JPH0159660B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は各種のVTRに適用して好適なキヤ
プスタンサーボ回路に関する。

〔従来の技術〕

VTRのキヤプスタンサーボ回路は回転速度の
サーボ系と回転位相のサーボ系とで構成され、こ
の場合に使用される回転位相サーボのうち、特に
再生時の回転位相のサーボ（トラツキングサー
ボ）は、テープに記録された30Hzのコントロール
パルスを再生してこのパルスが内部基準信号に一
致するように制御するのが一般的であつた。

このような従来の再生時の位相サーボに対し、
最近ではビデオ信号に周波数多重されたパイロツ
ト信号を再生して、これを再生トラツキングの基
準信号としてキヤプスタンモータを制御すること
によりトラツキングサーボを行なうようにしたも
のがある。

パイロツト信号としては、例えば周波数間隔が
一定で、順次周波数が高くなる第１から第４まで
の単一周波数のパイロツト信号S_P1〜S_P4が使用さ
れ、記録すべき１本のトラツクに対し、１つのパ
イロツト信号が記録されるように、フイールドご
とに順次第１から第４のパイロツト信号が周波数
多重された上で記録される。そのため、第３図の
ように隣接するトラツクT₁〜T₄に記録されたパ
イロツト信号S_P1〜S_P4の周波数₁〜₄は互に相違
することになる。

再生時のトラツク幅T_Pは記録時のトラツク幅
T_Rよりも広いので（第４図参照）、図のように再
生時隣接トラツクT₁，T₃からのパイロツト信号
S_P1，S_P3のクロストーク成分を検出し、それらの
レベルが等しくなるようにキキヤプスタンモータ
の回転速度を制御すれば、再生トラツキングをと
ることができ、またこれによつて再生時における
キヤプスタンの回転位相サーボが実現できる。

このように、再生時のトラツキングサーボにコ
ントロール信号を使用しないものの場合、記録時
はキヤプスタンの定速性を保障するために速度サ
ーボに加えて位相サーボをかける。

第５図はこのような記録系におけるデジタル処
理によるキヤプスタンサーボ回路の一例である。

１０Ｓは回転速度サーボ系を、１０Ｐは回転位
相サーボ系を示し、キヤプスタンのフライホイー
ルに取付けられた周波数発電機からはキヤプスタ
ンの回転速度に比例した周波数の回転検出信号
FGが出力され、これが端子１を介してクロツク
CK₁のゲート回路２に供給されて、回転速度に応
じてクロツクCK₁のゲート時間がコントロールさ
れる。

ゲートされたクロツクCK₁は回転速度計測用の
カウンタ３に供給されて、回転速度に応じたカウ
ンタ出力が形成され、これがPWM発生器４に
PWM変調信号として供給されて回転速度に比例
したPWM出力が形成される。

PWM出力はローパスフイルタ５で平滑された
のちドライバー６を介してキヤプスタンモータ７
に回転速度制御信号として供給される。

回転位相サーボ１０Ｐは定位相サーボであつ
て、従つて、内部基準信号の位相にキヤプスタン
の回転位相がロツクするような制御が行なわれ
る。

キヤプスタンには周知のようにパルス発生器が
設けられ、これよりキヤプスタンの回転位相を示
すパルス信号PGが出力され、これが端子１１を
介してゲートパルス形成用のフリツプフロツプ１
２に供給される。そして、基準発振器１３の出力
が分周器１４に供給されてパルス信号PGと同一
周波数で、基準位相をもつ基準信号PRが形成さ
れ、これがフリツプフロツプ１２に供給されて信
号PRとPGの位相差に対応したゲートパルスが形
成される。

従つて、アンドゲート１６からはこのゲードパ
ルスが入力する期間だけクロツクCK₂が出力され
て回転位相計測用のカウンタ１７が駆動され、カ
ウンタ出力はPWM発生器１８にPWM変調信号
として供給されて回転位相に対応したPWM出力
が形成される。

このPWM出力は上述と同じくローパスフイル
タ１９で平滑されたのちキヤプスタンモータ７に
回転位相制御信号として供給されて、キヤプスタ
ンの回転位相が基準信号PRの位相にロツクする
ようなサーボがかけられる。合成器２０は回転位
相制御信号と回転速度制御信号を合成するための
ものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように従来の記録時のキヤプスタンサーボ
回路では回転速度のサーボを行なう系１０Ｓと、
回転位相のサーボを行なう系１０Ｐとは回路的に
全く独立に構成されていた。このため、構成が複
雑となつてしまつていた。

ところで、再生時のトラツキングサーボを、テ
ープに記録された30Hzのコントロール信号を使用
するVTRの場合であれば、記録時の回転位相サ
ーボは30Hzの基準信号に基づいて行なうが、この
ようなコントロール信号を使用しないトラツキン
グサーボ方式のVTRの場合には、記録時の回転
位相サーボを30Hzのパルス信号に基いて行なう必
要性が全くなく、むしろ回転検出信号FGを用い
た方が単位時間当りのサーボ回数が多くなるので
サーボ特性が大幅に向上する。

そこで、この発明はサーボ系の共用化を図つて
回路構成の簡略化を図ると共に、サーボ特性の改
善を図つたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明においては、キヤプスタンの回転速度
に対応した周波数の回転検出信号FGを形成する
周波数発電手段と、回転検出信号FGの１周期毎
にリセツトされ、一定の傾斜で変化する鋸歯状波
状情報を形成する手段３と、回転検出信号FGか
ら第１のサンプリングパルスP_LSを形成する手段
２７と、基準信号から形成され回転検出信号FG
に同期するも第１のサンプリングパルスP_LSとは
位相の異なる第２のサンプリングパルスP_LPを形
成する手段２８と、上記鋸歯状波状情報を第１の
サンプリングパルスP_LSでサンプリングし、回転
速度制御信号を形成する手段２４Ａと、上記鋸歯
状波状情報を第２のサンプリングパルスP_LPでサ
ンプリングし、記録時の上記キヤプスタンの回転
位相制御信号を形成する手段２４Ｂとを備える。

〔作 用〕

回転検出信号FGに基づいて形成された鋸歯状
波状情報が、位相の異なる第１及び第２のサンプ
リングパルスP_LS及びP_LPによりサンプリングさ
れ、パルスP_LSによるサンプリング出力が回転速
度制御用とされ、パルスP_LPによるサンプリング
出力が回転位相制御用とされる。

すなわち、単一の鋸歯状波状情報を、異なる時
点でサンプリングすることにより回転速度制御と
回転位相制御を実現しており、構成が簡略化され
る。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例で、第２図を参照
しながら以下説明しよう。

第１図はキヤプスタンサーボ回路１０の一例を
示す系統図であつて、端子１には上述した回転検
出信号FG（第２図Ａ）が供給され、これで単安定
マルチバイブレータ２１がトリガーされてこれよ
り第２図Ｂに示す出力M₁が得られ、これがゲー
トパルスとしてアンドゲート２２に供給される。
従つて、後段のカウンタ３には第２図で期間T_M
だけクロツクCKが供給されるから、この期間T_M
だけカウンタ３が動作する。

ここで、キヤプスタンの回転速度が安定した状
態、従つて第２図Ａに示す周期T_Fの回転検出信
号FGが加えられているとき、カウンタ３のカウ
ント動作は少くとも１度はオーバーフローするよ
うに選定されており、この例ではほぼ2/3T_Fの期
間でカウンタ３がオーバーフローして再カウント
動作が開始されるようになされている。従つて、
このときカウンタ３から出力される最終的なカウ
ント出力はカウント出力の最大値の丁度1/2にな
る。

第２図Ｄはこのカウント出力をアナログ出力に
換算したときの波形を示す。

カウント出力は第１及び第２のラツチ回路２４
Ａ，２４Ｂに供給されて後述するように、所定の
異つたタイミングに出力される第１及び第２のラ
ツチパルスP_LS，P_LPによつてカウント出力がラツ
チされ、これらラツチ出力が第１及び第２のＤ−
Ａ変換器２５Ａ，２５Ｂに供給されてアナログ出
力に変換される。第１のラツチ出力は後述するよ
うに回転速度制御信号に対応するものであり、第
２のラツチ出力は回転位相制御信号に対応するも
のであるから、上述のアナログ出力は回転速度制
御信号であり、また回転位相制御信号である。

これら制御信号は上述の場合と同じくキヤプス
タンモータ７に供給される。

さて、２７は第１のラツチパルスP_LS（第２図
Ｃ）を形成するための回路であつて、この例では
回転信号FGに基いて形成される。そして、マル
チバイブレータ２１の出力M₁の“０”の区間に
対応してパルスが得られるように構成される。従
つて、出力M₁が“０”の区間にデータがラツチ
される。

ここで、回転信号FGはキヤプスタンの回転速
度に対応し、ゲート用の出力M₁はこの回転検出
信号FGに同期して得られ、そして第１のラツチ
パルスP_LSも回転検出信号FG及び出力M₁に同期
して得られるから、１周期T_F内のカウンタ３の
最終のカウント出力を第１のラツチパルスP_LSで
ラツチすれば、この第１のラツチ出力はキヤプス
タンの回転速度に応じて変動するので、この第１
のラツチ出力はキヤプスタンの回転速度に比例し
た出力となる。従つて、第１のアナログ出力を回
転速度制御信号として利用できる。

なお、第１のラツチパルスP_LSが得られたのち
カウンタ３はリセツトされ、出力M₁の立上り時
点からカウント動作が開始する。

２８は第２のラツチパルスP_LP（第２図Ｇ）を形
成するための回路であつて、この例では発振器１
３の発振出力を分周器２９で所定周波数まで分周
した出力から形成される。所定周波数とは回転検
出信号FGの周波数と同一であり、実施例では1k
Hz程度の周波数である。そして、この分周出力を
所定位相だけシフトし、この例ではキヤプスタン
の回転速度がロツクしたときに得られた回転検出
信号FGに対しほぼπ／４の位相差をもつように、
従つて第１のラツチパルスP_LSに対してもπ／４
の位相差をもつようにシフトしているものが第２
のラツチパルスP_LPとして使用される。

このような位相関係に選んだのは第２図から明
らかなように、このとき得られるカウンタ出力が
最大値の丁度1/2付近になつているからであり、
こうすることにより、位相のロツクレンジのほぼ
中央にセツテイングできる。

なお、第２のラツチパルスP_LPの位相は固定位
相である。

第２のラツチパルスP_LPの周波数と位相の関係
を上述のように選んだ場合には１周期T_F内での
１回目のカウンタ出力がオーバーフローする間に
第２のラツチパルスP_LPが出力されるので、この
ときのカウンタ出力が第２のラツチ回路２４Ｂに
ラツチされる。キヤプスタンの回転位相が図のよ
うな関係にないときには、第２のラツチパルス
P_LPによつてラツチされるカウンタ出力が相違す
るので、この第２のラツチ出力はキヤプスタンの
回転位相に対応した信号となり、第２のＤ−Ａ変
換器２５Ｂより出力されたアナログ出力は回転位
相制御信号として利用することができる。従つ
て、第２図Ａ，Ｇの位相差φが常に一定となるよ
うにキヤプスタンの回転位相が制御される。

３０はロツクレンジ外の検出回路で、カウンタ
３のカウント内容がロツクレンジの範囲内か否か
を検出し、ロツクレンジの範囲外であるときには
夫々のラツチ回路２４Ａ，２４Ｂを夫々独立に制
御して、例えば回転速度サーボ系では結果的に第
２図Ｅに示すようなランプ波形となるように、そ
して回転位相サーボ系では結果的に第２図Ｆに示
すようなランプ波形となるようにしている。

このように、ビデオ信号に周波数多重されたパ
イロツト信号を再生してこれを再生トラツキング
の基準信号に用いるようにしたキヤプスタンサー
ボ回路１０においては、すなわち、30Hzのコント
ロール信号をトラツキングサーボに使用しない場
合には、記録時の位相サーボ用に使用するキヤプ
スタンの回転位相信号は任意の周波数のものを使
用できるので、第１及び第２のラツチ回路２４
Ａ，２４Ｂのラツチタイミング及びラツチ順序を
定めておけば、カウンタ３を時分割的に使用でき
るので、回転検出信号FGと単一のカウンタ３だ
けでなく回転速度と回転位相とを互に影響を与え
ることなく計測できる。

なお、上述した第１及び第２のラツチパルス
P_LS，P_LPのタイミングはカウンタ３に供給される
クロツクCKのタイミングに同期している。

カウンタ３の１周期T_F内におけるオーバーフ
ローの回数、すなわちアイドリングの回数は上述
のように１回に限られるものではなく、Ｎ回のア
イドリングを行なうカウンタ３を使用する場合に
は、そのうちの任意の１つのランプ波形を回転位
相制御用のランプ波形として使用すればよい。

また、アイドリングが２回以上あるときには、
回転位相の量子化をあらくしてロツクレンジを拡
げることも可能であり、量子化をそのままにして
ロツクレンジを拡げることも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、第３図
例の場合に比し回路の共用化を図れるので、従来
よりも回路構成を大幅に簡略化できる。しかも、
回転位相のサンプリング周期も回転速度のサンプ
リング周期と同じにすることができるから、回転
位相のサーボ特性を大幅に改善することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るキヤプスタンサーボ回
路の一例を示す系統図、第２図はその動作説明に
供する波形図、第３図及び第４図は夫々この発明
の説明に供するトラツクパターン図、第５図は従
来のキヤプスタンサーボ回路の一例を示す系統図
である。 ３はカウンタ、２４Ａ，２４Ｂは第１及び第２
のラツチ回路、２５Ａ，２５Ｂは第１及び第２の
Ｄ−Ａ変換器、２７，２８は第１及び第２のラツ
チパルスP_LS，P_LPの形成回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転体の回転速度に対応した回転信号を形成
   する周波数発電手段と、 この回転信号の周期よりも短い周期のクロツク
   が供給されるカウント手段と、 このカウント手段の出力が供給される第１及び
   第２のラツチ手段と、 上記回転信号に基づいて第１のラツチパルスを
   形成し、この第１のラツチパルスを上記第１のラ
   ツチ手段に供給する手段と、 基準信号に基づいて第２のラツチパルスを形成
   し、この第２のラツチパルスを上記第２のラツチ
   手段に供給する手段と、 上記第１のラツチ手段からのラツチ出力により
   上記回転体の回転速度制御信号を形成する手段
   と、 上記第２のラツチ手段からのラツチ出力により
   上記回転体の回転位相制御信号を形成する手段と
   を備え、 上記カウント手段は上記第１のラツチパルスが
   得られた直後にリセトされてカウント動作を開始
   し、上記回転信号の１周期内で少なくとも１回オ
   ーバーフローするようにされると共に上記第１及
   び第２のラツチパルスのタイミングは上記オーバ
   ーフローの前後に異ならされてなることを特徴と
   する回転体のサーボ回路。