JPH01245457A - 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
ープの記録トラン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位相速度をシリン
ダモータの速度制御系に補正を行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っていないため速度制御のみで行わ
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
じる。

また、位相制御を行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
動作を停止させ前の出力を保持させるとともに前記シリ
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うときに、位相制御
手段が誤差出力をディジタルフィルタに出力しても、デ
ィジタルフィルタの動作を停止させ前のフィルタリング
出力を保持するようにするとともに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グラ
ムであり、１はテープであり、２はテープｌ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ｌ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フド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、Ｈ３Ｗ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う位相制御手段である。１）
はシリンダモータ３のＨ３Ｗ信号のトレーリングエツジ
（後縁）をもとに基準位相信号との位相誤差がＯ°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
とともに位相合わせわけっている期間ディジタルフィル
タ１２（後述）の動作を停止させ、前のフィルタリング
出力を保持させる位相合わせ手段である。１２は位相制
御手段１０の出力信号をフィルタリングし低域補償を行
うとともに前記位相合わせ手段１）によりフィルタの動
作を停止するディジタルフィルタである。１３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、１４ばピンチローラ
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
繰り返しであり、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！１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信号波形であるとともに
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
ｌのテープ速度である。ｒ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。とはテー
プｌ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ＩＯの誤差出力の信号波
形である。

まず、時刻ｔ２までの時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、テープ１も停止してし〕る、また、シリン
ダモータ３のＨ３Ｗ（３号が時刻ｔ１に位相制御手段１
０に入力され、位相制御手段］０はディジタルフィルタ
１２に位相誤差出力を出力するが、シリンダモータ３は
時刻ｔ１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Ｏ°　となり、ディジタルフィルタ１
２の出力は前のＨ５Ｗ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ヘッド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
、手中ブスタンモータ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ｌ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ｌ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【３までキャプスタンモー
タ２を加算するので、テープ１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Ｌ４において、シリンダモータ３のＨＳ　Ｗ信号が
位相制御手段１０に入力されると位相制御手段ＩＯ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に
より進んでいる。

したがって、位相制御８手段ｌＯは位相を遅らせるよう
な誤差信号、すなわちｈのような誤差信号をディジタル
フィルタ１２へ出力するが、間欠送りによる位相合わせ
を行うので低域補償用のディジタルフィルタ１２はフィ
ルタリングの動作を行わずに前の出力を保持したままで
ある。したがって、ディジタルフィルタ１２の出力は変
化しない。

次に、シリンダモータ３に取りつけられた磁気ヘッド３
ａ、３ｂが映像トラックにオントランクした状態で停止
させるために、コントロールへノ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ｌ−
ロール信号が入力されてからのキャプスタンモータ２の
ＦＣ信号をカウントすることによって磁気ヘッド３ａ、
３ｂが映像トラッ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。）シたがって、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ｌの移動
速度もｅのように減少するので、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とへノド３ａ。

３ｂの相対速度はｇの波線のように速くなってしまう。

それで、時刻Ｌ６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１も停止すること
になる。速度補正手段７もテープｌ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わな（なる６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１と６ｆｆ気ヘツド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が出
力する位相誤差についてはディジタルフィルタ１２の動
作を停止し、その出力を保持することにより位相誤差は
“０°と同じになるので、速度補正への位相系の影響を
なくしているが、速度補正することによりａの基準位相
信号とＣのＨ３Ｗ信号の位相はずれてしまい、次のＨ５
Ｗ信号が入力された時点で位相誤差を発生し、揺れ戻し
という現象を生じる。

スチル時に再生画面に横揺れが現れないようにするには
テープｌが停止状態になった時点で位相誤差手段１０の
出力が”Ｏ”すなわち、位相ロック状態であるとともに
ディジタルフィルタ１２の出力がテープｌ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
°０゜になるように位相合わせするとともに、テープｌ
の間欠送り時に位相誤差を生じてもディジタルフィルタ
１２の動作を停止させ、前の出力を保持させることによ
り、位相誤差が°０゛　と同じ状態にしている。その結
果、スチル動作に移行したときの駆動回路１３の入力信
号であるディジタルフィルタ１２の出力も前のスチル時
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（４に
おいてＨ３Ｗ信号が人力されると、位相制御手段ｌＯは
位相誤差を算出してディジタルフィルタ１２に位相誤差
を出力するがディジタルフィルタ１２は動作を停止して
おり、前の出力を保持しているので位相誤差出力は０°
と同しになる。そのとき、位相合わせ手段１）は算出し
た位相誤差が“Ｏｏ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“Ｏｏになる時刻ｔ５とＨ５Ｗ信号が入力された
時刻ｔ４の時刻差を用いて、位相合わせ手段１）は次の
基準位相のリーディングエツジ（前縁）を時刻ｔ９から
時刻１．８に補正する。

それにしたがって、次の周期において位相誤差が０°に
なる時刻は１）２から１）１となる。

ｆｌ　Ｓ　Ｗ信号のトレーリングエツジが時刻ｔｌＯに
位相制御手段１０に人力されると、位相誤差は時刻ｔ１
２と時刻ｔｌｏの差ではなく、時刻ｔｌｌと時刻１）０
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っているにもかかわらず位相誤差
が“Ｏｏになっていないのは、時刻ｔ４からｔ７まで速
度補正が行われるため、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０時刻ｔｌＯにお
いて位相誤差がディジタルフィルタ１２へ出力されるが
ディジタルフィルタ１２は動作を停止しており、前の出
力を保持しているので位相誤差出力は°０″と同じにな
る。

位相合わせ手段１）により時刻ｔｌｏでも時刻ｔ４で行
ったような位相合わせを行うと、時刻ｔｉｔと時刻ｔｌ
ｏ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ｔ１３となり、基準位相信号は位相合わせを行わなか
ったときより時刻ｔ１３と時刻１）４の時間差だけ位相
が進む。

時刻１）５にＨ３Ｗ信号が入力されると時刻１）３にお
いて位相合わせを行っているので位相誤差は°０°　と
なる６時刻１）５におし・ては位相合わせを行わないの
でディジタルフィルタ１２は正規の動作を行うが位相制
御手段１０により得られた位相誤差は時刻ｔｌｏでの位
相合わせにより、“０°　となっているのでディジタル
フィルタ１２の出力は変化しない、その結果、駆動出力
には位相系の影響は現われない。

次に、第３図は低域補償を行うディジタルフィルタ１２
の一実施例であり、その周波数特性を第３図ａに、ブロ
ック図を第３図すに示す。第３図ａの３は積分特性を、
ｐは比例特性を表している。

ディジタルフィルタ１２の特性としては積分特性と比例
特性の合成であられされる。第３図すはディジタルフィ
ルタ１２を実現するためのブロック図であり、Ｇｌはフ
ィルタのゲインであり、Ｇ２はフィルタの折れ点「ｌを
決める定数である。なお、第３図すのＺＩはｌサンプル
遅延をあられす。

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３の速度制御出力の補正を行うときに、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Ｏ′になるように位相合わせを行うと同時に、デ
ィジタルフィルタ１２は動作を停止し前の出力を保持す
るため、位相制御による回転速度への影響が出ないので
、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
行うことができる。

なお、本実施例において速度制御、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わなかったが、
例えばｒｗ本他ｒＶＴＲの信号処理および制御用ＩＣＪ
Ｉ）１８１〜ｐ　１９６．池田他ｒＶＨ３方式２−６７
　イル−トス０−ＶＴＲｊｐ２９〜ｐ３８　〔ナショナ
ルテクニカルレポート（ＮａｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｉｃ
ａｌＲｅｐｏｒｔ）Ｖｏ１２８Ｎ１３Ｊｕｎｅ　　１９
８２）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
度に応し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
ジタルフィルタの動作を停止させ前の出力を保持させる
とともに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“０°になるように位相合わせを行う
と同時に、ディジタルフィルタ１２は動作を停止し前の
出力を保持するため、位相制御による回転速度への影響
が出ないので、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うことができ
るというきわめて大なる結果を奏する。

【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、６．１３・・・・・・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、ＩＯ
・・・・・・位相制御手段、１２・・・・・・ディジタ
ルフィルタ。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名Ａ’）

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を同期して、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
   動作を停止させ前の出力を保持させるとともに前記シリ
   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の
   合成により構成され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。