JPH01245454A - ディジタルサーボ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、映像信号等を回転磁気ヘッドにより磁気テー
プ上に斜め方向に記録したり、または再生を行う、いわ
ゆるヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置における
ディジタルサーボ装置に関するものである。

従来の技術 映像信号磁気記録再生装置（以下、ＶＴＲと略称する。

）において、磁気テープ（以下、テープと略す。）を間
欠送りし、スローモーション再生（以下、スロー再生と
略す。）を行なう装置は種々知られている。しかしなが
ら、映像信号を再生する回転ヘッドを備えたシリンダモ
ータの回転速度が一定であっても、テープの移動速度が
急激に変化すると、磁気テープ送りの間に回転ヘッドが
テープの記録トラックをトレースする速度が変わり、映
像信号中の水平同期信号周波数が変わるという欠点があ
る。これによりテープ走行時に、再生画面が横に揺れる
という不都合が生じる。この不都合を解決する方法とし
て特開昭５７−８９４５号公報では、テープとシリンダ
モータに取り付けられた磁気ヘッドとの相対速度をシリ
ンダモータの速度制御系に補正を行なうことにより一定
になるようにして、再生画面が横揺れしないようにして
いる。また、速度補正時には位相制御を行なわないよう
にして、位相制御の影響を受けないようにしている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、シリンダモータの
制御は位相制御を行なっていないため速度制御のみで行
なわれるので、速度誤差出力回路とシリンダモータドラ
イブの誤差信号入力回路との間にオフセットなどがあれ
ば、シリンダモータの回転速度は基準速度からずれてし
まい、停止動作時の再生画面において色ずれなどの現象
を生ずる。また、位相制御を行なわないためにスローモ
ードからノーマルモードへ移行したときに、スムーズに
移行することができずに再生画面が乱れてしまう。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のディジタルサーボ装
置は、磁気テープを走行駆動するキャプスタンモータと
、前記磁気テープに記録された信号を再生すべく回転ヘ
ッドを回転駆動するシリンダモータと、前記シリンダモ
ータの回転速度を一定にすべく制御する速度制御手段と
、前記シリンダモータの回転位相の基準となる基準位相
信号を発生する基準位相信号発生手段と、前記シリンダ
モータの回転位相信号と前記基準位相信号発生手段の出
力する基準位相信号との差を一定にすべく制御する位相
制御手段と、前記位相制御手段の出力を低減補償するデ
ィジタルフィルタと、前記キャプスタンモータを間欠的
駆動する間欠駆動手段と、前記間欠駆動手段が前記磁気
テープを間欠駆動するタイミングと同期して、前記シリ
ンダモータに前記磁気テープの移動速度に応じた速度の
補正を前記速度制御手段に与える速度補正手段と、前記
間欠駆動動作モードの期間に前記ディジタルフィルタの
特性を切り換える特性切り換え手段と、前記シリンダモ
ータの回転位相信号に前記基準位相信号発生手段の基準
位相信号の位相を合わせる位相合わせ手段を具備したこ
とを特徴とするものである。

作用 本発明は上記した構成によって、スロー動作時のシリン
ダモータの速度制御出力の補正を行なうときに、位相系
の低減補償フィルタの特性を変え、さらにシリンダモー
タの回転位相と基準位相の位相差をあらかじめ設定され
た位相差になるように基準位相信号の位相を変更するこ
とにより位相制御による影響を受けにくいようにしてい
るので、スロー時の再生画面に０色ずれをおこすことな
く横揺れを補正できると共にスローモードからノーマル
モードへの移行も再生画面を乱すことなくスムーズに行
なうことができる。

実施例 以下、本発明の一実施例のディジタルサーボ装置につい
て、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例を示したブロックダイアダラ
ムであり、■はテープであり、２はテープ１を駆動する
キャプスタンモータ、３は映像信号の記録または再生を
行なう回転磁気ヘッド３ａ。

３ｂを定速回転駆動するためのシリンダモータ、４はテ
ープ１の縁部近くにテープ送りを制御する目的で制御信
号を記録または再生するヘッド（以下、コントロールヘ
ッドと称す、）、５はキャプスタンモータ２の速度制御
用の信号（ＦＧ倍信号とコントロールへラド４からの再
生信号とシリンダモータ３の位相信号が入力され、これ
らの信号に基づいてテープ１の送りを制御するテープ送
り制御手段、６はテープ送り制御手段５の出力信号に基
づいてキャプスタンモータ２を駆動する駆動回路、７は
キャプスタンモータ２によるテープ１の送り量に応じて
シリンダモータ３の回転速度を補正する速度補正手段、
８はシリンダモータ３の速度制御用の信号（ＦＣ信号）
の周期をあらかじめ設定された周期になるように速度制
御する速度制御手段であり、速度補正手段７の出力信号
も入力されている。９はシリンダモータ３の基準位相信
号を出力する基準位相信号発生手段であり、１０はシリ
ンダモータ３の位相信号（以下、）（Ｓ　Ｗ信号と称す
、）と基準位相信号発生手段９の出力信号との位相差を
一定に保つように位相制御を行なう位相制御手段である
。１１はシリンダモータ３のＨ３Ｗ信号のトレーリング
エツジをもとに基準位相信号との位相誤差が“Ｏｏとな
るように基準位相信号発生手段９の基準位相を合わせる
位相合わせ手段である。１２は位相制御手段ｌＯの出力
信号をフィルタリングし低域補償を行なうディジタルフ
ィルタである。１３はテープ１の送り状態によりディジ
タルフィルタ１２の特性を切り換える特性切り換え手段
である。１４はシリンダモータ３の位相制御系の出力で
あるディジタルフィルタ１２の出力信号と速度系の出力
である速度制御手段８の出力信号を加算した信号に基づ
いてシリンダモータ３を駆動する駆動回路である。なお
、１５はピンチローラである。　第２図は、スロー再生
時の動作を説明するための各部の動作波形図である。

スロー動作はテープの間欠送りと停止（スチル動作）の
操り返しであり、第２図では間欠送り時の動作について
説明する。第２図において、ａは基準位相信号発生手段
９より出力される基準位相信号であり、ｂは位相合わせ
手段１１によって基準位相発生手段の位相がシリンダモ
ータ３の位相に合わせられたときの基準位相信号である
。Ｃはシリンダモータ３のＨ３Ｗ信号波形であると共に
磁気ヘッド３ａ、３ｂの切り換え信号にもなっている。

ｄはキャプスタンモータ２を駆動する駆動電流波形であ
り、ｅはキャプスタンモータ２によって走行するテープ
１のテープ速度である。ｆは速度補正手段７より出力さ
れるシリンダモータ３の速度補正信号である。ｇはテー
プ１と磁気ヘッド３ａ、３ｂの相対速度を示し、ｈはシ
リンダモータ３の位相制御手段１０の誤差出力の信号波
形である。

まず、時刻ｔ２までの期間はスチル動作状態であり、ｄ
の駆動電流波形が“０°であるので、キャプスタンモー
タ２は停止し、テープ１も停止している。また、シリン
ダモータ３のＨ５Ｗ信号が時刻ｔ１に位相制御手段１０
に入力され、位相制御手段１０はディジタルフィルタ１
２に位相誤差出力を出力するが、シリンダモータ３は時
刻【１まで十分安定に定速回転しているので位相制御手
段１０の出力は０°　となり、ディジタルフィルタ１２
の出力は前のＨ３Ｗ信号が入力されたときと同じ出力信
号を出力する。

シリンダモータ３の回転速度が一定であり、テープ１も
停止しているので、テープ１とシリンダモータ３に取り
付けられている磁気へラド３ａ。

３ｂの相対速度はｇに示すように一定となっている。相
対速度が一定であるので速度補正を行なう必要はなく、
速度補正手段７の出力信号はｆに示すようにＯ゛となっ
ている。

次に、時刻ｔ２にスロー再生の間欠送り動作が始まると
、キャプスタンモータ２に駆動電流が流れ、キャプスタ
ンモータ２が回転し始める。キャプスタンモータ２が回
転するとテープ１が走行し、シリンダモータ３の回転速
度がテープｌが停止しているときと同じであればｇの波
線で示したように相対速度は一定でなく遅くなっていく
。このように、相対速度が一定でなくなると再生画面に
画面の横揺れとして現われる。それで、速度補正手段７
はテープ１の送り速度に応じた補正量を速度制御手段８
に送出し、シリンダモータ３の回転速度とテープ１の相
対速度が常に一定になるようにシリンダモータ３の回転
速度を補正する。

テープ送り制御手段５は時刻ｔ３までキャプスタンモー
タ２を加速するので、テープｌの移動速度も速くなりシ
リンダモータ３の速度補正手段７の補正量も同様に増加
していく。

時刻ｔ３から時刻ｔ５まではキャプスタンモータ２は一
定の回転速度で回転するので、テープ１の移動速度も一
定となり、シリンダモータ３の速度補正量も一定となる
。

時刻ｔ４において、シリンダモータ３のＨ３Ｗ信号が位
相制御手段１０に入力されると位相制御手段１０は位相
誤差を算出する。この時、速度制御手段８に入力される
速度補正によりシリンダモータ３の位相はａに示すよう
に基準位相信号発生手段９が出力する基準位相信号より
進んでいる。

したがって、位相制御手段１０は位相を遅らせるような
誤差信号、すなわちｈのように誤差信号を出力する。そ
して、この誤差出力が低減補償用のディジタルフィルタ
１２に入力される。

次に、シリンダモータ３に取り付けられた磁気°　ヘッ
ド３ａ、３ｂが映像トラックにオントラックした状態で
停止させるために、コントロールヘッドの出力信号をも
とに時刻ｔ６に駆動回路６はキャプスタンモータ２へ逆
方向へ回転するような駆動電流を出力する。（フィール
ドスロー時においてはコントロール信号がないフィール
ドがあり、コントロール信号がないフィールドではコン
トロール信号が人力されてからのキャプスタンモータ２
のＦＧ信号をカウントすることによって磁気ヘッド３ａ
、３ｂが映像トランクにオントラックするように位置決
めすることができる。）したがって、キャプスタンモー
タ２の回転速度は減速し、それに応じて、テープ１の移
動速度も減少するのでシリンダモータ３の回転速度が時
刻ｔ３において速度補正手段７によって補正された回転
速度であると、テープｌとヘッド３ａ、３ｂの相対速度
はｇの波線のように速（なってしまう。それで、時刻ｔ
６からはキャプスタンモータ２の回転速度の減速に応じ
て速度補正手段７はシリンダモータ３の回転速度が減速
するように補正出力を変更する。

テープ送り制御手段５はキャプスタンモータ２が逆転し
始める直前、または逆転し始めた時点、すなわち時刻ｔ
７においてキャプスタンモータ２を停止させる出力を駆
動回路６に出力する。したがって、時刻ｔ７以後ではキ
ャプスタンモータ２は停止し、テープｌも停止すること
になる。速度補正手段７もテープ１が停止するのでシリ
ンダモータ３の回転速度の速度補正を行なわな（なる。

時刻ｔ７以降は、テープｌが停止するのでスチル動作と
なり時刻ｔ２までの状態と同じであるので、シリンダモ
ータ３の回転速度が時刻ｔ２の時の回転速度と同じであ
ればテープｌと磁気ヘッド３ａ。

３ｂの相対速度は一定となる。

しかしながら、時刻ｔ４において位相誤差手段１０が位
相誤差をディジタルフィルタ１２に出力しており、その
出力によってシリンダモータ３の回転速度がわずかなが
ら変動している。その回転速度の変動によりテープ１と
磁気ヘッド３ａ。

３ｂとの相対速度が変動し、再生画面の横揺れとなって
現われる。また、位相誤差制御手段１０の出力はディジ
タルフィルタ１２を介して駆動回路１４に入力されるの
で相対速度の変動はテープ１が停止状態となってもしば
うくの期間ｍ′ｌｆＥする。

したがって、時刻１１０においても位相制御手段ＩＯの
出力は°０゛にならない。

スチル時に再生画面に横揺れが現われないようにするに
はテープ１が停止状態になった時点で位相誤差手段ｌＯ
の出力が“０°すなわち、位相ロック状態であると共に
ディジタルフィルタ１２の出力がテープ１の停止状態時
の出力であればよいので、シリンダモータ３のＨ３Ｗ信
号を用いて基準位相信号発生手段９の位相を位相誤差が
Ｏ。

になるように位相あわせするとともに、ディジタルフィ
ルタ１２の特性を通常の再生時と切り換えて、位相制御
手段１０の出力が駆動回路１４に現われにくいようにす
る。こうすることにより、スチル動作に移行したときの
位相制御手段１０の誤差出力は“Ｏｏ　となり、駆動回
路１４の入力信号であるディジタルフィルタ１２の出力
はほぼ前のスチル時の出力と同じになる。

以後、位相合わせの方法について説明する。時刻ｔ４に
おいて、Ｈ３Ｗ信号が入力されると、位相制御手段１０
は位相誤差を算出しディジタルフィルタ１２に出力する
。そのときに、位相合わせ手段１１は位相誤差が“Ｏ”
となるように基準位相信号発生手段９の位相をずらす、
すなわち、ｂに示すように本来位相誤差が“０゛になる
時刻ｔ５とＨ３Ｗ信号が入力された時刻ｔ４の時間差を
用いて、位相合わせ手段１１は次の基準位相のリーディ
ングエツジを時刻ｔ９から時刻ｔ８に補正する。それに
したがって、次のＩ′ｉ！Ｉ期において位相誤差が“０
゛になる時刻はｔ１２からｔｌｌとなる。

Ｈ３Ｗ信号のトレーリングエツジが時刻ｔｌ。

に位相制御手段１０に入力されると、位相誤差は時刻ｔ
１２と時刻ｔｌｏの差ではなく、時刻ｔｌｌと時刻ｔｌ
ｏの差となる。したがって、位相誤差は位相合わせをす
ることにより小さくなっている。ここで、位相合わせを
行なっているにもかかわらず位相誤差が０°になってい
ないのは、時刻【４からｔ７まで速度補正が行なわれる
ため、その影響により位相が時刻ｔ４で設定した値より
少し進むためである。

時刻ｔｌＯにおいても時刻ｔ４で行なったような位相合
わせ手段１１により位相合わせを行なうと、時刻１１１
と時刻ｔｌｏの時間差より次の基準位相のリーディング
エツジの時刻はｔ１３となり、基準位相信号は位相合わ
せを行なわなかったときより時刻ｔ１３と時刻ｔ１４の
時間差だけ位相が進む。ここで位相合わせ手段１１はス
ロー動作時のみその動作を行ないノーマル再生時には動
作しないが、位相引込を速くする目的で位相合わせを行
なうこともある。

時刻ｔ１５にＨ３Ｗ信号が人力されると時刻１１３にお
いて位相合わせを行なっているので位相誤差は“０°と
なる。

次に、低域補償を行なうディジタルフィルタ１２の周波
数特性を第３図に示す。第３図において、Ａはスロー動
作以外の動作におけるフィルタの特性であり、Ｂはスロ
ー動作時の特性である。

ディジタルフィルタ１２の特性の切り換えは特性切り換
え手段１３が行なっている。

への特性は通常の記録、再生時においてシリンダモータ
３の低域における外乱抑制特性を最適にするようにフィ
ルタを設計したときの特性である。

Ｂはスロー動作時のディジタルフィルタ１２の特性であ
り、への特性と比べるとＡの折れ点用波数［ｌより高い
周波数頭域においてゲインが下がっている。これは、位
相制御手段１０の出力が変化してもディジクルフィルタ
１２の出力はすぐに応答しないということである。

このことにより、キャプスタンモータ２によるテープ１
の間欠送り時に、シリンダモータ３の位相制御手段１０
の出力が変化しても、ディジタルフィルタ１２の特性が
Ｂのように折れ点用波数ｆ１より高い周波数領域でゲイ
ンを低くしているのでディジタルフィルタ１２の出力に
は変化がほとんど現われず、シリンダモータ３の回転速
度は位相制御系の影響を受けにくくなっている。したが
って、間欠動作後のスチル動作時でのシリンダモータ３
の回転速度に変動は現われないので、テープ１とシリン
ダモータ３に取り付けられた磁気ヘッド３ａ、３ｂの相
対速度にも変動が現われずに一定となる。

特性切り換え手段１３は指令（たとえば、ＶＴＲの状態
を制御しているシステムコントローラの出力）に基づい
て間欠動作モードかどうかを判断し、間欠動作モードで
あればディジタルフィルタ１２の特性をＢに切り換える
。また、間欠動作時だけでなく、スロー動作を行なって
いる期間中ディジタルフィルタの特性をＢに切り換えて
いても何等差しつかえない。

以上のように本実施例によれば、スロー動作時のシリン
ダモータの速度制御出力の補正を行なうときに、速度補
正により発生する位相誤差出力を次の周期において位相
誤差が“０°になるように位相合わせを行なうと同時に
、位相系の低域補償フィルタの特性を変えることにより
位相制御による回転速度への影響を受けに＜＜シている
ので、スロー時の再生画面が横揺れを起こさないように
することができる。また、位相系を切っていないので色
ずれをおこすこともない、さらに、スローモードからノ
ーマルモードへの移行も再生画面を乱すことなくスムー
ズに行なうことができる。

なお、本実施例において速度制御２位相制御。

テープ送り制御手段については詳しい動作説明を行なわ
なかったが、たとえば「橋本他ｒＶＴＲの信号処理およ
び制御用１’ＣＪｐ１８１〜ｐ　１９６゜池田他ｒＶＨ
３方式２−６フイールドスローＶＴＲｊｐ２９〜ｐ３８
　〔ナショナルテクニカルポー　ト　（Ｎａｔｉｏｎａ
ｌ　　Ｔｅｃｈｉｃａｌ　　Ｒｅｐｏｒｔ　　）　　Ｖ
　　ｏ　　１２８　　ｋ３　　Ｊｕｎｅ　　１９８２）
Ｊに記載されているような方法を用いれば実現できる。

また、マイクロプロセッサを用いてソフトウェアにより
上記手段を実現することもできる。

発明の効果 以上のように本発明は、磁気テープを走行駆動するキャ
プスタンモータと、前記磁気テープに記録された信号を
再生すべく回転ヘッドを回転駆動するシリンダモータと
、前記シリンダモータの回転速度を一定にすべく制御す
る速度制御手段と、前記シリンダモータの回転位相の基
準となる基準位相信号を発生する基準位相信号発生手段
と、前記シリンダモータの回転位相信号と前記基準位相
信号発生手段の出力する基準位相信号との差を一定にす
べく制御する位相制御手段と、前記位相制御手段の出力
を低域補償するディジタルフィルタと、前記キャプスタ
ンモータを間欠的駆動する間欠駆動手段と、前記間欠駆
動手段が前記磁気テープを間欠駆動するタイミングと同
期して、前記シリンダモータに前記磁気テープの移動速
度に応じた速度の補正を前記速度制御手段に与える速度
補正手段と、前記間欠駆動動作モードの期間に前記ディ
ジタルフィルタの特性を切り換える特性切り換え手段と
、前記シリンダモータの回転位相信号に前記基準位相信
号発生手段の基準位相信号の位相を合わせる位相合わせ
手段を具備したことを特徴とするもので、スロー動作時
のシリンダモータの速度制御出力の補正を行なうときに
、速度補正により発生する位相誤差出力を次の周期にお
いて位相誤差が“０°になるように位相合わせを行なう
と同時に、位相系の低域補償フィルタの特性を変えるこ
とにより位相制御による回転速度への影響を受けにクク
シているので、スロー時の再生画面が横揺れを起こさな
いようにすることができる。

また、位相系を切っていないので色ずれをおこすことも
ない。さらに、スローモードからノーマルモードへの移
行も再生画面を乱すことな（スムーズに行なうことがで
きるというきわめて大なる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるディジタルサーボ装
置のブロックダイアグラム、第２図は第１図の動作を説
明するための信号波形図、第３図はディジタルフィルタ
の特性図である。 ２・・・・・・キャプスタンモータ、３・・・・・・シ
リンダモータ、４・・・・・・コントロールヘッド、５
・・・・・・テープ送り制御手段、６．１４・・・・・
・駆動回路、７・・・・・・速度補正手段、８・・・・
・・速度制御手段、９・・・・・・基準位相信号発生手
段、１０・・・・・・位相制御手段、１２・・・・・・
ディジタルフィルタ、１３・・・・・・特性切り換え手
段。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名＋Ｎ〜５サ
ミ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気テープを走行駆動するキャプスタンモータと
   、前記磁気テープに記録された信号を再生すべく回転ヘ
   ッドを回転駆動するシリンダモータと、前記シリンダモ
   ータの回転速度を一定にすべく制御する速度制御手段と
   、前記シリンダモータの回転位相の基準となる基準位相
   信号を発生する基準位相信号発生手段と、前記シリンダ
   モータの回転位相信号と前記基準位相信号発生手段の出
   力する基準位相信号との差を一定にすべく制御する位相
   制御手段と、前記位相制御手段の出力を低減補償するデ
   ィジタルフィルタと、前記キャプスタンモータを間欠的
   駆動する間欠駆動手段と、前記間欠駆動手段が前記磁気
   テープを間欠駆動するタイミングと同期して、前記シリ
   ンダモータに前記磁気テープの移動速度に応じた速度の
   補正を前記速度制御手段に与える速度補正手段と、前記
   間欠駆動動作モードの期間に前記ディジタルフィルタの
   特性を切り換える特性切り換え手段と、前記シリンダモ
   ータの回転位相信号に前記基準位相信号発生手段の基準
   位相信号の位相を合わせる位相合わせ手段とを具備した
   ことを特徴とするディジタルサーボ装置。
2. （２）低域補償ディジタルフィルタは積分項と比例項か
   らなりその特性の比例項のゲインを切り換えることによ
   り前記ディジタルフィルタの特性を切り換えることを特
   徴とする請求項（１）記載のディジタルサーボ装置。
3. （３）シリンダモータの回転位相信号により、基準位相
   信号発生手段の基準位相信号と前記回転位相信号との位
   相差をあらかじめ設定された位相差になるように前記基
   準位相発生手段に基準信号の位相を変更させる位相合わ
   せ手段を具備したことを特徴とする請求項（１）記載の
   ディジタルサーボ装置。