JPH02218045A - デジタルサーボ回路 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、回転駆動きれるシリンダに磁気ヘツドが装着
された回転ヘッド方式の記録再生装置の回転系を制御す
るデジタルサーボ回路に関する。

（ロ）従来の技術 回転ヘッド方式のデジタル・オーディオ・テープレコー
ダ（Ｒ−ＤＡＴ）では、磁気テープに記録されたナブコ
ード情報により従来のコンパクトカセットに比して格段
の高機能化が図られている。その機能のひとつに、高速
サーチ機能がある。高速サーチでは、磁気テープが通常
再生時の数１−倍から数百倍という高速で送られ、これ
に合わせてシリンダが回転駆動されることで磁気テープ
に記録された情報が間欠的に高速で読出され己。このよ
うな高速サーチ機能に依れば、磁気テープに記録された
多段の情報の中から所望の情報を高速で検知することが
できる。

第２図は、高速（クーチ時のリールの回転を制御するリ
ールサーボ回路の構成を示すブロック図である。磁気テ
ープを送り出すサプライリール（ＩＳ）及び磁気テープ
を巻き取るティクアップリール（ＩＴ）は、夫々リール
モータ（２５）（２Ｔ）で回転駆動され、その回転がＦ
Ｇセンサ（３５＞（３Ｔ）で検知される。ＦＧセンサ（
３５）（３Ｔ）はリールモータ（２５）＜２Ｔ）の回転
速度に応じた周期の回転検出信号ＦＧ、。

ＦＧ、を出力する０周Ｍ測定回路（４’ｒ）（４ｓ）は
、回転検出信号Ｆ　Ｇ　１．　Ｆ　Ｇ　＊の周期を測定
し、夫々の周期Ｔ　３．　Ｔ　ｘを示ず周期データＴＢ
、、ＴＢ、を出力する。この２つの周期データＴＢ、、
ＴＢ、は加算回路（５）で足し合わされ、速度信号ＶＢ
となる。そして、この速度信号ＶＢはＤ／Ａ変換回路（
６）で電圧値に変換され、ＰＷＭフィルタ（７）を介し
て電圧Ｖ１が、基準電圧回路（８〉からの基準電圧Ｖ、
に加算される。切換回路（９）は、電圧ｖ、ｌ＋　ＶＥ
を２つのモータドライバ（１０５）（ＩＯＴ）の一方に
供給するもので、正方向へのサーチ（ＦＦサーチ）時に
はティクアップリール（ＩＳ）側、逆方向へのサーチ（
ＲＥＷサーチ）時にはサプライリール（ＩＴ）側に切換
えられる。従って、両リール（Ｉｓ）（ＩＴ）の回転速
度に対応する回転検出信号ＦＧ、、ＦＧ、の周期Ｔ　１
．　Ｔ　＊の和（Ｔ　Ｉ　＋　Ｔ　Ｉ　）が常に一定と
なるようにリールモータ（２５）（２Ｔ）の一方が回転
駆動せしめられる。このように、周期の和Ｔ、＋’Ｉ’
、を一定に保つことで、磁気テープの走行速度νが一定
に保たれる。このことは、以下のように説明される。

磁気テープの厚みが均一であるとすれば、サプライリー
ル（ＩＳ）及びティクアップリール（ＩＴ）に巻き付け
られた磁気テープの外周の和は常に等しくなることから
、第３図に示す如く磁気テープ分も含めたサプライリー
ル（ＩＴ）及びティクアップリール（ＩＳ）の半径をＲ
８及びＲ１とすれば、πｒ、”＋πｒ　、　”　＝　ｃ
ｏｎｓｔ、　　　　　………式（１）が成り立つ、尚、
半径Ｒ，，Ｒ，は時間経過と共に変化する。一方、磁気
テープの走行速度νは、両ノール（１５）＜ＩＴ）で等
しく、リール１回転にＦＧセンサ（３５）（３Ｔ）が発
生するパルス数をＭとしてシ；２πＲ，／ＭＴ、＝２π
Ｒ１／ＭＴ、　　・旧・・・・・式（２）と表わされ、
この式（２）からＲ７及びＲ１を求めて式（１）に代入
するとπ及びＭが定数であることがら、 υ’（Ｔ、’＋Ｔ、”）＝ｃｏｎｓｔ、　　　　−−−
−・−−−−式（３）が成り立つ。この式（３）は通常
再生時についてイ）成り立つため、通常再生時の回転検
出パルスＦＣ、、、ＦＧ、、の周期をＴｒｌｌＴｒｔ、
磁気テープの走行速度をυ、とすると、 υｒ”（Ｔｒ＋”＋Ｔｒ１″）−ｃｏｎｓｔ、　　　＋
＋＋＋＋＋式（４）が得られる。そこで、ｎ倍速サーチ
（υ＝　ｎ、　ｖ　、　）を考えると ０９へ一７〒〒フー＝９々７フ］］７Ｐ−・・・・・・
・・・式（５）なる関係が成り立つことから、近似的に
ｎ（Ｔｉ　＋　Ｌ）＝Ｔｒ＋　＋　Ｌｘ　　　　　・旧
・・−式（６）となる。従って、Ｔ　Ｉ＋　Ｔ　＊を一
定に保てば、磁気テープの走行速度υを一定に保つこと
ができる。

第４図は、周期測定回路（４）の構成を示すブロック図
であり、第５図はその動作を示すタイミング図である。

カウンタ（４１）は、リーセットバルスＲＰの各タイミ
ングでプリセットデータＰＢがプリセットされ、基本ク
ロックＣＫに依ってカウントアツプされる。カウンタ（
４１）の出力はラッチパルスＬＰの各タイミングラッチ
回路（４２）にラッチされ、このラッチ回路（４２）か
ら周期データＴＢが出力される。リセットパルスＲＰ及
びラッチパルスＬＰは、回転検出信号ＦＧに基づいてタ
イミング制御回路（４３）で作成されるもので、回転検
出信号ＦＧの各エッヂにタイミングパルスを有している
。ただし、リセットパルスＲＰのタイミングは、ラッチ
パルスＬＰのタイミングより僅かに遅らされている。即
ち、カウンタ（４１）は回転検出信号ＦＧの立下りでリ
セットされて基本クロックＣＫのカウントを始め、回転
検出信号ＦＧの次の立下りでラッチ回路（４２）に出力
がラッチされるまで基本タロツクＧＫをカウントするよ
うに構成されており、回転検出信号ＦＧの周期Ｔに応じ
た周期データＴＢが得られる。

第６図は、磁気ヘッドが装着されたシリンダの回転を制
御するシリンダサーボ回路の構成を示すブロック図であ
る。シリンダ（１１）は、シリンダモータ（１２）に依
り、て回転駆動きれ、磁気テープから情報を読出して再
生信号ＲＦを出力する。高速サーチ時には、磁気テープ
と磁気ヘッドとの相対速度が通常再生時と等しくなるよ
うにシリンダ（１１）の回転が制御され、ヘッドが磁気
テープ上のトラックを斜めに横切るようにして情報を間
欠的に読出すように構成されている。このとき、一つの
ヘッドは正アジマストラックと負アジマストラックとを
交互に横切るため、ヘッドから得られる再生信号ＲＦは
、第７図に示すように振幅の大小を繰り返し、そろばん
玉を並べたような形となる。

このような再生信号ＲＦから情報を読出すのに１−分な
振幅を得られる期間ｔＡは、繰り返し周期ｔの約７０％
の期間であり、この期間がエンベ０−ブ検出回路（１３
）で検波される。

再生信号ＲＦは、アンプ（１４）で増幅されてエンベロ
ープ検波回路（１３）に入力されると共に信号処理回路
（１５）に入力され、再生クロックＲＣが作成される。

この再生クロックＲＣは、シリンダの回転速度に対応す
る周期を有しており、その周期が周期測定回路（１６）
で測定され、周期データＲＢが得られる。この周期測定
回路（１６）は第４図と同一構成である。この周期デー
タＲＢは、エンベロープ検波回路（１３）が情報の読出
期間ｔＡを検波し、且つ信号処理回路（１５）が正常に
動作している期間のみラッチ回路（１７）にラッチされ
て出力される。

モして、周期データＲＢはＤ／Ａ変換回路（１８）で電
圧値に変換された後、ＰＷＭフィルタ（１９）を介して
モータドライバ（２０）に供給され、モータドライバ（
２０）はシリンダモータ（１２）を回転駆動する。

情報の読出期間ｔＡ基以外期間や信号処理回路（１５）
が正常に動作Ｌ５ていない期間は再生クロックＲＣが正
常でなくなる虞れがあり、その期間に得られる周期デー
タＲＢが出力されないように構成されている。そのとき
には、周期データＲＢが正常な再生クロックＲＣから得
たデータにホールドされている。例えば、磁気テープに
無記録部分があった場合、その間は再生信号ＲＦが得ら
れないため、それまでの期間に得た周期データＲＢがホ
ールドされ、シリンダの回転は一定速度に固定される。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述の如きシリンダサーボ回路に於いて
は、磁気テープの無記録部分での制御が不可能であるこ
とから、無記録部分の次に位置する記録部分の先頭部で
情報を読出せない場合があり、サーチミスの原因となる
。特に、回転の立上り時にシリンダの回転がホールドさ
れるとシリンダとリールとの回転速度のバランスが崩れ
、ヘッドと磁気テープとの相対速度が通常再生時の相対
速度と異なってしまい情報が読出せなくなる。

従って、リール及びシリンダの回転の立−Ｌりを急峻に
することができず、ゆっくりと回転を立上げることが必
要となるため、高速回転を得るまでに長い時間を必要と
し、操作性低下を招く。

また、テープの種類（磁気テープの長さ）が変わるとリ
ール（１５）　（ＩＴ）の半径Ｒ，，Ｒ□が変わるため
に、周期Ｔ　Ｉ、　Ｔ−の和が同一であっても磁気テー
プの走行速度υが変わるため、サーボ回路の設定値（基
準電圧回路（８）等の設定値）をテープの種類に応じて
変更する必要がある。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、
第１及び第２のリールとシリンダとの回転速度を相対的
に制御するデジタルサーボ回路に於いて、第１及び第２
のリールを夫々回転駆動する第１及び第２のモータから
得られる回転検出信号に基づいて磁気テープの走行速度
に対応する速度データを算出する第１手段、上記速度デ
ータを所定の基準データで除算して倍速データを得る第
２手段、上記倍速データに基づいて上記第１或いは第２
のモータの回転速度を制御する第３手段、上記シリンダ
を回転駆動する第３のモータから得られる回転検出信号
と」二記倍速データとに基づいて第３のモータの回転速
度を制御する第４手段、を備え、上記シリンダに装着さ
れた磁気へ・７ドと上記磁気テープとの相対速度を上記
シリンダと上記磁気テープとの当接面で一定に保持せし
めることを特徴とする。

（木）作用 本発明に依れ帽磁気テープの走行速度に対応する速度デ
ータから算出した倍速データに基づいてシリンダの回転
を制御することで、磁気テープの無記録部分に於いても
回転が制御され、無記録部分の次に位置する記録部分の
情報が先頭部から確実に読出すことができる。

また、倍速データが通常再生時と高速サーチ時との速度
データの比で与えられることで、磁気テープの種類（テ
ープの長さ）が変わり、リールの回転速度が変化した場
合でも倍速データに変動はなく、磁気テープの走行速度
及びシリンダの回転速度が一定に保たれる。

くべ）実施例 本発明の一実施例を図面に従って説明する。

第１図は本発明サーボ回路の構成を示すブｏ　＝ｙり図
である。このサーボ回路は、高速サーチ時のリール及び
シリンダの回転を制御するもので、速度データ算出部（
５０）、倍速データ算出部（６０）、」−ルサーボ部（
７０）及びシリンダサーボ部（８０）で構成されている
。

速度データ算出部（５０）は、２つの周期測定回路（５
１）＜５２）及び加算回路（５３）からなり、サプライ
」−ル（ＩＳ）及びティクアップリール（１丁）を駆動
するリールモータ（２５）（２Ｔ）に装着されたＦＧセ
ンサ（３５バ３Ｔ）から得られる回転検出信号ＦＧ、、
ＦＧ。

から速度データＶＢを算出する。この算出は、第２図と
同様周期測定回路（５１）（５２）で回転検出信号ＦＧ
、、ＦＧ、の周期Ｔ、、Ｔ、が測定され、その周期Ｔ、
、Ｔ、に対応する周期データＴＢ、、ＴＢ、が加算回路
（５３）で加算されて得られる。

倍速データ算出部（６０）は、速度データＶＢから倍速
データＤＢを算出するもので、速度データホールド回路
（６１）、基準速度データホールド回路（６２）、減算
回路り６３）、ビットシフタ（６４）及び除算値作成回
路（６５）からなる、基準速度データホールド回路（６
２）には、通常再生時の速度データＶＢ。

が基準速度データとしてホールドされ、この基準速度デ
ータＶＢ、が減算回路（６３）に入力される。

そして、速度データホールド回路（６１）にホールドき
れた速度データＶＢから基準速度データＶＢ。

が減算され、差データがビットシフタ（６４）に与えら
れる。差データは、ビットシフタ（６４）で上位ビット
側に１ビツトシフトされて再び減算回路（６３）に入力
され、基準速度データＶＢ、が減算される。減算回路（
６３）は、差データから基準速度データＶ　Ｂ　ｒを減
算するときにボロー信号ＢＷを出力し、基準速度データ
Ｖ　Ｂ　ｔが差データより大きいときにはボロー信号Ｂ
Ｗを出力せず、減算を行わずに差データをそのまま出力
する。除算値作成回路（６５）は、ボロー信号とビット
シフタ（６４）のシフトタイミングを示すタイミング信
号ＳＴとに基づいて除算値を作成するもので、ボロー信
号ＢＷが入力されると所定ビットに「１」が設定され、
そのビットはタイミング信号ＳＴの各タイミングで１ビ
ツトづつシフトされる。そして、所定の回数だけ減算及
び差データのシフトが繰り返されることで、除算値作成
回路（６５）に除算値が得られ、この除算値が倍速デー
タＤＢとして出力される。例えば６ビツトの場合、速度
データＶＢを「１１００１０」、基準速度データＶ　Ｂ
　ｒを’０００１０１」とすると、基準速度データＶＢ
、は下位に５ビツトのｒＯ」が付加されて「０００１０
１０００００、として減算回路（６３）に入力され１、
表１に示すような減算が行われる。最初は減算が表１ できず差が負となるため、ボロー信号ＢＷは「Ｏ」とな
りデータ’１ｉｏｏｉｏ、がそのままビットシフタ（６
４）に出力きれ、そのデータが上位へ１ビツトシフトさ
れて再び減算回路（６３）に入力される。１ビツトシフ
トされたデータについても減算ができず、同様にボロー
信号ＢＷが「０．となってデータはそのままビットシフ
タ（６４〉に出力される。２ビツトシフトされたデータ
については減算可能なため、ボロー信号ＢＷが「ＩＪと
なって減算結果がビットシフタ（６４）に出力される。

以下同様３〜５ビツトまでビットシフタ（６４）をシフ
トさせて減算を繰り返し、各シフトタイミングでのボロ
ー信号ＢＷを除算値作成回路（６５）に蓄積する。従っ
て、ボロー信号ＢＷを各シフトタイミングの順に配列し
たデータ’００１０１０．が除算値となる。

以上のよう算出された倍速データＤＢは、リールサーボ
部（７０）及びシリンダサーボ部（８０）に供給される
。

リールサーボ部り７０）は、基準電圧回路（７１）、Ｄ
／Ａ変換回路（７２）、ＰＷＭフィルタ（７３）及び切
換回路（７４）からなり、倍速データＤＢに基づいてサ
プライリール（ＩＳ）或いはティクアップリール（ＩＴ
）の一方を回転駆動する０倍速データＤＢは、Ｄ／Ａ変
換回路（７２）で電圧値に変換され、さらにＰＷＭフィ
ルタ（７３）を介し、電圧Ｖｔとして基準電圧回路（７
１）からの基準電圧Ｖ、に加算きれて切換回路（７４）
に入力される。切換回路（７４）は、ＦＦサーチ時には
ティクアップ側、ＲＥＷサーチ時にはサプライ側に切換
えられ、従ってＦＦサーチ時には、ティクアップ側のモ
ータドライバ（ＬＯＴ）に電圧Ｖ＊＋Ｖｔが印加されて
リールモータ（２丁）が駆動され、ＲＥＷサーチ時には
サプライ側のモータドライバ（１０５）に電圧Ｖ＊＋Ｖ
アが印加されてリールモータ（２Ｓ）が駆動される。モ
ータドライバｃｉｏｓ＞（ＬＯＴ）に印加される電圧Ｖ
、＋Ｖ、のうち、基準電圧Ｖ、については、常に一定の
値に保持され、電圧Ｖ１がリールモータ（２５）（２丁
）の回転速度に依って変動し、リールモータ（２５）（
２Ｔ）の回転速度が一定に保たれる。即ち、電圧ｖｔは
回転検出信号ＦＧ、、ＦＧ、の周期に依存するため、リ
ールモータ（２５バ２丁）の回転速度が速くなれば低下
してリールモータ（２５）（２Ｔ）の回転速度を遅くし
、リールモータ（２５）（２τ）の回転速度が遅くなれ
ば上昇してり一ルモータ（２５）（２Ｔ）の回転を速く
するように働く。

シリンダサーボ部（８０）は、デコーダ（８１）、周期
測定回路（８２）、Ｄ／Ａ変換回路（８３）及びＰＷＭ
フィルタ（８４）からなり、シリンダ（１１）を回転駆
動するシリンダモータ（１２）に装着されたＦＧセンサ
（２１）から得られる回転検出信号ＦＧ、と倍速データ
ＤＢとに基づいてシリンダの回転速度を制御する０倍速
データＤＢは、デコーダ（８１）でプリセットデータＰ
Ｂにデコードされ、このプリセットデータＦＢが周期測
定回路（８２）に入力される。周期測定回路（８２）は
、第４図と同一構成であり、カウンタが基本クロックで
カウントされ、回転検出信号ＦＢ、の周期に応じたタイ
ミングでカウンタの出力がラッチ諮れて周期データＴＢ
、を出力する。このカウンタは、出力がラッチされた直
後にリセットされると共にプリセットデータＦＢがブリ
セットされて再び基本クロックのカウントを始める。こ
こで、プリセットデータＰＢが変われば、回転検出信号
Ｆ　Ｂ　ｓの周期が変化しなくても周期データＴＢＳの
値は変化する。得られた周期データＴ　Ｂ　ｓはＤ／Ａ
変換回路（８３）で電圧値に変換され、ＰＷＭフィルタ
（８４）を介してモータドライバ（２０）に供給される
。モしてモータドライバ（２０）は供給される電圧に従
ってシリンダモータ（１２）を回転駆動する。従って、
シリンダモータ（１２）の回転速度が速くなれば周期デ
ータＴ　Ｂ　ｓの値が小さくなってモータドライバ（２
０）に供給される電圧が低くなり、逆にシリンダモータ
（１２）の回転速度が遅くなればモータドライバ（２０
）に供給される電圧が高くなるために、シリンダ（１１
）の回転速度が一定に保持されることになる。シリンダ
（１１）の回転速度は、周期測定回路（８１）に与えら
れるブリセラｉ・データＰＢに依って設定されるもので
、磁気テープの走行速度に応じてプリセットデータＰＢ
が変更され、磁気テープとシリンダ（１１）のヘッドと
の相対速度が一定となるように構成されている。即ち、
デコーダ（８）には、シリンダ（１１）の回転速度を設
定するプリセットデータＦＢが収納されており、倍速デ
ータＤＢに応じて所望のプリセットデータＰＢが選択さ
れてデコーダ（８１）より出力される。

以上の構成に依れば、リール（１５）（ＩＴ）の回転速
度を速くして磁気テープの走行速度を速くすると、シリ
ンダ（１１）の回転速度も同時に速くなり磁気テープと
ヘッドとの相対速度が一定に保たれ、高速サーチが実現
できる。

（ト）発明の効果 本発明に依れば、高速サーチ時のリール及びシリンダの
回転制御に於いて、磁気テープの無記録部分の有無に拘
わらずシリンダの回転が磁気テープの走行速度に応じて
制御され無記録部分の次に位置する記録部分を先頭部か
ら確実に読取ることができる。

また、磁気テープの走行速度に応じた速度データから算
出した倍速データに基づいてシリンダの回転を制御する
ことから、回転の立上りを速くできる。

さらに、倍速データは通常再生時と高速サーチ時との速
度データの比で与えられるため、テープの種類が変わっ
た場合でもナーボ回路の設定変更なしに磁気テープの走
行速度を一定に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明デジタルサーボ回路の構成を示すブロッ
ク図、第２図は従来のリールサーボ回路の構成を示すブ
ロック図、第３図はリール及び磁気テープの概略平面図
、第４図は周期測定回路の構成を示Ｖブロック図、第５
図は第４図のタイミ〉・グ図、第６図は従来のシリンダ
サーボ回路の構成を示すブロック図、第７図は再生信号
の波形図である。 （Ｉｓ）（ＩＴ）・・・リール、　　（２５）（２Ｉ）
・・・リールモータ、　　（３Ｓ）　（３Ｔ）（２１）
・・・ＦＧセンサ、　（４５）（４Ｔ）（１６）・・・
周期測定回路、（５）・・・加算回路、　＜１（Ｉｓ）
（１０Ｔ）（２０）・・・モータドライバ、（１１）・
・・シリンダ、（１２）・・・シリンダモータ、　（５
０）・・・速度データ算出部、　　（６０）・・・倍速
データ算出部、　（７０）・・・リールサーボ部、　（
８０）・・・シリンダサーボ部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気テープを送り出す第１のリールとその磁気テ
   ープを巻き取る第２のリールと上記磁気テープに当接し
   て回転駆動されるシリンダとの回転速度をモータの回転
   速度に対応する回転検出信号に基づいて相対的に制御す
   るデジタルサーボ回路に於いて、 第１及び第２のリールを夫々回転駆動する第１及び第２
   のモータから得られる回転検出信号に基づいて上記磁気
   テープの走行速度に対応する速度データを算出する第１
   手段、 上記速度データを所定の基準データで除算して倍速デー
   タを得る第２手段、 上記倍速データに基づいて上記第１或いは第２のモータ
   の回転速度を制御する第３手段、 上記シリンダを回転駆動する第３のモータから得られる
   回転検出信号と上記倍速データとに基づいて第３のモー
   タの回転速度を制御する第４手段、を備え、 上記シリンダに装着された磁気ヘッドと上記磁気テープ
   との相対速度を上記シリンダと上記磁気テープとの当接
   面で一定に保持せしめることを特徴とするデジタルサー
   ボ回路。
2. （２）請求項第１項記載のデジタルサーボ回路に於いて
   、 倍速データを得る第２手段は、 通常再生時の速度データを基準データとしてホールドす
   る第１のホールド回路を備え、 倍速サーチ時の速度データを上記基準データで除算する
   ことで通常再生時と倍速サーチ時との磁気テープの走行
   速度の比を算出し、 この除算結果を倍速データとして上記第３手段及び第４
   手段に与えることを特徴とするデジタルサーボ回路。