位差检测器6所输出的相位差信号″f″通过第二滤波器7输出到速度/相位控制值加法器13并被从第一滤波器12所输出的速度控制值相加而由D/A转换器14转换为一个模拟值，并且这样转换的电压由鼓马达驱动单元15放大用于驱动鼓马达1。
虽然固化主导轴实际上是应用上述控制回路的控制器，在由一个VCR机器记录的磁带用另外一个VCR机器重放时由于以下的原因而产生抖幌。首先，鼓的表面随VCR而不同。第二，负载不同于走带机构的负载。第三，由于每一VCR机器所出现的速度检测误差和相位检测误差鼓的速度差和主导轴的速度差彼此不同。
由于在由鼓的视频磁头H1记录时磁带上的视频信号的水平同步信号之间的差别而出现上述的差别。
于是，在工业中引入了用于解决上述问题的时基校正器之类的装置。这种装置是使用存储器而减少图象的抖幌的。然而，由于该装置需要附加的存储器，生产成本是高的。
于是本发明的一个目的是提供一个用于VCR的伺服控制装置，该装置克服了普通用于VCR的伺服控制装置中所遇到的问题。
本发明的另一目的是提供一种用于VCR的改进的伺服控制装置，这种装置通过检测水平同步信号的工作误差并应用这样检测的工作误差控制鼓马达的转速而能够减小VCR重放方式中所引起的抖幌。
为了实现以上目的，提供了一种用于VCR的伺服控制装置，该装置包括：用来对于根据马达旋转而被检测的相位检测信号和速度检测信号进行整形的第一和第二脉冲整形单元；用于根据从第一和第二脉冲整形单元所输出的速度检测信号检测马达速度误差并且对于这样检测到的误差进行滤波的速度误差检测器；用于根据从第一和第二脉冲整形单元所输出的相位检测信号对于马达的相位误差进行检测并且对于这样检测的误差进行滤波的相位误差检测器；用于通过从重放图象信号分离出同步信号而检测工作误差并用于输出速度控制的一个辅助值信号以便根据所检测到的工作误差而控制马达的速度的降低抖幌的单元；用于根据速度误差检测器，降低抖幌单元和相位误差检测器的输出信号而输出马达的一个驱动控制信号的速度/相位控制值加法器；以及用于根据来自速度/相位控制值加法器所输出的一个信号而控制马达的马达控制器。
图1是先有技术中的录象带磁迹的示意图。
图2是普通的VCR的鼓伺服控制系统的框图。
图3A到3L是图2中的每一部分的波形图。
图4是根据本发明第一实施例的VCR的伺服控制装置的框图。
图5是根据本发明的图4的水平同步误差检测器的电路图。
图6A到6L是根据本发明的图4和5的每一部分的波形图。
图7A到7D是根据本发明的图5的工作检测器的波形图。
图8是根据本发明第二实施例的VCR的伺服控制装置的框图。
图9是根据本发明的图8的水平同步误差检测器的电路图。
图4示出根据本发明的第一实施例的VCR的伺服控制装置，该装置包括：用于检测鼓马达1的相位和转数的磁检测器3和4，用于放大由磁检测器3和4所输出的相位检测信号和鼓旋转检测信号的第一和第二脉冲整形单元5和10，用于分别根据第一和第二脉冲整形单元5和10所输出的相位检测信号PG和鼓旋转检测信号而检测相位误差和速度误差的相位误差检测单元6和速度误差检测单元11，用于将相位误差检测器6与速度误差检测器11的输出信号相加并转换为一个速度/相位控制值的速度/相位控制值加法器13，用于转换由速度/相位控制值加法器13所输出的数字信号为一个模拟信号的D/A转换器14，用于从录像带23读取图象高频信号S1的视频磁头16，其中一个伺服系统包括：一个输出对应于D/A转换器14的输出信号的鼓马达1的驱动信号的鼓马达驱动单元15，一个用于放大视频磁头16的输出图象信号为一定电平的前置放大器17，一个用于根据前置放大器17的输出信号检测图象信号是否存在的检测比较单元18，一个用于接收前置放大器17的输出信号并用于处理亮度/色彩信号的亮度/色彩信号处理单元19，一个用于接收由亮度/色彩处理单元19输出的图象信号并从其分离出组合同步信号的同步分离器20，一个用于从该组合同步信号中分离出水平同步信号并用于通过应用有-无判定信号、旋转检测信号FG、和从图象闭包检测比较单元18所输出的重放/记录模式信号PB/REC计算水平同步信号而输出一速度控制辅助值信号的水平误差检测器21，以及用于将从速度误差检测器11输出的速度误差与从水平同步误差检测器21输出的速度控制的辅助值信号相加的加法器22。
现参见附图说明根据本发明的第一实施例的VCR的伺服控制装置的操作和效能。
如图6A所示，开始，由录像带23重放一图象高频信号S1，其中录像带23加载到视频磁头，并且高频信号被放大到如图6B所示的一定的电平并输出到图象包络检测比较单元18和亮度/色彩信号处理单元19。图象包络检测比较单元18以低通滤波方法对于输入的图象信号S2进行滤波并得到如图6C所示的抛物线形波形。这一抛物线形波形通过图象包络检测比较单元18同基准电压Vref进行比较，并在大于基准电压Vref的一定范围中从其输出一低信号，而且在小于基准电压Vref的一定范围中从其输出一高信号。其结果是从图象包络检测比较单元18所输出的信号波形如图6C所示。其中，低范围表示图象信号存在的范围，而高范围表示图象信号不存在的范围。
此外，亮度/色彩信号处理单元19以一种亮度/色彩处理方法处理输入的图象信号并产生如图6D所示的一图象信号(S3)，并加到同步分离器20，而同步分离器20输出一如图6E所示的组合同步信号Csyn(S5)。
水平同步检测器21从同步分离器20输出的组合同步信号(S5)分离出水平同步信号Hsync，并应用从图象包络检测比较单元18所输出的图象判定信号(S3)、从第二脉冲整形单元10所输出的鼓马达1的速度检测信号b-FG，以及重放/记录模式信号PB和REC而计算水平同步信号Hsync的占空差并作为速度控制的辅助值信号(S6)施加于加法器22。
因而，加法器22把辅助值信号(S6)与速度误差检测器11的输出信号C相加并输出其和，并且这个和通过速度/相位控制值加法器13与相位占空相加并通过D/A转换器14提供给驱动放大器15，于是控制了鼓马达1的速度。
同时，图5示出水平同步误差检测器21。现在说明水平同步误差检测器21的操作。
一个1/2H判定单元41接收同步分离器20输出的组合同步信号(S5)Csync并判定该信号是1/2还是低于1/2。这时，当水平同步信号Hsync的占空低于第一水平行1H的75％的47μsec时，1/2H判定单元51的输出信号S211基于在NTSC情形下水平同步信号Hsync的占空为63.5μsec而为高电平。
而且从同步分离器20输出的组合同步信号Csync施加到占空检测器52，并且占空检测器52内部的计数值在组合同步信号Csync(S5)的前缘输出，且计数器在下降缘复位，输出一如图7B所示的信号。在前缘输出的如图7C所示的信号通过减法器作为如图7D所示的一信号输出，并输出一如图6G所示的信号。这里，基准值Href是指对应于63.5μsec(NTSC)的数值。水平同步信号Hsync的占空误差信号(S215)是从占空误差检测器52输出的，并通过低通滤波器54输出到触发器D-FF(55)，使得与从脉冲整形单元10输出的鼓速度检测信号FG同步化。
此外，鼓速度检测信号FG的前缘通过前缘检测器53从重放模式信号PB中检测出。这样检测出的与重放/记录模式信号PB和REC由AND门AD2求与(ANDed)，并作为时钟信号S218提供给触发器D-FF(55)并且与鼓速度检测信号FG同步化。即在控制速度时刻，水平同步信号Hsync的占空误差提供给鼓速度系统。
而且，图象包络检测比较单元18的输出信号S3和1/2H判定单元51的输出信号S211通过OR-门OR1求与(ORed)，这样的求与所得信号S219作为复位信号RESET提供给占空检测器52，并且占空检测器52的输出信号S215在复位信号RESET为高电平时变为零。
此外，OR-门OR2接收图象信号判定信号S3，记录/重放模式信号的反相信号REC MODE S213，以及通过对于1/2H判定单元51的输出信号S211及同步单元20的输出信号S5的求与(AND-ing)所得的一个输出信号S212，并在这些信号为高电平时，触发器D-FF(55)根据高电平而被复位，并在无信号时，触发器D-FF(55)的输出在垂直同步信号的等价脉冲部分变为零。即，为了防止故障进行了屏蔽处理。
就是说，鼓是根据在DFG的前缘，即控制速度的点，通过对于因速度误差引起的占空误差与的鼓速度检测信号FG水平同步信号Hsync求和，通过检测水平同步信号的占空而控制的，从而可减小对于由另一个VCR录制的录像带的抖幌。
同时，图8示出本发明的另一实施例。如图中所示，图4的加法器22由另一个连接在D/A转换器14与鼓马达驱动单元15之间的加法器24代替。加法器24是用来对D/A转换器14的输出信号与水平同步误差检测器21的输出信号求和并输出到鼓驱动单元15，从而可简单地实现图4的水平同步误差检测器21的目的。
现参见附图对于上述实施例的操作进行说明。
开始，与图5的实施例不同，不使用鼓速度检测信号FG。重放/记录模式信号PB和REC输出到AND-门AD，使得仅以重放模式输出占空误差。此外，应用1/2H判定单元1和占空检测器92检测占空误差，并且这样检测的误差通过低通滤波器93提供给AND-门AD。并且，从AND-门AD所输出的占空误差信号通过D/A转换器91转换为模拟信号并输出到加法器24。本实施例的特征在于通过无需与DGF同步输入抖幌到鼓马达1而更多地改进了对于抖幌的补偿性能。
虽然为示例的目的透露了本发明的较佳实施例本专业的技术人员将能理解，在不背离所附权利要求中所述的本发明的范围和精神情形下，可以进行各种修改，补充和代替。

Claims (6)

1.用于VCR的伺服控制装置，包括
用来对于根据马达旋转而被检测的相位检测信号和速度检测信号进行整形的第一和第二脉冲整形单元；
用于根据从上述第一和第二脉冲整形单元所输出的速度检测信号检测上述马达速度误差并且对于这样检测到的误差进行滤波的速度误差检测器；
用于根据从第一和第二脉冲整形单元所输出的相位检测信号对于马达的相位误差进行检测并且对于这样检测的误差进行滤波的相位误差检测器；
用于通过从重放图象信号分离出同步信号而检测占空误差并用于输出速度控制的一个辅助值信号以便根据所检测到的占空误差而控制马达的速度的降低抖幌的单元；
用于根据上述速度误差检测器、上述降低抖幌单元和上述相位误差检测器的输出信号而输出马达的一个驱动控制信号的速度/相位控制值加法器；以及
用于根据来自上述速度/相位控制值加法器所输出的一个信号而控制马达的马达控制器。
2.权利要求1的装置，其中上述降低抖幌单元包括：
用于扫描来自录像带重放的高频图象信号并用于判定图象信号是否包含在其中的图象包络检测比较单元；
用于通过接收上述重放的高频图象信号处理亮度/色彩信号的亮度/色彩信号处理单元；
用于接收来自上述亮度/色彩信号处理单元的输出的图象信号并分离出组合同步信号的同步分离器；以及
水平同步误差检测器，用于从上述组合同步信号分离出水平同步信号，并用于应用速度检测信号和重放/记录模式信号检测水平同步信号的占空差并用于向速度/相位控制值加法器输出速度控制辅助值信号。
3.权利要求2的装置，其中上述速度/相位控制值加法器用来将水平同步误差检测器的输出信号与速度误差检测器的输出信号相加并用来把这样相加的信号与相位误差检测器的输出信号相加。
4.权利要求3的装置，其中上述水平同步误差检测器包括：
用于比较水平同步信号的占空与基准信号并用于输出一判定信号的1/2判定单元；用于检测组合同步信号占空的占空检测器；
用于检测鼓速度检测信号前缘的前缘检测器；
用于对于上述占空检测器的输出信号进行低通滤波的低通滤波器；
用于使得上述低通滤波器的输出信号与鼓速度检测信号同步化的触发器；
用于对于上述图象包络检测比较单元的输出信号和上述1/2H判定单元进行求或(ORing)并用于提供占空检测器的一个复位信号的第一OR-门；
用于对于组合同步信号和1/2H判定单元的输出信号求与(ANDing)的第一AND-门；
第二OR-门，用于在或者图象信号判定信号或者重放/记录模式的反相信号或者该AND门的输出信号为高电平并且通过使得触发器复位而没有信号时，在垂直同步信号的等价脉冲部分输出上述触发器的“零”；以及
用于对于前缘检测器的输出信号和重放/记录模式信号求与并用于输出触发器的一个时钟信号的第二AND-门。
5.权利要求2的装置，其中上述速度/相位控制值加法器是用来将速度误差检测器的输出信号与相位误差检测器的输出信号相加并用来将这样相加的信号与水平同步误差信号检测器的输出信号相加。
6.权利要求5的装置，其中上述水平同步误差检测器包括：
用于比较水平同步信号的占空与基准信号并用于输出一相关的判定信号的1/2判定单元；
用于检测组合同步信号占空的占空检测器；
用于对于上述1/2H判定单元的输出信号与图象信号判定信号进行求或(ORing)并用于输出占空检测器的一个控制信号的一个OR-门；
用于对于上述占空检测器的输出信号进行低通滤波的低通滤波器；
用于对于低通滤波器的输出信号和重放/记录模式信号求与(ANDing)的一个AND-门；以及
用于将来自AND-门所输出的数字信号转换为一个模拟信号的D/A转换器。
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