JP2850545B2 - Vtrのキャプスタンモータ速度検出機構 - Google Patents

Vtrのキャプスタンモータ速度検出機構

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JP2850545B2 JP3014234A JP1423491A JP2850545B2 JP 2850545 B2 JP2850545 B2 JP 2850545B2 JP 3014234 A JP3014234 A JP 3014234A JP 1423491 A JP1423491 A JP 1423491A JP 2850545 B2 JP2850545 B2 JP 2850545B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ムービーなどのVT
Rのキャプスタンモータ速度検出機構に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、VTRのキャプスタンモータ速度
検出装置として、キャプスタンフライホイルの外周上に
等間隔でN極,S極を着磁し、これに対向させて配置し
たMR素子などの磁気ヘッド等によりキャプスタンモー
タの回転速度に比例した周波数信号(以下、FG信号と
称す)を検出するようになしたキャプスタンモータ速度
検出装置が知られていた。一方、キャプスタンモータ停
止検出装置あるいはキャプスタンモータ回転方向検出装
置として、上記磁気ヘッドとは別にもう一つの磁気ヘッ
ドを、フライホイルの外周の着磁部に対向しかつその出
力信号が上記磁気ヘッドの出力信号に対して90°位相
が異なる位置に配置したものが知られていた。
【0003】上記した従来のキャプスタンモータ速度検
出装置は周知の技術であるため、その動作についての説
明は省略し、上記した従来のキャプスタンモータ停止検
出装置あるいは回転方向検出装置の動作について説明す
る。キャプスタンフライホイルの外周上に等間隔でN
極,S極を着磁し、これに対向させて配置されたMR素
子ヘッドAおよびMR素子ヘッドBから図6に示すよう
にそれぞれ、キャプスタンFGAおよびキャプスタンF
GBの出力が得られる。これら出力は互いに90度位相
が異なる。いま、仮りにキャプスタンモータが正転方向
に回転している時に、図6に示すように、キャプスタン
FGAの立ち上がり点1でのキャプスタンFGBの出力
2がHIレベルであると、キャプスタンモータが逆転方
向に回転した時は図7に示すように、キャプスタンFG
Aの立ち上がり点1でのキャプスタンFGBの出力2は
LOレベルとなり、正転と逆転の方向判別が可能とな
る。このような検出技術は、一般に民生用VTRでの間
欠スロー再生時のキャプスタン間欠駆動における停止制
御に利用されており、このようなVTRでのキャプスタ
ンモータの速度検出には、上記キャプスタンFGAもし
くはキャプスタンFGBのどちらか一方のみが速度検出
信号として利用されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年のVTR,特にム
ービーの小型化にともないキャプスタンフライホイル
小型化されており、フライホイルの外周上へ着磁できる
磁極数は物理的に制限を受けることになる。一般に、キ
ャプスタンFG波数を減少させれば、サーボ制御帯域が
減少するために、小型化されたフライホイルに精度良く
数多くの着磁をおこなうには相当に高度な技術が必要で
あった。また、民生用VTRの特殊再生や監視用長時間
VTRにおいては、キャプスタンモータを超低速回転さ
せる場合があり、このようにキャプスタンモータを超低
速回転させると、それにともない、FGによるサンプリ
ング周波数が減少して、サーボ制御帯域を減少するの
で、回転速度の低下にともない、多くの磁極を着磁しな
ければならない不都合があった。
【0005】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、キャプスタンフライホイルの外
周上への磁極数を増加させることなく、磁極数を2倍に
したと同等の効果を得て、サーボ制御帯域を拡大するこ
とができるVTRのキャプスタンモータ速度検出機構を
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係るVTRの
キャプスタンモータ速度検出機構は、互いに90度位相
の異なる2相の速度検出信号を出力する一対の速度検出
器と、これら一対の速度検出器による2相の速度検出信
号の排他的論理和をとることにより、その速度検出信号
を2てい倍する2てい倍信号出力手段と、キャプスタン
モータの速度制御を行うサーボ機能をマイクロコンピュ
ータでデジタル信号処理するソフトウェア方式のサーボ
マイコンと、サーボマイコン内に構成され、一方の入力
側から2てい倍信号を入力し、出力側を出力端子に接続
された減算器、一方の入力側が減算器の出力側に接続さ
れた加算器、入力側が加算器の出力側に接続され、出力
側が加算器の他方の入力側に接続された遅延器、入力側
が遅延器の出力側に接続され、出力側が減算器の他方の
入力側に接続された乗算器から構成され、2てい倍信号
に含まれる2相の速度検出信号間の位相ズレによる周期
むらを除去するためのクシ形デジタルフィルタと、クシ
形デジタルフィルタの出力端子と加算器と間を開閉し、
クシ形デジタルフィルタの機能を切り換える切り換え手
段とを備え、切り換え手段を閉路させ、クシ形デジタル
フィルタにより2てい倍信号の各周波数の利得を減衰さ
せ周期むらを除去すると共に、遅延器に周期むらに相当
するデータを記憶させた後、切り換え手段を開路させ、
クシ形デジタルフィルタの遅延器に記憶されたデータを
乗算器を介して、減算器に入力することにより2てい倍
信号から周期むらを減算して周期むらを除去するもので
ある。
【0007】
【作用】この発明におけるVTRのキャプスタンモータ
速度検出機構は、互いに90度位相の異なる2相の速度
検出信号を出力する一対の速度検出器と、これら一対の
速度検出器による2相の速度検出信号の排他的論理和を
とることにより、その速度検出信号を2てい倍する2て
い倍信号出力手段と、キャプスタンモータの速度制御を
行うサーボ機能をマイクロコンピュータでデジタル信号
処理するソフトウェア方式のサーボマイコンと、サーボ
マイコン内に構成され、一方の入力側から2てい倍信号
を入力し、出力側を出力端子に接続された減算器、一方
の入力側が減算器の出力側に接続された加算器、入力側
が加算器の出力側に接続され、出力側が加算器の他方の
入力側に接続された遅延器、入力側が遅延器の出力側に
接続され、出力側が減算器の他方の入力側に接続された
乗算器から構成され、2てい倍信号に含まれる2相の速
度検出信号間の位相ズレによる周期むらを除去するため
のクシ形デジタルフィルタと、クシ形デジタルフィルタ
の出力端子と加算器と間を開閉し、クシ形デジタルフィ
ルタの機能を切り換える切り換え手段とを備え、切り換
え手段を閉路させ、クシ形デジタルフィルタにより2て
い倍信号の各周波数の利得を減衰させ周期むらを除去す
ると共に、遅延器に周期むらに相当するデータを記憶さ
せた後、切り換え手段を開路させ、クシ形デジタルフィ
ルタの遅延器に記憶されたデータを乗算器を介して、減
算器に入力することにより2てい倍信号から周期むらを
減算して周期むらを除去するので、切り換え手段にてク
シ形デジタルフィルタの機能を切り換えることにより、
2てい倍信号の各周波数での、利得を減衰させ周期むら
の除去を行う機能と、2てい倍信号から上記検出された
周期むらを減算する機能とを有することとなる。
【0008】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面にもとづい
て説明する。図1はこの発明の一実施例によるVTRの
キャプスタンモータ速度検出機構の概略構成を示すブロ
ック図であり、同図において、8はキャプスタンフライ
ホイルで、その外周上に等間隔でN極,S極が着磁され
ている。3およぞ9はそれぞれMR素子ヘッドで、上記
キャプスタンフライホイル8の外周上に着磁した磁極に
対向させて配置されている。4および10は上記MR素
子ヘッド3,9の出力を増加するFGアンプ、5および
11はFGシュミットアンプ、6は排他的論理和回路、
7はソフトウェア方式のサーボマイコンである。
【0009】図2はサーボマイコン内部にソフトウェア
的に構成されたクシ形デジタルフィルタの構成を示すブ
ロック図であり、同図において、14は減算器、15は
乗算器、16は2段の遅延器、17は加算器、12は
り換え手段としてのスイッチ回路、13は上記スイッチ
回路12の開閉を制御するスイッチ制御回路である。
【0010】次に、上記構成の動作について説明する。
キャプスタンフライホイル8が回転すると、一方のMR
素子ヘッド3からフライホイル回転数に比例した周波数
の出力が発生し、これがFGアンプ4で増幅され、かつ
シュミットアンプ5により波形成形されて図3(a)に
示すようなキャプスタンFGA信号となる。また、他方
のMR素子ヘッド9の出力も同様にして図3(b)に示
すようなキャプスタンFGB信号となる。このキャプス
タンFG信号AとキャプスタンFG信号Bの位相差π
は、MR素子ヘッド3とMR素子ヘッド9の取付け位置
の関係からフライホイル8の回転数にかかわらず常に9
0°となるように設定されている。ついで、上記キャプ
スタンFG信号AおよびキャプスタンFG信号Bは排他
的論理和回路6に入力されてその両FG信号A,Bの排
他的論理和(OR)をとり、この排他的論理和回路6か
らの出力は図3(c)に示す波形となる。これは、キャ
プスタンFG信号AもしくはキャプスタンFG信号Bが
2てい倍された信号となっている。つづいて、上記排他
的論理和回路6からの出力は、サーボマイコン7へ入力
される。このサーボマイコン7では、上記のように2て
い倍された信号の立ち上がりと立ち下がりの両エッジで
周期を計測してキャプスタンモータの速度制御を行な
う。ここで、キャプスタンFG信号が2てい倍されてい
るので、サンプリング周波数が2倍になり、サーボ制御
帯域が拡大され、フライホイル8の外周上の磁極数を2
倍にしたと同等の効果が得られる。
【0011】ところで、上記MR素子ヘッド3とMR素
子ヘッド9の取付け位置精度のばらつき等の理由から、
図4(d),(e)に示すように、キャプスタンFGA
とキャプスタンFGBの位相差πが正確に90°となら
ない場合がある。この時の排他的論理和回路6の出力は
図4(f)に示すように、T1 とT2 の周期の異なる信
号となる。すなわち、むらを持ったキャプスタンモータ
速度検出信号がサーボマイコン7に入力されるために、
不都合を生じる。ところが、本実施例においてはサーボ
マイコン7内部にソフトウェア的に図2に示すようなク
シ形デジタルフィルタが構成されているので、上記の周
期むらが除去される。図2において、スイッチ12を閉
じた時のクシ形デジタルフィルタ伝達関数は次式(1)
のように表すことができる。
【0012】
【数1】
【0013】(1)式において、X(z)は入力信号、
Y(z)は出力信号、Kは乗算器15の係数値を示す。
このクシ形デジタルフィルタのサンプリングは上記排他
的論理和回路6の出力の立ち上がりと立ち下がりの両エ
ッジでサンプリングされ、上記キャプスタンFGAとキ
ャプスタンFGBの位相差に起因するキャプスタンモー
タ速度検出信号のむらを除去することができる。例え
ば、フライホイル8の外周上に360個のSN極が着磁
されており、これを1Hzの回転数で回転させるときの
排他的論理和回路6の出力は360Hzとなる。サーボ
マイコン7ではこの両エッジの周期計測を行なうのでサ
ンプル周波数は720Hz、また、上記周期むらの影響
は360Hz成分として現れる。
【0014】上記クシ形デジタルフィルタの特性は図5
に示すように、OHzと360Hzおよびその高調波の
周波数で利得が減衰するため、上記周期むらの影響は除
去される。一方、360Hzとその高調波成分の外乱に
対しても応答しなくなるため、図2におけるスイッチ1
2を、例えばフライホイル8の1回転毎に連続2サンプ
ル期間のみONするといった開閉制御を行なう。スイッ
チ12を開くと、クシ形フィルタとしては動作せず、遅
延器16に記憶されている周期むらを原信号から減算す
るむらキャンセラーとして動作し、外乱の抑制に影響を
与えない。
【0015】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、互い
に90度位相の異なる2相の速度検出信号を出力する一
対の速度検出器と、これら一対の速度検出器による2相
の速度検出信号の排他的論理和をとることにより、その
速度検出信号を2てい倍する2てい倍信号出力手段と、
キャプスタンモータの速度制御を行うサーボ機能をマイ
クロコンピュータでデジタル信号処理するソフトウェア
方式のサーボマイコンと、サーボマイコン内に構成さ
れ、一方の入力側から2てい倍信号を入力し、出力側を
出力端子に接続された減算器、一方の入力側が減算器の
出力側に接続された加算器、入力側が加算器の出力側に
接続され、出力側が加算器の他方の入力側に接続された
遅延器、入力側が遅延器の出力側に接続され、出力側が
減算器の他方の入力側に接続された乗算器から構成さ
れ、2てい倍信号に含まれる2相の速度検出信号間の位
相ズレによる周期むらを除去するためのクシ形デジタル
フィルタと、クシ形デジタルフィルタの出力端子と加算
器と間を開閉し、クシ形デジタルフィルタの機能を切り
換える切り換え手段とを備え、切り換え手段を閉路さ
せ、クシ形デジタルフィルタにより2てい倍信号の各周
波数の利得を減衰させ周期むらを除去すると共に、遅延
器に周期むらに相当するデータを記憶させた後、切り換
え手段を開路させ、クシ形デジタルフィルタの遅延器に
記憶されたデータを乗算器を介して、減算器に入力する
ことにより2てい倍信号から周期むらを減算して周期む
らを除去するので、2てい倍信号から周期むらの除去
し、精度の高い周期むらの検出ができ、又、2てい倍信
号から周期むらを減算し、2てい倍信号の高周波成分の
外乱の抑制を行うことができるため、速度検出器の取付
が高精度に行われなくとも、正確な速度検出信号を出力
することができるというVTRのキャプスタンモータ速
度検出機構を提供することが可能という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例によるキャプスタンモータ
速度検出機構の構成を示すブロック図である。
【図2】この発明の一実施例によるクシ形フィルタのブ
ロック図である。
【図3】この発明の一実施例による動作を示すタイミン
グチャートである。
【図4】この発明の一実施例による動作を示すタイミン
グチャートである。
【図5】この発明の一実施例によるクシ形フィルタの特
性図である。
【図6】キャプスタン正転時の2相FGのタイミングチ
ャートである。
【図7】キャプスタン逆転時の2相FGのタイミングチ
ャートである。
【符号の説明】
3 MR素子ヘッド 6 排他的論理和回路 7 サーボマイコン 8 キャプスタンフライホイル 9 MR素子ヘッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02P 5/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに90度位相の異なる2相の速度検
    出信号を出力する一対の速度検出器と、これら一対の速
    度検出器による2相の速度検出信号の排他的論理和をと
    ることにより、その速度検出信号を2てい倍する2てい
    倍信号出力手段と、キャプスタンモータの速度制御を行
    うサーボ機能をマイクロコンピュータでデジタル信号処
    理するソフトウェア方式のサーボマイコンと、上記サー
    ボマイコン内に構成され、一方の入力側から上記2てい
    倍信号を入力し、出力側を出力端子に接続された減算
    器、一方の入力側が上記減算器の出力側に接続された加
    算器、入力側が上記加算器の出力側に接続され、出力側
    が上記加算器の他方の入力側に接続された遅延器、入力
    側が上記遅延器の出力側に接続され、出力側が上記減算
    器の他方の入力側に接続された乗算器から構成され、
    記2てい倍信号に含まれる2相の速度検出信号間の位相
    ズレによる周期むらを除去するためのクシ形デジタルフ
    ィルタと、上記クシ形デジタルフィルタの出力端子と加
    算器と間を開閉し、上記クシ形デジタルフィルタの機能
    を切り換える切り換え手段とを備え、上記切り換え手段
    を閉路させ、上記クシ形デジタルフィルタにより上記2
    てい倍信号の各周波数の利得を減衰させ上記周期むらを
    除去すると共に、上記遅延器に上記周期むらに相当する
    データを記憶させた後、上記切り換え手段を開路させ、
    上記クシ形デジタルフィルタの上記遅延器に記憶された
    データを上記乗算器を介して、上記減算器に入力するこ
    とにより上記2てい倍信号から上記周期むらを減算して
    上記周期むらを除去することを特徴とするVTRのキャ
    プスタンモータ速度検出機構。
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