JP3021606B2 - キャプスタンサーボ装置 - Google Patents
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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- H02P23/186—Controlling the angular speed together with angular position or phase of one shaft by controlling the prime mover
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- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気テープ等のテープ状担体に記録された
映像信号等を可変速再生するビデオテープレコーダ（以
下、VTRと略称する）のキャプスタンサーボ装置に関す
る。
映像信号等を可変速再生するビデオテープレコーダ（以
下、VTRと略称する）のキャプスタンサーボ装置に関す
る。
本発明は、キャプスタンモータの回転数を検出する互
いに90゜位相の異なる２相のFG信号から互いに90゜ずつ
位相の異なる４相の信号を生成すると共に、２相のFG信
号を基準周波数信号と位相比較し２ビットの同期信号を
発生させ、同期信号により選択回路の入力の４相の信号
から１相を選び誤差電圧信号を得、キャプスタンモータ
の回転を制御するようにしたキャプスタンサーボ装置で
ある。
いに90゜位相の異なる２相のFG信号から互いに90゜ずつ
位相の異なる４相の信号を生成すると共に、２相のFG信
号を基準周波数信号と位相比較し２ビットの同期信号を
発生させ、同期信号により選択回路の入力の４相の信号
から１相を選び誤差電圧信号を得、キャプスタンモータ
の回転を制御するようにしたキャプスタンサーボ装置で
ある。
第８図は、従来のキャプスタンサーボ装置のブロック
図である。１はキャプスタンモータ、２はキャプスタン
モータ１の回転数に比例した周波数の信号を発生する周
波数発電機（以下、FGと略称する）、83はFG信号を周波
数弁別し速度誤差evを検出する速度検出器、85は位相補
償器、86は混合器、10は駆動器である。この部分がキャ
プスタンモータ１の回転速度を一定に制御する速度ルー
プを構成している。
図である。１はキャプスタンモータ、２はキャプスタン
モータ１の回転数に比例した周波数の信号を発生する周
波数発電機（以下、FGと略称する）、83はFG信号を周波
数弁別し速度誤差evを検出する速度検出器、85は位相補
償器、86は混合器、10は駆動器である。この部分がキャ
プスタンモータ１の回転速度を一定に制御する速度ルー
プを構成している。
一方、分周器87と、分周器87により分周された分周信
号と基準信号（以下、Ｖ−SYNCと略称する）とを位相検
波器84により位相誤差epを検出し混合器86に加える部分
は、キャプスタンモータ１の回転位相を一定に制御する
位相ループを構成している。
号と基準信号（以下、Ｖ−SYNCと略称する）とを位相検
波器84により位相誤差epを検出し混合器86に加える部分
は、キャプスタンモータ１の回転位相を一定に制御する
位相ループを構成している。
この２つの制御ループにより、磁気テープ82は一定の
速度で走行すると共に、スイッチ回路88がＲ側に接続さ
れる記録モード時には、キャプスタンモータ１はＶ−SY
NCに回転位相を合わせるように回転し、スイッチ回路88
がＰ側に接続される再生モード時には、比較信号となる
磁気テープ82上のコントロールトラック（図示せず）か
らCTLヘッド81により読み出されるCTL信号をＶ−SYNCの
位相に合わせるように回転する。
速度で走行すると共に、スイッチ回路88がＲ側に接続さ
れる記録モード時には、キャプスタンモータ１はＶ−SY
NCに回転位相を合わせるように回転し、スイッチ回路88
がＰ側に接続される再生モード時には、比較信号となる
磁気テープ82上のコントロールトラック（図示せず）か
らCTLヘッド81により読み出されるCTL信号をＶ−SYNCの
位相に合わせるように回転する。
最近のキャプスタンサーボ装置においては、キャプス
タンモータの定速回転による記録再生のモードの他に、
キャプスタンモータの回転を停止制御することにより磁
気テープの停止位置を制御して静止画を再生するモード
や、キャプスタンモータを低速回転から高速回転まで連
続的に制御して、変速再生を行うモードが備えられてお
り、更に、高精度の制御が望まれている。
タンモータの定速回転による記録再生のモードの他に、
キャプスタンモータの回転を停止制御することにより磁
気テープの停止位置を制御して静止画を再生するモード
や、キャプスタンモータを低速回転から高速回転まで連
続的に制御して、変速再生を行うモードが備えられてお
り、更に、高精度の制御が望まれている。
そこで、静止画を再生するモードについては、前述の
速度及び位相サーボループに停止制御回路を付加したキ
ャプスタンモータの停止位置精度を向上させる提案が特
開昭60−39382号公報に開示されている。
速度及び位相サーボループに停止制御回路を付加したキ
ャプスタンモータの停止位置精度を向上させる提案が特
開昭60−39382号公報に開示されている。
このキャプスタンモータの停止制御について第９図の
ブロック図と第10図の波形図を参照しながら説明する。
ブロック図と第10図の波形図を参照しながら説明する。
第９図において、キャプスタンモータ１はスイッチ回
路96がＮ側に接続された状態では従来の速度及び位相サ
ーボ回路91による定速回転をする。次に、スイッチ回路
96が停止モードのＳ側に切り換わり駆動器10に停止信号
電圧として第10図Ａに示すFG信号faから作られたFa+が
加えられた場合を考えてみると、キャプスタンモータ１
は駆動器10に加わる電圧が電圧零で停止し、零点より正
の電圧を加速方向とし負の電圧を減速方向として制御さ
れるので、第10図Ａに示すように零クロス点が右傾斜の
部分Ｐと左傾斜の部分Ｑがある場合、停止制御される安
定点はＰだけでありＱの方では安定せず前後のどちらか
のＰ点に移動して安定する。
路96がＮ側に接続された状態では従来の速度及び位相サ
ーボ回路91による定速回転をする。次に、スイッチ回路
96が停止モードのＳ側に切り換わり駆動器10に停止信号
電圧として第10図Ａに示すFG信号faから作られたFa+が
加えられた場合を考えてみると、キャプスタンモータ１
は駆動器10に加わる電圧が電圧零で停止し、零点より正
の電圧を加速方向とし負の電圧を減速方向として制御さ
れるので、第10図Ａに示すように零クロス点が右傾斜の
部分Ｐと左傾斜の部分Ｑがある場合、停止制御される安
定点はＰだけでありＱの方では安定せず前後のどちらか
のＰ点に移動して安定する。
そこで、第９図の回路に戻って説明すると、２のFGは
互いに90゜位相の異なる２相の信号fa,fbを発生する。
この２相の信号fa,fbは停止制御回路92の非反転増幅器3
a,3b及び反転増幅器4a,4bに加えられ第10図Ａ〜Ｄの
Fa+,Fa-及びFb+,Fb-の４相の波形となる。同時に２相の
信号fa,fbは比較器93a,93bに加えられ平均レベルの零ク
ロスでパルス化され第10図E,Fの矩形波Sa,Sbを得る。そ
して、４相の信号Fa+,Fa-及びFb+,Fb-をそれぞれスイッ
チ回路94a,94bに加え、矩形波Sa,Sbによりスイッチング
し右傾斜の部分だけを取り出した第10図G,Hの波形Da,Db
を生成し、更にDa,Dbを混合器95により混合することに
よりもとの４相の波形の零クロスが右傾斜部分だけから
成る第10図Ｊの波形Dsを得る。
互いに90゜位相の異なる２相の信号fa,fbを発生する。
この２相の信号fa,fbは停止制御回路92の非反転増幅器3
a,3b及び反転増幅器4a,4bに加えられ第10図Ａ〜Ｄの
Fa+,Fa-及びFb+,Fb-の４相の波形となる。同時に２相の
信号fa,fbは比較器93a,93bに加えられ平均レベルの零ク
ロスでパルス化され第10図E,Fの矩形波Sa,Sbを得る。そ
して、４相の信号Fa+,Fa-及びFb+,Fb-をそれぞれスイッ
チ回路94a,94bに加え、矩形波Sa,Sbによりスイッチング
し右傾斜の部分だけを取り出した第10図G,Hの波形Da,Db
を生成し、更にDa,Dbを混合器95により混合することに
よりもとの４相の波形の零クロスが右傾斜部分だけから
成る第10図Ｊの波形Dsを得る。
このようにして得られる信号波形Dsを停止制御電圧と
して前記Fa+信号を加える場合に変えて駆動器10に加え
ると第10図Ｊに示した零クロス点のR1〜R4にキャプスタ
ンモータは停止制御されることとなり、停止制御電圧と
して前述のFa+を用いた場合よりも４倍の停止位置精度
が得られる。
して前記Fa+信号を加える場合に変えて駆動器10に加え
ると第10図Ｊに示した零クロス点のR1〜R4にキャプスタ
ンモータは停止制御されることとなり、停止制御電圧と
して前述のFa+を用いた場合よりも４倍の停止位置精度
が得られる。
以上のように、前記公報で提案された停止制御回路を
用いることによりFGの周波数を上げることなく４倍の精
度で磁気テープの停止位置を制御できる。
用いることによりFGの周波数を上げることなく４倍の精
度で磁気テープの停止位置を制御できる。
従来の第８図に示したブロック図のＶ−SYNCとCTL信
号による位相ループの中にFG信号による速度ループが入
るキャプスタンモータの制御方式においては、位相ルー
プのループゲインを大きくするほど回転位相精度を上げ
ることができ、また、キャプスタンモータへのトルク外
乱に対しては速度ループのループゲインを大きく、周波
数特性を高くするほど回転ムラに対する影響を軽減でき
る。しかし、位相ループと速度ループのゲインバランス
には妥協点がありどちらかを大きくすると相互干渉によ
りループの不安定を生じたり引き込み時間が長くなると
いう問題を招く、更に、速度検出器のリニアリティーが
低周波から高周波まで延びていないために低速回転から
高速回転まで安定に制御できないという問題を持ってい
た。また、前記公報により提案された停止制御回路を付
け加えて閉サーボループとは別の停止制御回路に切り換
えてキャプスタンモータの制御をする方式は閉サーボル
ープから停止制御回路への切り換え時のタイミングを迅
速に且つ安定に行うことが難しいという問題があり十分
な特性を得ることができなかった。
号による位相ループの中にFG信号による速度ループが入
るキャプスタンモータの制御方式においては、位相ルー
プのループゲインを大きくするほど回転位相精度を上げ
ることができ、また、キャプスタンモータへのトルク外
乱に対しては速度ループのループゲインを大きく、周波
数特性を高くするほど回転ムラに対する影響を軽減でき
る。しかし、位相ループと速度ループのゲインバランス
には妥協点がありどちらかを大きくすると相互干渉によ
りループの不安定を生じたり引き込み時間が長くなると
いう問題を招く、更に、速度検出器のリニアリティーが
低周波から高周波まで延びていないために低速回転から
高速回転まで安定に制御できないという問題を持ってい
た。また、前記公報により提案された停止制御回路を付
け加えて閉サーボループとは別の停止制御回路に切り換
えてキャプスタンモータの制御をする方式は閉サーボル
ープから停止制御回路への切り換え時のタイミングを迅
速に且つ安定に行うことが難しいという問題があり十分
な特性を得ることができなかった。
本発明は、このような問題点を解決し、キャプスタン
モータを停止から低速回転を経て高速回転までスムーズ
に連続制御でき、静止画からスロー、高速再生までスム
ーズに可変できるキャプスタンサーボ装置を提供するこ
とを目的とする。
モータを停止から低速回転を経て高速回転までスムーズ
に連続制御でき、静止画からスロー、高速再生までスム
ーズに可変できるキャプスタンサーボ装置を提供するこ
とを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、キャプスタン
モータの回転数を検出し、互いに90゜位相の異なる２相
のFG信号を発生するFGと、 前記２相のFG信号をそれぞれ反転及び非反転増幅し得
られる互いに90゜ずつ位相の異なる４相の信号を入力
し、所定の同期信号に応じて１相を選択する選択回路
と、 基準周波数信号を入力とするＮビット（Ｎ≧２）のカ
ウンタを有し、前記カウンタの分周出力の上位２ビット
と前記２相のFG信号とを位相比較し、前記同期信号を発
生する同期信号発生器とを具備し、 前記選択回路から前記同期信号により選択される誤差
電圧信号により、キャプスタンモータの回転速度を制御
するように構成したものである。
モータの回転数を検出し、互いに90゜位相の異なる２相
のFG信号を発生するFGと、 前記２相のFG信号をそれぞれ反転及び非反転増幅し得
られる互いに90゜ずつ位相の異なる４相の信号を入力
し、所定の同期信号に応じて１相を選択する選択回路
と、 基準周波数信号を入力とするＮビット（Ｎ≧２）のカ
ウンタを有し、前記カウンタの分周出力の上位２ビット
と前記２相のFG信号とを位相比較し、前記同期信号を発
生する同期信号発生器とを具備し、 前記選択回路から前記同期信号により選択される誤差
電圧信号により、キャプスタンモータの回転速度を制御
するように構成したものである。
また、前記構成に加えて、前記カウンタの分周出力の
下位（Ｎ−２）ビット（Ｎ≧４）をデジタル・アナログ
変換するD/A変換器を備え、 前記D/A変換器の出力電圧と前記選択回路から前記同
期信号により選択される誤差電圧信号との差分電圧によ
りキャプスタンモータの回転速度を制御するように構成
したものである。
下位（Ｎ−２）ビット（Ｎ≧４）をデジタル・アナログ
変換するD/A変換器を備え、 前記D/A変換器の出力電圧と前記選択回路から前記同
期信号により選択される誤差電圧信号との差分電圧によ
りキャプスタンモータの回転速度を制御するように構成
したものである。
更に、前記構成に加えて記録時は内部基準信号に再生
時はCTL信号に位相同期し、基準周波数信号を発生する
位相同期ループ（以下、PLLと略称する）を備え、選択
回路から同期信号により選択される誤差電圧信号によ
り、キャプスタンモータの回転速度のみを制御または回
転速度及び回転位相を制御するように構成したものであ
る。
時はCTL信号に位相同期し、基準周波数信号を発生する
位相同期ループ（以下、PLLと略称する）を備え、選択
回路から同期信号により選択される誤差電圧信号によ
り、キャプスタンモータの回転速度のみを制御または回
転速度及び回転位相を制御するように構成したものであ
る。
本発明においては、上記構成により閉ループ位相サー
ボにより速度制御がなされるので、キャプスタンモータ
を停止から低速回転を経て高速回転までスムーズな連続
制御を行うことができる。
ボにより速度制御がなされるので、キャプスタンモータ
を停止から低速回転を経て高速回転までスムーズな連続
制御を行うことができる。
また、位相ループを速度ループと継続接続した構成と
しているので各々のループを安定性や引き込み時間の最
適な設定値を取ることができる。
しているので各々のループを安定性や引き込み時間の最
適な設定値を取ることができる。
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。第１図は本発明のキャプスタンサーボ装置の第１の
実施例のブロック図である。第８図と同一部分には同じ
符号を付し説明を省略する。
る。第１図は本発明のキャプスタンサーボ装置の第１の
実施例のブロック図である。第８図と同一部分には同じ
符号を付し説明を省略する。
５は選択回路で２ビットの制御信号により４つの入力
から１つを選択し出力する。６は同期信号発生器で、そ
の内部はパルス整形器7a,7bとＮビットのカウンタ回路
８と同期検出回路９より構成されている。
から１つを選択し出力する。６は同期信号発生器で、そ
の内部はパルス整形器7a,7bとＮビットのカウンタ回路
８と同期検出回路９より構成されている。
次に、第２図の波形図を参照しながら動作について詳
細に説明する。キャプスタンモータ１の回転により発生
するFG信号fa,fb（周波数fs）は非反転増幅器3a,3b及び
反転増幅器4a,4bにより90゜ずつ位相の異なる第２図Ａ
〜Ｄに示すような４相の信号f1〜f4を生成し選択回路５
の入力に供給する。同時に、FG信号fa,fbは同期信号発
生器６に加えられパルス整形器7a,7bにより第２図E,Fの
ようにデジタル化された信号Fa,Fbとなる。一方、キャ
プスタンモータ１の回転数の基準となる基準周波数信号
fRが同期信号発生器６のＮビットのカウンタ回路８のク
ロック入力CKに加えられＮ分周される。第２図G,Hに示
す波形はカウンタ回路８の分周出力のＮビットのうちの
上位２ビットS0,S1であり、この分周出力S0,S1は同期検
出回路９に加えられ前述のデジタル化されたFG信号Fa,F
bと比較されその出力C0によりカウンタ回路８の入力CL
を制御する。ここで基準周波数信号とFG信号の同期化が
行われ分周出力S0,S1は同期信号として選択回路５に加
えられる。また、カウンタ回路８のU/D入力及び同期検
出回路９にはキャプスタンモータ１の正転または逆転を
指示する正逆回転指示信号が加えられている。
細に説明する。キャプスタンモータ１の回転により発生
するFG信号fa,fb（周波数fs）は非反転増幅器3a,3b及び
反転増幅器4a,4bにより90゜ずつ位相の異なる第２図Ａ
〜Ｄに示すような４相の信号f1〜f4を生成し選択回路５
の入力に供給する。同時に、FG信号fa,fbは同期信号発
生器６に加えられパルス整形器7a,7bにより第２図E,Fの
ようにデジタル化された信号Fa,Fbとなる。一方、キャ
プスタンモータ１の回転数の基準となる基準周波数信号
fRが同期信号発生器６のＮビットのカウンタ回路８のク
ロック入力CKに加えられＮ分周される。第２図G,Hに示
す波形はカウンタ回路８の分周出力のＮビットのうちの
上位２ビットS0,S1であり、この分周出力S0,S1は同期検
出回路９に加えられ前述のデジタル化されたFG信号Fa,F
bと比較されその出力C0によりカウンタ回路８の入力CL
を制御する。ここで基準周波数信号とFG信号の同期化が
行われ分周出力S0,S1は同期信号として選択回路５に加
えられる。また、カウンタ回路８のU/D入力及び同期検
出回路９にはキャプスタンモータ１の正転または逆転を
指示する正逆回転指示信号が加えられている。
第２図の波形図はキャプスタンサーボ装置が同期状態
のタイミングの位相関係を示しており、選択回路５にお
いては同期信号（S0,S1）の状態の組合せが（0,0）の区
間T1では波形f1を選択し、（0,1）の区間T4ではf4を、
（1,0）の区間T2ではf2を、（1,1）の区間T3ではf3をそ
れぞれ選択することにより第２図ＪのようにもとのFG信
号の1/4の周期を持つ左傾斜部分だけからなる波形の信
号D0を取り出し、この誤差電圧信号e0を駆動器10に加え
ることにより閉ループが構成されキャプスタンモータ１
を所定の回転数に制御する。
のタイミングの位相関係を示しており、選択回路５にお
いては同期信号（S0,S1）の状態の組合せが（0,0）の区
間T1では波形f1を選択し、（0,1）の区間T4ではf4を、
（1,0）の区間T2ではf2を、（1,1）の区間T3ではf3をそ
れぞれ選択することにより第２図ＪのようにもとのFG信
号の1/4の周期を持つ左傾斜部分だけからなる波形の信
号D0を取り出し、この誤差電圧信号e0を駆動器10に加え
ることにより閉ループが構成されキャプスタンモータ１
を所定の回転数に制御する。
次に、同期化の過程を更に詳細に説明する。例えば、
キャプスタンサーボ装置の電源が投入されキャプスタン
モータ１の回転が立ち上がった状態等を考えてみる。こ
のような非同期状態では第２図E,FのFa,Fb信号は第２図
G,HのS0,S1信号に対し時間関係が安定せず変動する。そ
こで、S0,S1信号の状態すなわち、第２図における４つ
の区間とFa,Fbの関係を調べてみる。
キャプスタンサーボ装置の電源が投入されキャプスタン
モータ１の回転が立ち上がった状態等を考えてみる。こ
のような非同期状態では第２図E,FのFa,Fb信号は第２図
G,HのS0,S1信号に対し時間関係が安定せず変動する。そ
こで、S0,S1信号の状態すなわち、第２図における４つ
の区間とFa,Fbの関係を調べてみる。
区間T1ではFbが“0"であれば同期状態であるので、
（Fa,Fb）が（0,1）では遅れ、（1,1）では進みの状態
である。同様に、区間T2ではFbが“1"であれば同期状態
であるので、（Fa,Fb）が（0,1）では遅れ、（1,1）で
は進みの状態、区間T3ではFaが“1"であれば同期状態で
あるので、（Fa,Fb）が（0,1）では遅れ、（1,1）では
進みの状態、区間T4ではFaが“0"であれば同期状態であ
るので、（Fa,Fb）が（0,1）では遅れ、（1,1）では進
みの状態と、〔S0,S1〕の４つの状態に対し（Fa,Fb）の
遅れ、同期、進みの状態が存在する。
（Fa,Fb）が（0,1）では遅れ、（1,1）では進みの状態
である。同様に、区間T2ではFbが“1"であれば同期状態
であるので、（Fa,Fb）が（0,1）では遅れ、（1,1）で
は進みの状態、区間T3ではFaが“1"であれば同期状態で
あるので、（Fa,Fb）が（0,1）では遅れ、（1,1）では
進みの状態、区間T4ではFaが“0"であれば同期状態であ
るので、（Fa,Fb）が（0,1）では遅れ、（1,1）では進
みの状態と、〔S0,S1〕の４つの状態に対し（Fa,Fb）の
遅れ、同期、進みの状態が存在する。
そこで、同期検出回路９でこの遅れあるいは進みの状
態を検出し、その時の（Fa,Fb）の状態に合った同期す
るための〔S0,S1〕の値にカウンタ回路８のCL入力を強
制的にプリセットすれば同期化を行うことが出来る。具
体例を上げると、前述のT1の区間〔S0,S1〕が〔0,0〕の
時（Fa,Fb）が（0,1）で遅れであり、この状態に合った
〔S0,S1〕の同期状態は区間T4相当の〔0,1〕でありその
値に強制的にプリセットする制御信号C0を出力すればよ
い。
態を検出し、その時の（Fa,Fb）の状態に合った同期す
るための〔S0,S1〕の値にカウンタ回路８のCL入力を強
制的にプリセットすれば同期化を行うことが出来る。具
体例を上げると、前述のT1の区間〔S0,S1〕が〔0,0〕の
時（Fa,Fb）が（0,1）で遅れであり、この状態に合った
〔S0,S1〕の同期状態は区間T4相当の〔0,1〕でありその
値に強制的にプリセットする制御信号C0を出力すればよ
い。
このようにして同期化が行われるための〔S0,S1〕の
４つの状態に対する（Fa,Fb）の遅れ、同期、進みの状
態値とプリセット値C0の組合せの関係が第３図の同期信
号発生器６の同期化の状態遷移図に示されている。この
状態遷移図は４つの楕円内に記されている区間〔S0,
S1〕の状態値が同期するためのFa,Fbの値が二重線の矢
印の先に示されており、遅れの状態値が反時計回りの実
線の基に、進みの状態値が時計回りの破線の基にそれぞ
れ（Fa,Fb）の値で記されている。そして、矢印の先の
楕円内の〔S0,S1〕の状態値にプリセットするC0を出力
すれば同期化が行われることを示している。この状態遷
移図に従って同期検出回路９はカウンタ回路８をプリセ
ットする制御出力C0を出力し、入力のFG信号Fa,Fbとの
同期化を行い同期信号S0,S1を発生し選択回路５を制御
する。以上の動作が繰り返されサーボループは同期し第
２図に示す同期状態に至る。
４つの状態に対する（Fa,Fb）の遅れ、同期、進みの状
態値とプリセット値C0の組合せの関係が第３図の同期信
号発生器６の同期化の状態遷移図に示されている。この
状態遷移図は４つの楕円内に記されている区間〔S0,
S1〕の状態値が同期するためのFa,Fbの値が二重線の矢
印の先に示されており、遅れの状態値が反時計回りの実
線の基に、進みの状態値が時計回りの破線の基にそれぞ
れ（Fa,Fb）の値で記されている。そして、矢印の先の
楕円内の〔S0,S1〕の状態値にプリセットするC0を出力
すれば同期化が行われることを示している。この状態遷
移図に従って同期検出回路９はカウンタ回路８をプリセ
ットする制御出力C0を出力し、入力のFG信号Fa,Fbとの
同期化を行い同期信号S0,S1を発生し選択回路５を制御
する。以上の動作が繰り返されサーボループは同期し第
２図に示す同期状態に至る。
本発明のキャプスタンサーボ装置の第２の実施例のブ
ロック図を第４図に示す。ここでは第１図の構成に加え
同期信号発生器６のカウンタ回路８の下位ビットを取り
出しデジタル・アナログ変換するD/A変換器41と、D/A変
換器41の出力e1と選択回路５の出力e0との差分を取る差
動増幅器42が追加されている。
ロック図を第４図に示す。ここでは第１図の構成に加え
同期信号発生器６のカウンタ回路８の下位ビットを取り
出しデジタル・アナログ変換するD/A変換器41と、D/A変
換器41の出力e1と選択回路５の出力e0との差分を取る差
動増幅器42が追加されている。
次に第５図の波形図を参照しながら動作について説明
する。第５図A,Bは第２図G,Hと同じ同期信号S0,S1であ
り第５図Ｅは第２図Ｊの誤差電圧信号e0と同じである。
ここでカウンタ回路８をＮ＝４とすると分周出力として
第５図C,Dに示す下位ビット出力S2,S3を取り出すことが
できる。この出力S2,S3をD/A変換器41に入力すると出力
に第５図Ｆのアナログ出力e1が得られる。この出力e1を
差動増幅器42で選択回路５の出力e0と差分を取り差動出
力ecを得る。このようにして得られた新たな誤差電圧信
号ecは選択回路５の出力e0の中から低い周波数成分が取
り除かれ、電圧リップルが1/2N-2に軽減されているの
で、第１の実施例において基準周波数信号fRを低くしキ
ャプスタンモータ１を低速回転制御を行った場合、選択
回路５の誤差電圧出力e0が100Hz〜数KHzになるとキャプ
スタンモータ１からリップル電流による電磁ノイズが発
生する問題が改善される。
する。第５図A,Bは第２図G,Hと同じ同期信号S0,S1であ
り第５図Ｅは第２図Ｊの誤差電圧信号e0と同じである。
ここでカウンタ回路８をＮ＝４とすると分周出力として
第５図C,Dに示す下位ビット出力S2,S3を取り出すことが
できる。この出力S2,S3をD/A変換器41に入力すると出力
に第５図Ｆのアナログ出力e1が得られる。この出力e1を
差動増幅器42で選択回路５の出力e0と差分を取り差動出
力ecを得る。このようにして得られた新たな誤差電圧信
号ecは選択回路５の出力e0の中から低い周波数成分が取
り除かれ、電圧リップルが1/2N-2に軽減されているの
で、第１の実施例において基準周波数信号fRを低くしキ
ャプスタンモータ１を低速回転制御を行った場合、選択
回路５の誤差電圧出力e0が100Hz〜数KHzになるとキャプ
スタンモータ１からリップル電流による電磁ノイズが発
生する問題が改善される。
ここで基準周波数信号fRを高くしキャプスタンモータ
１を高速回転をさせる場合を考えてみる。基準周波数信
号fRはFG周波数fsとカウンタ回路８の段数ＮによりfR＝
fs・2Nで表され、停止から高速回転まで制御するにはfR
の周波数レンジも０〜fs・2NHzと広がってしまう。キャ
プスタンモータ１が標準回転の時発生するFG信号の周波
数fsを500Hzとするとカウンタ回路８のＮを６ビットと
して基準周波数信号fRは32KHzとなり、10倍速では320KH
z、50倍速では1.6MHzになる。第６図に可変速制御時のF
G周波数fsと基準周波数信号fRの関係を示す。そこで、1
0倍速の時のFG周波数fs＝5KHzを境にそれより高い周波
数でカウンタ回路８の段数Ｎを３ビットになるように切
り換えることにより基準周波数信号fRは10倍速では40KH
z、50倍速では200KHzとすることができる。このように
して、基準周波数信号fRの周波数範囲を広げることなく
停止から高速回転までリニアな制御ができる。
１を高速回転をさせる場合を考えてみる。基準周波数信
号fRはFG周波数fsとカウンタ回路８の段数ＮによりfR＝
fs・2Nで表され、停止から高速回転まで制御するにはfR
の周波数レンジも０〜fs・2NHzと広がってしまう。キャ
プスタンモータ１が標準回転の時発生するFG信号の周波
数fsを500Hzとするとカウンタ回路８のＮを６ビットと
して基準周波数信号fRは32KHzとなり、10倍速では320KH
z、50倍速では1.6MHzになる。第６図に可変速制御時のF
G周波数fsと基準周波数信号fRの関係を示す。そこで、1
0倍速の時のFG周波数fs＝5KHzを境にそれより高い周波
数でカウンタ回路８の段数Ｎを３ビットになるように切
り換えることにより基準周波数信号fRは10倍速では40KH
z、50倍速では200KHzとすることができる。このように
して、基準周波数信号fRの周波数範囲を広げることなく
停止から高速回転までリニアな制御ができる。
本発明のキャプスタンサーボ装置の第３の実施例のブ
ロック図を第７図に示す。第７図において、71は本発明
の第１の実施例で既に説明したキャプスタンサーボ装置
を省略した速度サーボ回路で、第１図のFG2からのFG信
号入力及び基準周波数信号入力からキャプスタンモータ
１の駆動出力までの内部を省略してある。また、72は基
準周波数発生器、73はスイッチ回路（Ａ）、79はスイッ
チ回路（Ｂ）である。そして、74はPLL回路でその内部
は位相検波器75、位相補償器76、VCO77、分周器78より
成る。以上で構成されている。
ロック図を第７図に示す。第７図において、71は本発明
の第１の実施例で既に説明したキャプスタンサーボ装置
を省略した速度サーボ回路で、第１図のFG2からのFG信
号入力及び基準周波数信号入力からキャプスタンモータ
１の駆動出力までの内部を省略してある。また、72は基
準周波数発生器、73はスイッチ回路（Ａ）、79はスイッ
チ回路（Ｂ）である。そして、74はPLL回路でその内部
は位相検波器75、位相補償器76、VCO77、分周器78より
成る。以上で構成されている。
本実施例では第８図の従来のキャプスタンサーボ装置
で説明した位相ループを、第１図の本発明の第１の実施
例に付加した場合の例で速度ループと位相ループを継続
接続した構成としている。
で説明した位相ループを、第１図の本発明の第１の実施
例に付加した場合の例で速度ループと位相ループを継続
接続した構成としている。
そこで、第７図の動作について説明する。
まず、標準記録再生モードではスイッチ回路（Ａ）73
はＮ側に切り換えられる。そして、記録時はスイッチ回
路（Ｂ）79をＲ側に接続し、PLL回路74により内部基準
信号又はＶ−SYNCに位相同期した連続周波数信号fpを発
生させ速度サーボ回路71の基準周波数信号として供給す
る。また、再生時はスイッチ回路（Ｂ）79をＰ側に切り
換えCTLヘッド81に接続する。これにより第８図の従来
のキャプスタンサーボ装置で説明した位相ループと同様
にキャプスタンモータの回転位相を記録時は内部基準信
号に合わせるように回転し、再生時には磁気テープ82上
のコントロールトラック（図示せず）からCTLヘッド81
により読み出されるCTL信号をＶ−SYNCの位相に合わせ
るように回転する位相サーボが達成される。次に、スイ
ッチ回路（Ａ）73がＶ側に切り換えられると前述の位相
ループが切り離され基準周波数発生器72に接続され速度
ループだけとなり基準周波数による速度制御が行われ
る。この場合については既に第1,第２の実施例で詳述し
たので省略する。
はＮ側に切り換えられる。そして、記録時はスイッチ回
路（Ｂ）79をＲ側に接続し、PLL回路74により内部基準
信号又はＶ−SYNCに位相同期した連続周波数信号fpを発
生させ速度サーボ回路71の基準周波数信号として供給す
る。また、再生時はスイッチ回路（Ｂ）79をＰ側に切り
換えCTLヘッド81に接続する。これにより第８図の従来
のキャプスタンサーボ装置で説明した位相ループと同様
にキャプスタンモータの回転位相を記録時は内部基準信
号に合わせるように回転し、再生時には磁気テープ82上
のコントロールトラック（図示せず）からCTLヘッド81
により読み出されるCTL信号をＶ−SYNCの位相に合わせ
るように回転する位相サーボが達成される。次に、スイ
ッチ回路（Ａ）73がＶ側に切り換えられると前述の位相
ループが切り離され基準周波数発生器72に接続され速度
ループだけとなり基準周波数による速度制御が行われ
る。この場合については既に第1,第２の実施例で詳述し
たので省略する。
以上、キャプスタンモータの速度制御についての実施
例について説明したが、この実施例に限らずリニアモー
タ（VCM）等の速度制御についても適用されることは言
うまでもない。
例について説明したが、この実施例に限らずリニアモー
タ（VCM）等の速度制御についても適用されることは言
うまでもない。
以上詳述したように、本発明によりキャプスタンモー
タの速度ループがFGによる位相サーボだけで制御される
ので、キャプスタンモータの回転速度によるループ特性
の変化がないために停止から高速回転までの広範囲の制
御が可能である。
タの速度ループがFGによる位相サーボだけで制御される
ので、キャプスタンモータの回転速度によるループ特性
の変化がないために停止から高速回転までの広範囲の制
御が可能である。
また、速度ループと位相ループが縦続接続されている
のでキャプスタンモータからのトルク外乱は速度ループ
により吸収され回転ムラが大きく改善される。また、位
相ループはＶ−SYNCとCTL信号間の位相を制御するだけ
で直接キャプスタンモータの制御をするループとしては
働かないので、必要以上にループゲインを上げなくても
良いために安定性を重視した設定をすることができる。
のでキャプスタンモータからのトルク外乱は速度ループ
により吸収され回転ムラが大きく改善される。また、位
相ループはＶ−SYNCとCTL信号間の位相を制御するだけ
で直接キャプスタンモータの制御をするループとしては
働かないので、必要以上にループゲインを上げなくても
良いために安定性を重視した設定をすることができる。
このようなキャプスタンサーボ装置をVTRに備えるこ
とにより、回転磁気ヘッドに対する磁気テープの停止位
置精度の向上と磁気テープの連続可変走行を計ることが
でき、静止画の高画質化と、スロー再生から高速再生ま
でスムーズに連続可変できる特殊再生機能を実現できそ
の効果は多大である。
とにより、回転磁気ヘッドに対する磁気テープの停止位
置精度の向上と磁気テープの連続可変走行を計ることが
でき、静止画の高画質化と、スロー再生から高速再生ま
でスムーズに連続可変できる特殊再生機能を実現できそ
の効果は多大である。
第１図は本発明の第１の実施例のブロック図、第２図は
第１図の動作を説明するための波形図、第３図は第１図
の同期信号発生器の同期化を説明するための状態遷移
図、第４図は本発明の第２の実施例のブロック図、第５
図は第４図の動作を説明するための波形図、第６図は可
変速制御時のFG信号対基準周波数信号特性図、第７図は
本発明の第３の実施例のブロック図、第８図は従来のキ
ャプスタンサーボ装置のブロック図、第９図は停止制御
回路を備えた従来のキャプスタンサーボ装置のブロック
図、第10図は第９図の停止制御回路を説明するための波
形図。 １……キャプスタンモータ、２……FG、５……選択回
路、６……同期信号発生器、10……駆動器、42……差動
増幅器、74……PLL回路、81……CTLヘッド、82……磁気
テープ。
第１図の動作を説明するための波形図、第３図は第１図
の同期信号発生器の同期化を説明するための状態遷移
図、第４図は本発明の第２の実施例のブロック図、第５
図は第４図の動作を説明するための波形図、第６図は可
変速制御時のFG信号対基準周波数信号特性図、第７図は
本発明の第３の実施例のブロック図、第８図は従来のキ
ャプスタンサーボ装置のブロック図、第９図は停止制御
回路を備えた従来のキャプスタンサーボ装置のブロック
図、第10図は第９図の停止制御回路を説明するための波
形図。 １……キャプスタンモータ、２……FG、５……選択回
路、６……同期信号発生器、10……駆動器、42……差動
増幅器、74……PLL回路、81……CTLヘッド、82……磁気
テープ。
Claims (5)
- 【請求項１】キャプスタンモータの回転数を検出し、互
いに90゜位相の異なる２相のFG信号を発生する周波数発
電機と、 前記２相のFG信号をそれぞれ反転及び非反転増幅し得ら
れる互いに90゜ずつ位相の異なる４相の信号を入力し、
所定の同期信号に応じて１相を選択する選択回路と、 基準周波数信号を入力とするＮビット（Ｎ≧２）のカウ
ンタを有し、前記カウンタの分周出力の上位２ビットと
前記２相のFG信号とを位相比較し、前記FG信号と位相同
期した前記同期信号を発生する同期信号発生器とを具備
し、 前記選択回路から前記同期信号により選択される誤差電
圧信号により、キャプスタンモータの回転速度を制御す
るようにしたことを特徴とするキャプスタンサーボ装
置。 - 【請求項２】キャプスタンモータの回転速度を停止から
高速まで制御するように、前記基準周波数信号を周波数
零から低周波を経て高周波まで変化させる構成としたこ
とを特徴とする請求項第１記載のキャプスタンサーボ装
置。 - 【請求項３】キャプスタンモータの回転数を検出し、互
いに90゜位相の異なる２相のFG信号を発生する周波数発
電機と、 前記２相のFG信号をそれぞれ反転及び非反転増幅し得ら
れる互いに90゜ずつ位相の異なる４相の信号を入力し、
所定の同期信号に応じて１相を選択する選択回路と、 基準周波数信号を入力とするＮビット（Ｎ≧４）のカウ
ンタを有し、前記カウンタの分周出力の上位２ビットと
前記２相のFG信号とを位相比較し、前記FG信号と位相同
期した前記同期信号を発生する同期信号発生器と、 前記カウンタの分周出力の下位（Ｎ−２）ビットをデジ
タル・アナログ変換するD/A変換器とを具備し、 前記D/A変換器の出力電圧と前記選択回路から前記同期
信号により選択される誤差電圧信号との差分電圧により
キャプスタンモータの回転速度を制御するようにしたこ
とを特徴とするキャプスタンサーボ装置。 - 【請求項４】キャプスタンモータの高速回転時、前記同
期信号発生器の前記カウンタの分周比を下げるように切
り換える構成としたことを特徴とする請求項第３項記載
のキャプスタンサーボ装置。 - 【請求項５】キャプスタンモータの回転数を検出し、互
いに90゜位相の異なる２相のFG信号を発生する周波数発
電機と、 前記２相のFG信号をそれぞれ反転及び非反転増幅し得ら
れる互いに90゜ずつ位相の異なる４相の信号を入力し、
所定の同期信号に応じて１相を選択する選択回路と、 記録時は内部基準信号に、再生時はCTL信号に位相同期
して基準周波数信号を発生する位相同期ループと、 前記基準周波数信号を入力とするＮビット（Ｎ≧２）の
カウンタを有し、前記カウンタの分周出力の上位２ビッ
トと前記２相のFG信号とを位相比較し、前記FG信号と位
相同期した前記同期信号を発生する同期信号発生器とを
具備し、 前記選択回路から前記同期信号により選択される誤差電
圧信号により、キャプスタンモータの回転速度のみを制
御または回転速度及び回転位相を制御するようにしたこ
とを特徴とするキャプスタンサーボ装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2292132A JP3021606B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | キャプスタンサーボ装置 |
| US07/783,257 US5144210A (en) | 1990-10-31 | 1991-10-28 | Capstan servo device |
| EP91310043A EP0484143B1 (en) | 1990-10-31 | 1991-10-30 | Capstan servo devices |
| DE69121839T DE69121839T2 (de) | 1990-10-31 | 1991-10-30 | Servoeinrichtung für Bandantriebsrolle |
| KR1019910019236A KR100255733B1 (ko) | 1990-10-31 | 1991-10-31 | 캡스턴 서보 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2292132A JP3021606B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | キャプスタンサーボ装置 |
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|---|---|
| JPH04168989A JPH04168989A (ja) | 1992-06-17 |
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Family
ID=17777952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2292132A Expired - Fee Related JP3021606B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | キャプスタンサーボ装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
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| EP (1) | EP0484143B1 (ja) |
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| KR (1) | KR100255733B1 (ja) |
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| US5467004A (en) * | 1992-11-24 | 1995-11-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor speed control apparatus for keeping the speed of the motor fixed in the presence of a disturbance torque |
| JP3270908B2 (ja) * | 1993-04-16 | 2002-04-02 | ソニー株式会社 | モータ制御装置及び方法 |
| US5589746A (en) * | 1994-11-10 | 1996-12-31 | Seagate Technology, Inc. | Brushless motor speed control arrangement having derived common mode supply signal component |
| KR0147344B1 (ko) * | 1995-01-28 | 1998-10-15 | 구자홍 | 브이씨알의 캡스턴 위상 제어 방법 |
| DK2004020T3 (en) * | 2006-03-24 | 2014-12-08 | Miller Herman Inc | seating arrangement |
| KR102452137B1 (ko) | 2020-09-22 | 2022-10-11 | 주식회사 한국인삼공사 | 떠짐성이 개선된 형상 기억 화장료 조성물 및 이의 제조방법 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS5344777A (en) * | 1976-10-03 | 1978-04-21 | Ricoh Co Ltd | Closed loop servo-controlling system |
| JPS573589A (en) * | 1980-06-06 | 1982-01-09 | Sony Corp | Controlling circuit for stopping of dc motor |
| JPS5783978A (en) * | 1980-11-12 | 1982-05-26 | Sony Corp | Video signal recorder and reproducer |
| AU570922B2 (en) * | 1982-06-30 | 1988-03-31 | Sony Corporation | Digital servo circuit for motor control |
| JPH0754571B2 (ja) * | 1983-02-02 | 1995-06-07 | キヤノン株式会社 | ビデオ信号再生装置 |
| US4630146A (en) * | 1984-03-13 | 1986-12-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Rotary head type reproducing apparatus |
| JPS6126955A (ja) * | 1984-07-17 | 1986-02-06 | Hitachi Ltd | 磁気記録再生装置のオ−トトラツキング装置 |
| JPH0528589Y2 (ja) * | 1985-10-15 | 1993-07-22 | ||
| DE3718207A1 (de) * | 1987-05-29 | 1988-12-15 | Thomson Brandt Gmbh | Verfahren zur steuerung der drehzahl eines rotors |
-
1990
- 1990-10-31 JP JP2292132A patent/JP3021606B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-10-28 US US07/783,257 patent/US5144210A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-30 EP EP91310043A patent/EP0484143B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-30 DE DE69121839T patent/DE69121839T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-31 KR KR1019910019236A patent/KR100255733B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5144210A (en) | 1992-09-01 |
| DE69121839T2 (de) | 1997-02-13 |
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| EP0484143B1 (en) | 1996-09-04 |
| JPH04168989A (ja) | 1992-06-17 |
| EP0484143A2 (en) | 1992-05-06 |
| EP0484143A3 (en) | 1993-01-13 |
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| DE69121839D1 (de) | 1996-10-10 |
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