JPH04163757A - 磁気記録再生装置のシリンダ制御装置 - 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 本発明はビデオテープレコーダＣＶＴＲ）やデジタルオ
ーディオチーブレコーダ（ＤＡＴ）等に用いることので
きる回転ヘッドにより磁気テープ上に記録再生を行う磁
気記録再生装置のシリンダ制御装置に関するものである
。

従来の技術 近年、ＶＴＲやＤ　−Ａ−Ｔ１等の回、転ヘッドにより
記録媒体（以下、磁気テープという）上に記録再生を行
う記録再生装置が実用化されている。

以下、従来の磁気記録再生装置のシリンダ制御装置につ
いて、図面を参照しながら説明を行う。

第５図は従来の磁気記録再生装置のシリンダ制御装置の
ブロック図、第６図は位相検出信号の波形整形回路およ
び遅延パルス出力回路における要部波形図、第７図は動
作波形図である。第５図〜第７図において、１は磁気テ
ープ、２ａ、２ｂは記録再生を行うヘッド、３は回転軸
に対称に記録再生ヘッド２ａ、２ｂが取り付けられた回
転シリンダ、４は磁気テープ１を可変速度で安定に駆動
する磁気テープ駆動回路、５は回転シリンダ３の回転速
度に比例した周波数の信号を出力するＦＧ（周波数発生
器）、６はＦＧ５の出力信号の周期を内部のクロックを
計数することにより回転シリンダ３の速度をデジタル値
で出力する速度検出器、７は設定された回転シリンダ３
の目標回転速度にに相当する速度目標値Ｖと速度検出器
６の出力値との差をとる引算器、９は回転シリンダ３が
回転する際にヘッド２ａ、２ｂに対し常に同じ位相差で
１回転に１回信号（第６図つ参照）を出力するＰＧ（位
相信号発生器）、２３はＦＧ９の出力信号をシュミット
コンパレータ等により矩形波（第６図工参照）に波形整
形する波形整形回路、２４は波形整形回路２３の出力信
号を単安定マルチバイブレータ等により外部から設定さ
れる遅延時間で決定されたパルス幅（ＴＯ）のパルス（
第６図才参照）を出力する遅延パルス出力回路であり、
このパルス幅を調整することによりヘッド２ａの再生時
の位相を正確に規定する。すなわち、ＦＧ９の出力信号
とヘッド２ａの位置ズレをこのパルス幅により調整し、
ヘッド２ａの取付は位置のばらつきを吸収する。２５は
遅延パルス出力回路２４の出力と回転基準信号２１との
位相差（Ｔ１）を内部のクロックで計数しデジタル値で
出力する位相差検出回路、１６は位相差目標値Ｔと位相
差検出回路２５の出力との差（ΔＴ）をとる引算器、１
７は引算器７の出力と引算器１６の出力との和をとる加
算器、１８は加算器１７の出力データをフィルタリング
し低周波域での制御特性を改善する積分フィルタ特性を
持つデジタルフィルタ、１９はデジタルフィルタ１８の
出力データをアナログ電圧に変換するＤ　／、　Ａ変換
器、２０はＤ／Ａ変換器１９の出力をもとに回転シリン
ダ３を駆動するシリンダ駆動回路である。

以上のように構成された従来の磁気記録再生装置のシリ
ンダ制御装置について、以下その動作を説明する。

第５図において、ＦＧ５．　　速度検出回路６．引算器
７．デジタルフィルタ１８．Ｄ／Ａ変換器１９、シリン
ダ駆動回路２０からなる速度制御ループでは、ＦＧ５の
出力周波数が速度目標値Ｖに相当する値となって、回転
シリンダ３はほぼ一定回転で安定に回転する。

さらに、Ｐ　Ｇ　９．　　波形整形回路２３．遅延パル
ス出力回路２４９位相差検出回路２５．引算器１６の位
相制御ループでは、まず、ＰＧ９の出力信号を波形整形
回路２３により矩形波に波形整形し、遅延パルス出力回
路２４により波形整形回路２３の出力信号に対しヘッド
２ａとの位置ズレ分の遅延時間ＴＯのパルス幅のパルス
を出力する。次に、位相差検出回路２５により前記パル
スと回転基準信号２１との位相差Ｔ１を求め、引算器１
６により前記位相差Ｔ１と位相差目標値Ｔとの差をとり
、この出力データ、すなわち位相差ΔＴを零になるよう
に制御することにより、回転基準信号２１に対してヘッ
ド２ａが所定の位相Ｔを保ちつつ回転する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の従来の磁気記録再生装置のシリンダ
制御装置では、遅延パルス出力回路２４を単安定マルチ
バイブレーダ等で構成する場合が多く、遅延時間Ｔｏは
単安定マルチバイブレータに外付けされる抵抗とコンデ
ンサによって設定される。遅延時間ＴＯの変動は再生時
のヘッドの位相ズレとなるため、特に遅延時間ＴＯを設
定するコンデンサには温度特性や経時変化の少ない高品
質なものが必要であるという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、簡単な構成
で信頼性の高い位相制御を行うことのできる磁気記録再
生装置のシリンダ制御装置を提供することを目的とする
。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の磁気記録再生装置の
シリンダ制御装置は、記録再生ヘッドが取り付けられた
回転シリンダと、前記記録媒体を可変速度で走行させる
磁気テープ駆動手段と、前記回転シリンダから１回転に
複数回発生される速度検出信号の周期または周波数から
前記回転シリンダの回転速度に対応するデジタル値を出
力する速度検出手段と、前記速度検出手段の出力値から
目標とするシリンダ回転速度に対応する値との差をデジ
タル値で出力する速度誤差検出手段と、回転基準信号と
前記回転シリンダから１回転に１回発生される位相検出
信号との位相差をデジタル値で出力する位相差検出手段
と、前記回転シリンダの目標とする回転速度に応じ、前
記回転基準信号と前記位相検出信号との位相差の目標値
をデジタル値で出力する位相差目標値出力手段と、外部
から設定されるアナログ電圧値をデジタル値に変換する
Ａ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力する設定電圧
値と前記位相差目標値出力手段の出力する位相差目標値
とを演算しデジタル値で出力する位相目標値修正手段と
、前記位相目標値修正手段の出力を記憶する記憶手段と
、前記位相差目標値修正手段の出力か−ら前記位相差検
出手段の出力を減算しデジタル値で出力する位相差誤差
検出手段と、前記位相差誤差検出手段の出力と前記速度
誤差検出手段の出力とを加算する加算手段と、前記加算
手段の出力をデジタル的にフィルタリングするデジタル
フィルタと、前記デジタルフィルタの出力をアナログ電
圧に変換するＤ／Ａ変換器と、前記Ｄ／Ａ変換器の出力
を駆動信号として前記回転シリンダを回転させるシリン
ダ駆動手段とを備えた構成となっている。

また本発明は、Ａ／Ｄ変換器、位相差目標値修正手段お
よび記憶手段が設定電圧値を外部から変更するときは常
に所定の周期間隔でＡ／Ｄ変換を行い、位相差目標値を
修正、記憶し、変更しないときには電源の立ち上げ時の
みＡ／Ｄ変換を行って記憶手段に記憶し、それ以後はＡ
／Ｄ変換を停止し、前記電源の立ち上げ時に記憶した記
憶手段の値を保持する構成となっている。

作用 本発明は上記の構成により、ＰＧの出力信号の発生位置
と記録再生ヘッドとの取付は位置ズレを、外部から設定
可能な電圧値としてデジタル値に変換して取り込み、位
相差目標値に加算あるいは引き算して修正し、ＰＧの出
力信号と回転基準信号とで得た位相差と修正した位相差
目標値との位相差誤差が零になるように制御する。その
ため、遅延パルス出力回路が必要でなく、高品質なコン
デンサを必要とせずに回転シリンダの位相を制御するこ
とができる。

さらに、マイクロコンピュータ等により上記位相制御を
なす場合においては、電圧値を取り込んで位相差目標値
の修正を行い記憶手段に記憶する動作を、ＰＧ倍信号位
相調整を行うときは常に行い、ＰＧ倍信号位相調整を行
わないときは電源の立ち上げ時のみ行うため、プログラ
ムに負担をかけずに動作させることができる。

実施例 第１図は本発明の実施例における磁気記録再生装置のシ
リンダ制御装置のブロック図、第２図は動作波形図、第
３図は第１図の速度検出回路の構成例を示すブロック図
、第４図は第１図の位相差検出回路の構成例を示すブロ
ック図である。

第１図〜第２図において、１は磁気テープ、２ａ、２ｂ
は記録再生ヘッド、３は回転シリンダ、４は磁気テープ
駆動手段、５はＦＧｌ　Ｂは速度検出器、７．１６は引
算器、９はＰＧ、１７は加算器、１８はデジタルフィル
タ、１９はＤ／Ａ変換器、２０はシリンダ駆動回路で、
これらは従来例と同じ構成要素である。８は回転シリン
ダ３の目標回転速度に相当するデータを発生する速度目
標値出力回路、１０はＰＧ９の出力信号をシュミットコ
ンパレータ等により矩形波（第２図イ参照）に波形整形
し、回転基準信号２１（第２図ア参照）との位相差（Ｔ
１）を内部のクロックで計数しデジタル値で出力する位
相差検出回路、１１は一方を電源にもう一方をグランド
に接続した外部から出力を設定可能な半固定抵抗器等に
より構成される電圧値発生回路、１２は電圧値発生回路
１１の出力をデジタル値として取り込むＡ／Ｄ変換器、
１３は回転シリンダ３の目標とする回転速度に応じ、回
転基準信号２１とＰＧ９の出力信号とで得た位相差の目
標となる目標値をデジタル値で出力する位相差目標値出
力回路、１４はＡ／Ｄ変換器１２の出力データと位相差
目標値出力回路１３の出力とを加算する加算回路であり
、電圧値発生回路１１から取り込んだデジタル値Ｔｏを
ＰＧ倍信号発生位置と記録再生ヘッド２ａとの取付は位
置のズレ量として位相差目標値Ｔを修正し、修正した位
相差目標値Ｔ２を出力する。例えば、電圧値の取り込み
を８ビツトで行った場合、入力データは０〜２５５の値
をとるため、１２８の値を基準としてこれよりも下の値
は負、上の値は正として演算を行う。すなわち、−１２
８〜１２７の値として処理を行う。１５は加算回路１４
の出力データを記憶するメモリで、これはラッチ回路等
の他の記憶手段で構成しても良い。ここで、Ａ／Ｄ変換
器１２、加算器１４、メモリ１５は、マイクロコンピュ
ータ等により位相制御をなす場合においては、マイクロ
コンピュータ等により出力される制御信号２２により、
電圧値ＴＯを取り込んで位相差目標値Ｔの修正を行う動
作は、ＰＧ位相の調整時のみ常に行い、それ以外のとき
は電源の立ち上げ時のみ行うように制御される。

第２図アは回転基準信号２１の波形図を示し、Ｈ，Ｌと
もに周期Ｔの矩形波である。回転基準信号２１は記録再
生時の基準信号であり、周期Ｔは回転シリンダの回転の
半周期となる。第２図イはＰＧ９の出力信号の波形整形
後の信号（以下、ＰＧ倍信号記す）の波形図を示してお
り、ＴＯは電圧値発生回路１１に設定された設定値に対
応する値を示し、これはヘッド２ａとＰＧ倍信号の位置
ズレに相当する。Ｔ１は回転基準信号２１の立ち上がり
からＰＧ倍信号立ち下がりまでの位相差を示し、Ｔ２は
位相差の目標値を示し、ΔＴは位相差Ｔ１と位相差目標
値Ｔ２との誤差を示す。

第３図において、１０１はＰＧ５の出力信号を矩形波に
整形するリミッタ、１０２はクロック発生器、１０３は
クロック発生器１０２の出力を計数するカウンタ、１０
４は遅延回路、１０５はラッチ回路であり、ラッチ回路
１０５はＰＧ５の立ち上がりエツジでカウンタ１０３の
カウントデータをラッチする。また、カウンタ１０３は
遅延回路１０４を介し、ラッチ回路１０５にデータがラ
ッチされた直後にクリアされる。したがって、ラッチ回
路１０５にはＰＧ５の出力信号期間にクロック発生器１
０２で発生されたクロックパルス数が保持され、ＰＧ５
の出力信号周期をデジタル値で計数し出力する。

第４図において、２０１はＰＧ９の出力信号を矩形波に
整形するシュミットコンパレータ、２０２はクロック発
生器で、第３図のクロック発生器１０２と共用する構成
としても良い。２０３は回転基準信号２１の立ち上がり
でクリアされ、クロック発生器２０２の出力を計数する
カウンタ、２０４はＰＧ倍信号立ち下がりエツジでカウ
ンタ２０３のカウントデータをラッチするラッチ回路で
あり、ラッチ回路２０４には回転基準信号２１の立ち上
がりエツジからＰＧ倍信号立ち下がりエツジの期間にク
ロック発生器２０２で発生されたクロックパルス数が保
持され、出力される。

以上のように構成された本実施例の磁気記録再生装置の
シリンダ制御装置について、以下その動作を説明する。

第１図において、ＰＧ５、速度検出回路６、引算器７、
デジタルフィルタ１８、Ｄ／Ａ変換器１９シリンダ駆動
回路２０からなる速度制御ループでは、ＰＧ５の出力周
波数が速度目標値Ｖに相当する値となって、回転シリン
ダ３はほぼ一定回転で安定に回転する。

位相制御ループでは、まず、電圧値発生回路１１の出力
データＴｏをＡ／Ｄｆｆｉ換器１２によって取り込みＡ
／Ｄ変換し、加算器１４により位相差目標値出力回路１
３の出力データＴとの加算を行い、修正した位相差目標
値Ｔ２を求め、メモリ１５に記憶する。前記Ａ／Ｄ変換
とそのデータの記憶動作はＰＧ倍信号位相調整を行うと
きのみ行い、ＰＧ倍信号位相調整をしない場合は電源立
ち上げ時のみ行って、それ以後はメモリした値が出力さ
れるように制御信号２２により制御される。

一方、ＰＧ９の出力信号を位相差検出回路１０により矩
形波に波形整形したのち、回転基準信号２１との位相差
Ｔ１を検出する。次に、引算器１６により位相差Ｔ１と
修正した位相差目標値Ｔ２との差、すなわち位相差誤差
ΔＴを求め、位相差誤差ΔＴを加算器１７により引算器
７の出力データに加算し、位相差誤差ΔＴが零になるよ
うに回転シリンダ３を制御し、回転基準信号２１に対し
てヘッド２ａが所定の位相差ＴＯを保ちつつ回転させる
。

以上のように本実施例によれば、ＰＧの出力信号の発生
位置と記録再生ヘッドとの取付は位置ズレを、外部から
設定可能な電圧値としてデジタル値に変換して取り込み
、位相差目標値に加算あるいは引算して修正し、この修
正した位相差目標値とＰＧの出力信号と回転基準信号と
で得た位相差との位相差誤差を零になるように制御する
構成としたため、遅延パルス出力回路が必要なく、高品
質なコンデンサを必要とせずに回転シリンダの位相を高
精度で制御することができる。

なお、第１図において、破線で囲んだ部分、すなわち、
速度検出回路６、速度目標値出力回路８、引算器７，１
６、位相差検出回路１０、Ａ／Ｄ変換器１２、位相差目
標値出力回路１３、加算器１４．１７、メモリ１５、デ
ジタルフィルタ１８、Ｄ／Ａ変換器１９は、１つのＩＣ
として構成でき、またさらに、マイクロコンピュータと
しても構成できる。特に、速度検出回路６、速度目標値
出力回路８、引算器７，１６、位相差検出回路１０゜位
相差目標値出力回路１３、加算器１４．１７、メモリ１
５、デジタルフィルタ１８はマイクロコンピュータのソ
フトウェアとして構成可能であり、回転シリンダ３の回
転速度を変更するときでも、ソフトウェアの変更のみで
対応することができ、ハードウェアの追加、変更を不要
とすることができる。さらにこの場合、電圧値Ｔｏを取
り込んで位相差目標値Ｔの修正を行う動作を、ＰＧ倍信
号位相調整を行うときは常に行い、それ以外のときは電
源の立ち上げ時のみ行う構成としたため、動作時にプロ
グラムに負担をかけずに動作させることができる。

発明の効果 以上のように本発明は、ＰＧ倍信号発生位置と記録再生
ヘッドとの取付は位置ズレを、外部から設定可能な電圧
値としてデジタル値に変換して取り込み、位相差目標値
に加算あるいは引算して修正し、ＰＧの出力信号と回転
基準信号とで得た位相差と修正した位相差目標値との位
相差誤差を零になるように制御する構成としたため、遅
延パルス出力回路が必要でなく、高品質なコンデンサを
必要とせずに回転シリンダの位相を高精度で制御するこ
とができる。さらに、マイクロコンピュータ等により上
記位相制御をなす場合においては、電圧値を取り込んで
位相差目標値の修正を行い記憶手段に記憶する動作を、
ＰＧ倍信号位相調整を行うときは常に行い、ＰＧ倍信号
位相調整を行わないときは電源の立ち上げ時のみ行うた
め、プログラムに負担をかけずに動作させることができ
る優れた磁気記録再生装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における磁気記録再生装置のシ
リンダ制御装置の構成を示すブロック図、第２図は同実
施例の動作説明に供する動作波形図、第３図は同実施例
における速度検出回路の構成例を示すブロック図、第４
図は同実施例における位相差検出回路の構成例を示すブ
ロック図、第５図は従来の磁気記録再生装置のシリンダ
制御装置の構成を示すブロック図、第６図は従来例の波
形整形回路および遅延パルス出力回路の動作説明に供す
る要部波形図、第７図は従来例の動作説明に供する動作
波形図である。 １・・・磁気テープ、　　２ａ、２ｂ・・・ヘッド、３
・・・回転シリンダ、　　４・・・磁気テープ駆動回路
、５・・・ＦＧ、　　　Ｅ３・・・速度検出回路、７．
１６・・・引算器、　　９・・・ＰＧ、１０・・・位相
差検出回路、１２・・・Ａ／Ｄ変換器、　　１３・・・
位相差目標値出力手段、　　１５・・・メモ１ハ　　１
４，１７・・・加算器、１８・・・デジタルフィルタ、
　　１９・・・Ｄ／Ａ変換器、２０・・・シリンダ駆動
回路。 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明　ほか２８第　２　
図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体上に斜めに形成されたトラック上を回転
   シリンダに装着されたヘッドにより走査し記録再生する
   磁気記録再生装置のシリンダ制御装置であって、 記録再生ヘッドが取り付けられた回転シリンダと、 前記記録媒体を可変速度で走行させる磁気テープ駆動手
   段と、 前記回転シリンダから１回転に複数回発生される速度検
   出信号の周期または周波数から前記回転シリンダの回転
   速度に対応するデジタル値を出力する速度検出手段と、 前記速度検出手段の出力値から目標とするシリンダ回転
   速度に対応する値との差をデジタル値で出力する速度誤
   差検出手段と、 回転基準信号と前記回転シリンダから１回転に１回発生
   される位相検出信号との位相差をデジタル値で出力する
   位相差検出手段と、 前記回転シリンダの目標とする回転速度に応じ、前記回
   転基準信号と前記位相検出信号との位相差の目標値をデ
   ジタル値で出力する位相差目標値出力手段と、 外部から設定されるアナログ電圧値をデジタル値に変換
   するＡ／Ｄ変換器と、 前記Ａ／Ｄ変換器の出力する設定電圧値と前記位相差目
   標値出力手段の出力する位相差目標値とを演算しデジタ
   ル値で出力する位相目標値修正手段と、 前記位相目標値修正手段の出力を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段の出力から前記位相差検出手段の出力を減
   算しデジタル値で出力する位相差誤差検出手段と、 前記位相差誤差検出手段の出力と前記速度誤差検出手段
   の出力とを加算する加算手段と、前記加算手段の出力を
   デジタル的にフィルタリングするデジタルフィルタと、 前記デジタルフィルタの出力をアナログ電圧に変換する
   Ｄ／Ａ変換器と、 前記Ｄ／Ａ変換器の出力を駆動信号として前記回転シリ
   ンダを回転させるシリンダ駆動手段とを備えた磁気記録
   再生装置のシリンダ制御装置。
2. （２）Ａ／Ｄ変換器、位相差目標値修正手段および記憶
   手段は、設定電圧値を外部から変更するときは常に所定
   の周期間隔でＡ／Ｄ変換を行い位相差目標値を修正、記
   憶し、変更しないときには電源の立ち上げ時のみＡ／Ｄ
   変換を行い位相差目標値を修正、記憶し、それ以後は前
   記Ａ／Ｄ変換、位相差目標値の修正および、その記憶動
   作を停止し、前記電源の立ち上げ時に記憶した記憶手段
   の値を保持する請求項１記載の磁気記録再生装置のシリ
   ンダ制御装置。