JPH04181553A

JPH04181553A - スピンドルモータ用サーボ制御装置

Info

Publication number: JPH04181553A
Application number: JP30858690A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Arakawa; 裕明荒川
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1990-11-16
Filing date: 1990-11-16
Publication date: 1992-06-29

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、スチルビデオカメラ等においてディスク状磁
気記録媒体を回転させるために使用されるスピンドルモ
ータのサーボ制御装置に関する。

〈従来の技術〉スピンドルモータの回転は、通常、速度制御と位相制御
とにより安定させている。

速度制御にはＦＣ信号か使用される。これは、モータの
回転により、周波数発生器（ＦＧ）からモータの１回転
に通常１０数回出力されるパルスであり、その周波数か
一定になるようにモータの回転速度か制御される。位相
制御にはＰＣ信号が使用される。これは、モータに装着
されるディスク状磁気記録媒体上に固定されている磁石
（ＰＧヨーク）から、検出用素子（ＰＣコイル）を介し
、モータ１回転ごとに１個のパルスとして得られるもの
で、このＰＣ信号に同期させることてモータの回転位相
か制御される。映像信号のディスク状磁気記録媒体への
記録又は該磁気記録媒体からの再生においては、以上の
速度制御９位相制御を加算して、サーボ制御が行われる
。

このサーボ制御方式の中で一般的な方式の一例を第１０
図に示し説明する。

速度制御系は、スピンドルモータ（直流モータ）Ｍから
のＦＧパルスを取出し、速度誤差検出部５１において、
このＦＧパルス数を予め半固定抵抗Ｖ。

で設定しておいた値と比較し、速度誤差量として検出す
る。この比較検出において、ＦＧパルス数と設定値とを
デジタルのまま行う場合と、アナログに変換して行う場
合とがあり、デジタルの場合は、波形整形されたＦＧパ
ルス数と、ＶＤで調整された電圧値をＡ／Ｄ変換した値
（あるいは予め設定されたデジタル値）とを数値比較す
ることで、速度誤差量の検出を行う。また、アナログで
行う場合は、波形整形されたＦＧパルスをＦ−Ｖ　（周
波数−電圧）変換し、この電圧値と、Ｖｏでの調整電圧
値とを比較することになるが、第１ｏ図では特に区別し
ていない。

検出された速度誤差量は電圧増幅器５３て電圧増幅され
（速度ゲインＫｖ）、加算器５５に入力される。

位相制御系は、同様に、位相誤差量検出部５２において
、ＰＧパルスと、垂直同期信号（ｖ、ア１ｉｅ）との位
相誤差量を検出する。このｖ８ア、は、記録時において
は記録映像信号から抜出したＶ、ア。。であり、再生時
においては内部発振器がら得たＶ、ア３ｅである。

検出された位相誤差量は電圧増幅器５４て電圧増幅され
（位相ゲインに、）、加算器５５に入力される。

これら速度制御系１位相制御系からの誤差量の各適宜増
幅された値は加算器５５において加算され、補償要素フ
ィルタ（低域フィルタ：フィルタ特性Ｆ）５６を介して
、直流モータＭの回転駆動力としてフィードバックされ
る。

第１１図は、最近多く使用され始めたマイクロコンピュ
ータによる制御、いわゆるソフトウェアサーボと呼ばれ
る方式の一例を示したものである。

基本的な考え方は、第１０図の制御方式と変わらないが
、速度誤差量検出部６１及び位相誤差量検出部６２での
速度誤差量１位相誤差量の検出は、全てデジタル的にカ
ウントされる。また、補償要素フィルタ６３は、第１Ｏ
図の低域フィルタではり、　　Ｃ。

Ｒ等の素子を使用するのに対し、デジタルフィルタによ
って数式的に処理される。また、乗算器６４゜６５での
増幅（速度ゲインＫＶｒ位相ゲインＫｐ）についても、
乗算をソフト的に実行することで行われる。そして、加
算器６６の出力は、ＰＷＭ変換器６７によりＰＷＭ変換
されて、直流モータＭに与えられる。尚、ＶｉはＰＷＭ
のバイアス値設定用の半固定抵抗で、これによるバイア
ス値がＡ／Ｄ変換器６８を介して加算器６６に入力され
ている。

第１０図及び第１１図において、アナログ、デジタルに
かかわらず予め設定された速度ゲインに１４゜位相ゲイ
ンに６．フィルタ特性Ｆの値が、モータの立上がりやジ
ッター等を左右し、ひいてはスチルビデオの性能として
大きな影響を与えることになる。

ディスク状磁気記録媒体が第１０図又は第１１図の方式
で回転数の立上がっていく様子を第１２図に示した。デ
ィスク状磁気記録媒体は目標回転数に近くなる時間ｔ、
のあたりまでは急速に回転数を上げてゆく。この時間で
は制御というより、むしろフルパワーをモータに与える
。次に時間ｔ、のあたりまでは実際の回転数が目標回転
数と大きくずれているため、位相制御よりも速度制御に
よる割合かずっと高い。制御回転数にほぼ一致したｔ。

以降は、はとんど位相制御系で回転制御が行われ、サー
ボロックに至る（１ｃ以降）。

以上の説明では、ディスク状磁気記録媒体からのＰＧ倍
信号記録映像信号から分離した垂直同期信号Ｖ、アゎ。

に位相同期させるよう制御している。

しかし、ＰＧ倍信号特に位相同期の基準信号に使用する
必要のないシステム（後記）では、第１３図のような構
成も考えられる。

第１３図では、発振器７１からの信号（ここではｆｓｃ
（・３．５８ＭＨｚ）を使用）を分周回路７２により分
周し、これを基にモータＭの回転検出信号（ＦＧ）で速
度制御のみならず位相制御を行っている。７３は速度誤
差量検出部、７４は位相誤差量検出部、７５は補償要素
フィルタ、７６は乗算器（速度ゲインＫ、）、７７は乗
算器（位相ゲインに、）、７８は加算器、７９はＰＷＭ
変換器である。

次に全体構成から従来例を説明する。

ディスク状磁気記録媒体に映像情報を記録する全体構成
として、スチルビデオカメラの構成例を第１４図に示す
。

第１４図において、８１は被写体の像を結像するための
レンズ系、８２はレンズ系８１を通過する光量を制限す
るためのアイリス（虹彩絞り）、８３はレンズ系８１に
より形成された光像を電気信号（画像データ）に変換す
るためのＣＣＤ、８４はＣＣＤ８３の出力を増幅するた
めのアンプ、８５はＣＣＤ８３の出力を映像信号に変換
するためのプロセス回路、８６は映像信号を記録用の信
号に変換する記録回路であり、これにより磁気ヘッドＨ
を介して磁気記録媒体としてのビデオフロッピーＶＦに
磁気記録かなされる。８７はＣＣＤ８３の出力から露出
制御を行うための測光値を算出する測光回路、８８は露
出制御の他に各部を統括制御するＣＰＵである。８９は
ＣＰＵ８８の指示によりアイリス８２を駆動するアイリ
ス駆動回路である。９０はＣＰＵ８８の指示によりＣＣ
Ｄ８３を駆動するＣＣＤ駆動回路であり、電荷の読出し
タイミングを調整することでシャッタースピードを調節
する電子シャッター機能を備えているものとする。９１
は測光素子に被写体からの光を導く測光用レンズ、９２
は測光素子、９３は測光素子９２の出力を増幅するアン
プ、９４は測光素子９２の出力をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ
８８に供給するＡ／Ｄ変換器である。また、９５はレリ
ーズスイッチである。

以上の構成でＣＣＤ８３に撮像した映像信号をビデオフ
ロッピーＶＦに記録する過程を述べる。

ＣＰＵ８８か記録開始の指令をレリーズスイッチ９５か
ら受けると、先ず、スピンドルモータ制御回路９６によ
りビデオフロッピーＶＦか装着されたスピンドルモータ
Ｍの駆動を開始すると共に、各部の電源を立上げる。ス
ピンドルモータＭは急速に回転を速め、発振器９７から
得た信号の分周周波数の目標値に達するまでの間、ＣＰ
Ｕ８８は測光を行い、アイリス８２を設定し、シャッタ
ースピードを選択して、ＣＣＤ８３に撮像が行われる。

スピンドルモータＭが目標回転数にサーボロックすると
、ビデオフロッピーＶＦの記録開始位置を検出するＰＧ
倍信号待ち、ＰＧ倍信号入力と共にＣＣＤ駆動回路９０
を駆動してＣＣＤ８３からの映像信号を読出し、ビデオ
フロッピーＶＦの１回転分に同心円状に記録する。

以上の場合、ＣＣＤ８３からの読出しのタイミングをＰ
Ｃ信号に合わせてＣＣＤ駆動回路９０を駆動するため、
スピンドルモータＭの制御に必要な基準信号は発振器９
７からの信号のみとなる。

従って、第１４図の構成の場合、スピンドルモー夕制御
回路９６は第１３図の構成でよく、発振器９７からの信
号を基にモータＭの回転検出信号（ＦＣ）で速度制御及
び位相制御を行うことかできる。

第１５図はスチルビデオの記録再生機の一般的な構成例
である。

記録時は、入力される記録映像信号か、信号処理回路１
０１．記録回路１０２．切換スイッチ１０３（ＲＦＣ位
置）を経て、磁気ヘッドＨによりビデオフロッピーＶＦ
に書込まれ、再生時は、ビデオフロッピーＶＦから磁気
ヘッドＨにより読出され、切換スイッチ１０３（Ｐ　Ｂ
位置）、再生アンプ１０４．再生回路１０５を経て、再
生映像信号が出力される。

第１５図の場合は、第１４図の場合のように記録映像信
号の同期信号のタイミングを自由に設定することができ
ないので、ビデオフロッピーＶＦ側を記録映像信号側に
位相同期させなければならない。

従って、スピンドルモータ制御回路１０６により、ＦＧ
倍信号基づいてスピンドルモータＭの速度制御を行う一
方、ＰＧ倍信号記録映像信号から同期分離回路１０７に
より同期分離した垂直同期信号Ｖ８ア。Ｃ（但し、再生
時は内部発振器＋０８から得たＶ、ア。。）に同期させ
る形で位相制御を行う。従って、スピンドルモータ制御
回路１０６は第１０図又は第１１図のような構成となる
。

しかし、いずれにしろ、再生時においては、ビデオフロ
ッピーＶＦからのＰＧ倍信号何らかの基準信号に位相同
期させる必要はないのであるが、第１５図のように発振
器１０８又は外部入力がある場合には、同期分離した信
号を基準信号として、これに第１０図、第１１図又は第
１３図のような構成で制御を行っていた。

〈発明が解決しようとする課題〉ところで、スピンドルモータの中心軸が真の中心よりわ
ずかにずれていたり、またビデオフロッピーのチャッキ
ングの具合次第で実際にビデオフロッピーに記録された
同心円か再生時の磁気ヘッドのなぞる同心円に対し偏心
していることかある。

特に、同じシステムでの記録再生（いわゆる自己録再）
でない場合は、モータの個体差が加わるし、さらには最
近コストダウン品ということでベアリングレスのモータ
が製品化されているが、このようなモータを使用する場
合は、より大きな偏心が生じた。

偏心か生じると、磁気ヘッドの記録トラックをなぞる速
度が１回転の中で相対的に変化したことと同じになる。

すなわち、偏心により、磁気ヘッドから外周へはずれた
記録エリアと内周へはずれた記録エリアとは、再生映像
信号の時間軸に変化か生じ、結果として、再生画像が第
１６図のように垂直方向に曲がって見えることになる。

曲がる割合はその偏心量に比例し、ひどい場合は観賞に
耐えない。特にベアリングレスのモータについてその偏
心量の悪さから製品化を困難にしていた。

また、特公昭６１−３６２８７号のように、ＶＴＲにお
ける自動トラッキングを同心円状の磁気記録媒体へ応用
すること、あるいは特開昭５２−１５３７０３号のよう
に、この偏心による曲がりの補正をバイモルフ圧電素子
等でトラッキングすることにより行うことも考えられる
が、構成が大掛かりで、実際的ではない。もっともバイ
モルフ圧電素子等によるトラッキングは曲かり補正より
も磁気ヘッドより袷うＲＦ再生出力の増加を見込むこと
が主な目的であった。従って、現在スチルビデオの磁気
ヘッドのトラック方向移動手段の主流となっているステ
ッピングモータによるものでは、曲がりを補正すること
かてきなかった。

本発明は、このような従来の実情に鑑み、再生時におけ
る上記の偏心による再生画像の曲がりを、スピンドルモ
ータの制御における基準信号を変更することで、はとん
どコスト的な負担をかけずに解消できるようにすること
を目的としている。

〈課題を解決するための手段〉このため、本発明は、下記の構成とする。

（１）　　同心円状に映像情報の記録された磁気記録媒
体が装着されたスピンドルモータの回転を制御するスピ
ンドルモータ用す−ボ創面装置において、前記磁気記録
媒体からの再生映像信号から同期信号を分離して分周し
、同期分周信号を生成する手段と、この同期分周信号を
予め設定した目標値と比較し、その偏差に基づいて前記
スピンドルモー夕の回転を制御する手段とを設ける構成
とする。

（２）さらに、前記磁気記録媒体に映像情報が記録され
ているか否かを判別する手段を設け、その判別結果に基
づいて、未記録の場合には前記スピンドルモータの回転
検出信号を、また、記録されている場合には前記同期分
周信号を、目標値と比較すべく切換える手段を設ける構
成とする。

（３）さらに、前記スピンドルモータの回転検出信号を
目標値と比較する場合と、前記同期分周信号を目標値と
比較する場合とで、その目標値及びサーボ制御特性設定
値を変更する手段を設ける構成とする。

（４）前記同期分周信号を目標値と比較して制御する場
合、この制御系全体の位相遅れを前記磁気記録媒体の１
回転分に相当するようスピンドルモータへの制御信号を
遅延させる手段を設ける構成とする。

（５）同心円状に映像情報の記録された磁気記録媒体が
装着されたスピンドルモータの回転を制御するスピンド
ルモータ用サーボ制御装置において、前記磁気記録媒体
からの再生映像信号から同期信号を分離して分周し、同
期分周信号を生成する手段と、この同期分周信号の周期
変化を測定する手段と、測定された周期変化に応じた波
形パターンをスピンドルモータへの制御信号に加算すべ
く発生する手段とを設ける構成とする。

〈作用〉上記の構成の作用は次の通りである。

（１）同心円状に映像情報の記録された磁気記録媒体か
らの再生映像信号から同期信号を分離し、これを分周す
ることにより、同期分周信号を生成する。そして、この
同期分周信号を、予め設定した目標値と比較し、その偏
差に基ついて、スピンドルモータの回転を制御する。

すなわち、再生時に、スピンドルモータの制御における
基準信号を、再生映像信号から分離した同期信号を分周
した信号に切換えることで、再生時におけるスピンドル
モータ等の偏心による再生画像の曲かりを、はとんどコ
スト的な負担をかけずに解消するのである。

（２）さらに、磁気記録媒体に映像情報か記録されてい
るか否かを判別し、その判別結果に基づいて切換えを行
い、未記録の場合には前記スピンドルモータの回転検出
信号を目標値と比較して制御し、記録されている場合に
、前記同期分周信号を目標値と比較して制御する。

（３）　　さらに、目標値に対し、スピンドルモータの
回転検出信号を比較する場合と、前記同期分周信号を比
較する場合とで、その目標値、及び、速度ゲイン等のサ
ーボ制御特性設定値を変更する。

（４）　　さらに、前記同期分周信号を目標値に設定す
べく制御する場合に、この制御系全体の位相遅れを磁気
記録媒体の１回転分に相当するようスピンドルモータへ
の制御信号を遅延させる。これにより、制御系の位相遅
れの大きいシステムに対応する。

（５）同心円状に映像情報の記録された磁気記録媒体か
らの再生映像信号から同期信号を分離し、これを分周す
ることにより、同期分周信号を生成する。そして、この
同期分周信号の周期変化を測定し、この周期変化に応じ
た波形パターンを発生し、スピンドルモータへの制御信
号に加算する。

これによりスピンドルモータの回転を制御する。

〈実施例〉以下に本発明の詳細な説明する。

本発明をスチルビデオの再生機にソフトウェアサーボを
使用し応用した構成例を第１図に示す。

速度制鋪系においては、速度誤差量検出部１か予めＣＰ
Ｕｌ０により設定された目標値に対する、切換えスイッ
チＳＷ２からの入力値（後記）の偏差として、速度誤差
量を検出する。検出された速度誤差量は、乗算器２にて
速度ゲインＫｖを乗算し、加算器８に入力する。前記速
度ゲインＫｖもＣＰＵｌ０により設定される。

位相制御系においては、発振器３か使用される。

発振器３からの信号は通常ｆ　ｓｃ　（＝３．５８ＭＨ
ｚ）を使用するので、かなり高周波なため、分周回路４
により分周し、垂直同期信号（約６０Ｈｚ）に匹敵する
信号Ｖ、を作成する。

そして、磁気記録媒体としてのビデオフロツピ−ＶＦに
埋込まれたＰＧヨークを検出することにより該ビデオフ
ロッピーＶＦの１回転に１回出方されるＰＣ信号と、前
記発振器３から作成した垂直同期と同じ周波数の信号Ｖ
ｓとを位相同期させる。

このため、位相誤差量検出部５において、位相誤差量を
検出し、検出された位相誤差量はソフトウェアで数値的
にフィルタ処理されるデジタルフィルタ６で位相補償し
、さらに乗算器７にて位相ゲインＫＰを乗算し、加算器
８に入力する。

加算器８においては、これら入力を加算し、ＰＷＭ変換
器９にてＰＷＭ変換し、ビデオフロッピーＶＦの装着さ
れたスピンドルモータＭに電力供給する。

以上の系は、スピンドルモータのソフトウェアサーボを
構成している。

また、ビデオフロッピーＶＦに記録された変調映像信号
は、磁気ヘッドＨで受け、再生アンプ１１で増幅されて
、再生信号処理回路１２内で復調、擬似フレーム化、エ
ンコード等の処理を受け、再生映像ａ力として出力され
る一方、同期分離回路１３により同期分離されて、通常
水平同期信号のみを抜取られ、分周回路１４により速度
誤差量検出部１て処理可能な周波数（ＦＧに近い周波数
）まて分周され、同期分周信号として、切換スイッチＳ
Ｗ２のａ端子に入力される。

従って、同期分離回路１３及び分周回路１４か、磁気記
録媒体からの再生映像信号から同期信号を分離して分周
し、同期分周信号を生成する手段に相当する。また、速
度誤差量検出部１、乗算器２、加算器８及びＰＷＭ変換
器９が、前記同期分周信号を予め設定した目標値と比較
し、その偏差に基づいてスピンドルモータの回転を制御
する手段に相当する。

一方、同期分離回路１３からの同期信号は同期検出回路
１５にも入力され、ここで再生中の信号か確かに映像信
号であるか否かを判別し、結果をＣＰＵ！〕に出力する
。

切換スイッチＳＷ２のｂ端子にはスピンドルモータＭの
回転を検出する周波数発生器（ＦＣ）出力か入力されて
おり、この切換スイッチＳＷ２はＣＰＵｌ０により切換
えられる。

ここで、同期検出回路１５か、磁気記録媒体に映像情報
か記録されているか否かを判別する手段に相当し、ＣＰ
Ｕｌ０及び切換スイッチＳＷ２が、その判別結果に基づ
いて、未記録の場合にはスピンドルモータの回転検出信
号を、また、記録されている場合には再生映像信号から
の同期分周信号を、目標値と比較すべく切換える手段に
相当する。

第１図の各部の信号波形を模式的に第２図に示し、また
再生開始時及びトラック移動時の簡単なフローを第３図
及び第４図に示し、これらを使用して、作用を説明する
。

再生を開始する場合、切換スイッチＳＷ２をｂ端子側に
倒すと共に、速度ゲインＫｖを設定し、次いでスピンド
ルモータＭをＯＮする。

このとき、速度制御系における速度誤差量の検出は、ス
ピンドルモータＭからのＦＧ（周波数発生器）出力をＣ
ＰＵのクロックで測定し検出する構成である。

一方、位相制御系については、発振器３の出力を分周し
、垂直同期と同じ周波数の信号Ｖ’　ｓを作成し、これ
にビデオフロッピーＶＦが１回転で１回出力するＰＧ倍
信号同期させることになる。第１図は再生機という構成
であるが、記録を兼ねる場合は、発振器３がＶＳを作成
するのてはなく、記録映像信号から同期分離した垂直同
期信号（Ｖｇｙｎｅ）を使用してももちろんかまわない
。

速度制御系２位相制御系とも、ジッター、立上がり等、
制御特性を最良にするよう、速度ゲイン。

位相ゲイン、デジタルフィルタ特性等が設定されている
。

速度と位相による制御誤差出力は処理され、最終的に加
算され、ＰＷＭ出カとなるが、これがスピンドルモータ
Ｍへの供給電力の形として、フィードバックされる。

以上の構成は従来のソフトウェアサーボによる一般的な
制御と何ら変わることはない。

従って、スピンドルモータＭの回転数は第１２［Ｊのよ
うな軌跡で立上がり、いずれサーボロックに至る。立上
がり時は速度誤差量検出による出力か太き、いか、目標
回転数に達すると、速度誤差量はほとんどＯとなり、以
後はほとんど位相制御によることになる。すなわち、第
２図のｖＳ、！：ＰＧの波形のように、位相制御系によ
りＶｓとＰＧの位相は一致し、また、このときのＦＧ比
出力ほぼ安定していて、第２図のｂのごとく切換スイ・
ソチＳＷ２のｂ端子側には安定した周波数か入力されて
おり、スピンドルモータＭのサーボ制御は順調に行われ
る。

ところが、スピンドルモータＭの回転が所定通りであっ
ても、それに装着されているビデオフロッピーＶＦの再
生中トラックに偏心があった場合、つまり第５図のよう
に記録されたトラックと、磁気ヘッドがなぞってゆく再
生部とにずれがあると、再生映像信号としては、Ｂ、　
Ｄ部分ては正常だか、Ａ、　Ｃ部分では相対的に速くな
ったり遅くなったりし、画面としては前述したように第
１６図のような曲がった映像となる。

このとき、再生映像信号を同期分離し、はぼＦＧに近い
周波数まて適当に分周した場合、第２図のａのようにビ
デオフロッピーＶＦの１回転の時間は変わらないか、こ
の中で早くなり、かつ遅くなる一周期の速度変動か生じ
る。尚、分周した後の周波数は、ＣＰＵｌ０てカウント
され、その周期の差が明瞭となる程度まであれはよく、
Ｃ：ＰＵｌｏのカウント速度に依存し、特にＦＣに近い
必要はない。

同時に、ＣＰＵｌ０は同期検出回路１５の出力から映像
信号を再生中であることを認識し、切換スイッチＳＷ２
をａ端子側に倒すと共に、速度ゲインＫＶ等を変更する
。通常はＦＣ周波数と同期分周周波数とは一致しないた
め、速度誤差量検出のための基準設定周波数も変化する
のであるが、ソフトウェアサーボの場合、これはソフト
で問題なく変更可能である。この部分か、スピンドルモ
ータの回転検出信号を目標値と比較する場合と、再生映
像信号からの同期分周信号を目標値と比較する場合とで
、その目標値及びサーボ制御特性設定値を変更する手段
に相当する。次いで、再生画像を送出する（ミュー）Ｏ
ＦＦ）。尚、同期信号が検出されない場合は、未記録と
判断し、切換スイッチＳＷ２はｂ端子側のままとして、
画面を消す（ミュートＯＮ）。

直後、位相制御系としては、１回転ごとの周期の変化は
ないため、それまでと何ら変化のない出力を出し続ける
のであるか、一方、速度制御系では、第２図のａのよう
な信号が速度誤差量検出入力として与えられるため、速
度誤差量検出出力（第１図のＣの電位）としては、第２
図のＣのような波形が得られる。つまり、切換スイッチ
ＳＷ２のａ端子側における周波数が低い場合は高い電位
で、周波数が高い場合は低い電位で出力されるわけで、
この値が位相制御系に加算される。加算出力はＰＷＭ出
力でスピンドルモータＭへ帰還される。以上より、再生
映像出力として常に同期が一定時間となるよう制御され
るわけて、このため、スピンドルモータＭとしては、１
回転の中で１回の速度変化が生じるのであるが、再生映
像出力は一定速度となる。すなわち、第１６図のような
曲かりは生じなくなり、直線となる。

ここで、速度誤差量検出出力としてのＣの電位は、積分
値としては切換スイッチＳＷ２のａ、　　ｂ端子の入力
共同じてあり、切換スイッチＳＷ２かｂ端子側（ＦＧ大
入力の場合においては、第２図のＶＦＯかその時の電位
となるわけである。また、第２図では１回転にＦＣが８
周期入っているか、通常は１６〜２０周期ともっと高い
。従って、映像信号の水平同期としては１回転（１垂直
間期期間）に２６２．５周期かあるわけて、これを１０
数分の１に分周すれば、ＦＧとほぼ同じになるのである
か、一致することはない。但し、第２図では分かり易い
よう一致させて表している。

以上説明してきたように、ビデオフロッピーＶＦの再生
において偏心か生じた場合、従来通りスピンドルモータ
Ｍを等速回転させると、再生映像信号において、１回転
に対し、丁度１周期の遅速が生じる。これを更正するた
めに再生映像信号からの同期を等速にするよう制卸する
というのか基本的な考え方である。

しかし、１回転内の速度変化に速度制御系か追従するた
めには、速度誤差量の検出、速度ゲインの乗算、位相制
御系との加算、ＰＷＭ変換を経て、スピンドルモータへ
電力供給という形でフィードバックされる必要かあり、
この間の位相遅れかあまり大きいと、システムか発振す
る場合が生じる。

そのため、位相遅れをあまり小さくできない場合は、次
のような構成とすることが考えられる。

第６図はその実施例であり、再生開始時のフローを第７
図に示し、これらを使用して、説明する。

第６図において、第１図と異なる部分は、速度誤差量検
出部Ｉと乗算器２との間に、遅延回路２１を設け、切換
スイッチＳＷ２がａ端子側の場合、ＣＰＵｌ０が遅延時
間を設定するということである。

尚、ｂ端子側ては遅延時間は０とする。

制御系はソフトウェアによるサーボを基本にしているた
め、遅延はソフト的な待ち時間となる。

速度誤差量検出、遅延、速度ゲイン、加算、ＰＷＭ変換
、モータへの電力供給へと一連の制御系を通じて、位相
遅れか媒体１回転分（ＮＴＳＣＯ場合１６．６ｍ５ｅｃ
）となるよう、遅延時間は設定される。

従って、再生映像信号からの同期分周信号の周期かビデ
オフロッピーの１回転内で変化した場合、その誤差量に
対して、モータへの供給電力という形でフィードバック
されるのは、丁度１回転後ということになる。

そのため、制御系の収束は遅くなるか、つまり再生画の
垂直方向的がりか真っ直ぐになるまての時間は遅くなる
が、実際に目で見て感する時間としては十分無視できる
。

ここで、遅延回路２】か、制卸系全体の位相遅れを磁気
記録媒体の１回転分に相当するようスピンドルモータへ
の制御信号を遅延させる手段に相当する。

また、第８図のような構成の実施例も考えられる。

第８図において、第１図と異なる部分は、速度誤差量検
出部１への入力をＦＣ出力とする一方、乗算器２と加算
器８との間に切換スイッチＳＷ３を設けて、乗算器２の
出力端を切換スイッチＳＷ３のＡ端子に接続しである。

この切換スイッチＳＷ３はＣＰＵｌ０により切換えられ
る。そして、分周回路Ｉ４の８力に基づいて、パルス変
動測定部３１にて１回転時間のパルス変動（周期変化）
を測定して、ＣＰＵｌ０に入力し、ＣＰＵｌ０の指令に
基づいて、信号波形発生部３２にて１回転時間の信号波
形（波形パターン）を発生し、切換スイッチＳＷ３のＢ
端子に入力しである。

ここで、パルス変動測定部３Ｉか、再生映像信号からの
同期分周信号の周期変化を測定する手段に相当し、また
、信号波形発生部３２が、測定された周期変化に応じた
波形パターンをスピンドルモータへの制御信号に加算す
べく発生する手段に相当する。

第９図に再生開始時のフローを示すように、最初は、切
換スイッチＳＷ３をＡ端子側に倒し、スピンドルモータ
を立上げてサーボロックするまでは前述の方式と変わら
ない。

サーボロックされると、速度制御系はほとんど制御に寄
与せず、位相制御系のみでほとんど制御されており、こ
のとき、パルス変動測定部３１にて、１回転分の再生映
像信号からの同期分周信号の時間変動を測定するのであ
る。

第２図を使用して説明する。切換スイッチＳＷ３かＡ端
子側に接続されてサーボロックされていると、スピンド
ルモータＭからのＦＧ出力は第２図のｂのように周期か
安定している。

しかし、ビデオフロッピーＶＦに偏心があると、分周回
路１４の出力は第２図のａのように周期に変動分か生じ
る。

よって、同期検出後、パルス変動測定部３１にで、この
時間間隔Ｔ　ｌ　＋　７２　＋’　−”ｒ　Ｔｏ　＋　
”’＋　’Ｔ’ｍ＊ｘを測定し、ＣＰＵｌ０に出力する
。実際的には偏心による時間変動は第２図のＣのように
周期１の正弦波状になるため、その振幅と位相でほぼ制
御波形か決定される。つまり、Ｔ１−Ｔ１．８までの値
からＣＰＵｌ０は数値処理し、ルックアップテーブルに
より、これに合った位相と振幅を持った周期１６、６ｍ
５ｅｃの正弦波を選択し、１回転分単位に信号波形発生
部３２から出力する。１回転分の１“１〜Ｔ□、の測定
は、例えばＰＧ倍信号ら次のＰＧ倍信号でを行えはよく
、その場合、出力正弦波もＰＧ倍信号始点に連続して出
力されることになる。

この状態で切換スイッチＳＷ３をＢ端子側に接続し、再
生画像を送出（ミュー）ＯＦＦ）することで、位相割面
系に偏心による速度変化分か重畳加算され、偏心か補正
されることになる。

以上の第８図の方式をまとめると次のようになる。

通常の制御を行っているときに、偏心のパターンを記憶
しておき、そのパターンに合った制御電圧を発生させ、
切換えるということである。偏心による影響は、−度ビ
デオフロッピーを装着すると、同一トラックを再生して
いる限り変わらない。

特に、ビデオフロッピーを出し入れせずに記録した全て
のトラックは、再生時同一パターンの偏心による影響を
受ける。そのため、トラック変更時、ビデオフロッピー
出し入れ時等を除けば、常に偏心状態を入力する必要は
なく、初期時に設定するのみで行える。また、振幅、位
相等を何通りか設定するのみても、十分な改善効果か得
られる。

また、第８図における１回転時間のパルス変動測定部３
１や、１回転時間の信号波形発生部３２は、ソフトウェ
アサーボを行うＣＰＵてあれは、少しの外部回路を付加
するのみて、ソフト的な処理か可能で、価格的なメリッ
トもある。

尚、以上の実施例では、再生トラックに映像信号か記録
されているか否かの判定を同期検出回路１５て行ってい
たか、再生ＦＭ信号のエンベロープを検出する方法等も
考えられ、特に方式にこだわらない。

以上、制御系の位相遅れか大きい場合のシステムについ
て応用例を示した。

〈発明の効果〉以上説明したように本発明によれば、従来においては、
他システムで記録した磁気記録媒体や、媒体そのものか
古くなったり、熱変形したり、物理的な圧力か加わった
り等した場合の再生画像は、多かれ少なかれ偏心の影響
で垂直方向か曲がった映像となってしまっていたか、こ
れらの補正を極めて単純な方法で、低価格に実現か可能
となった。

更にこの補正により、偏心の生しやすいさらに低価格の
ベアリングレスのスピンドルモータの使用をも可能とし
たもので、価格的にも性能的にも改善か得られるものと
なった。

また、スピンドルモータへの割面信号の所定の遅延の付
加や、割面信号への同期分周信号の周期変化に応じた波
形パターンの加算という構成により、割面系の遅れの大
きいシステムにも適用可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をスチルビデオの再生機にソフトウェア
サーボを使用し応用した第１の実施例を示す図、第２図
は第１図の各部の信号波形を模式的に示す図、第３図は
再生開始時のフローチャート、第４図はトラック移動時
のフローチャート第５図は記録トラックとヘッド再生部
とのずれを示す図、第６図は第２の実施例を示す図、第
７図は同上第２の実施例における再生開始時のフローチ
ャート、第８図は第３の実施例を示す図、第９図は同上
第３の実施例における再生開始時のフローチャート、第
１Ｏ図は従来例として一般的なサーボ方式を示す図、第
１１図はソフトウェアサーボ方式を示す図、第１２図は
回転数の立上かっていく様子を示す図、第１３図は他の
サーボ方式を示す図、第１４図は従来例としてスチルビ
デオガメラの構成例を示す図、第１５図はスチルビデオ
の記録再生機の一般的を構成例を示す図、第１６図は偏
心による画像の曲かりを示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）同心円状に映像情報の記録された磁気記録媒体が
装着されたスピンドルモータの回転を制御するスピンド
ルモータ用サーボ制御装置において、前記磁気記録媒体
からの再生映像信号から同期信号を分離して分周し、同
期分周信号を生成する手段と、この同期分周信号を予め設定した目標値と比較し、その
偏差に基づいて前記スピンドルモータの回転を制御する
手段と、を備えることを特徴とするスピンドルモータ用サーボ制
御装置。
（２）前記磁気記録媒体に映像情報が記録されているか
否かを判別する手段を設け、その判別結果に基づいて、
未記録の場合には前記スピンドルモータの回転検出信号
を、また、記録されている場合には前記同期分周信号を
、目標値と比較すべく切換える手段を設けたことを特徴
とする請求項１記載のスピンドルモータ用サーボ制御装
置。
（３）前記スピンドルモータの回転検出信号を目標値と
比較する場合と、前記同期分周信号を目標値と比較する
場合とで、その目標値及びサーボ制御特性設定値を変更
する手段を設けたことを特徴とする請求項２記載のスピ
ンドルモータ用サーボ制御装置。
（４）前記同期分周信号を目標値と比較して制御する場
合、この制御系全体の位相遅れを前記磁気記録媒体の１
回転分に相当するようスピンドルモータへの制御信号を
遅延させる手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請
求項３のいずれか１つに記載のスピンドルモータ用サー
ボ制御装置。
（５）同心円状に映像情報の記録された磁気記録媒体が
装着されたスピンドルモータの回転を制御するスピンド
ルモータ用サーボ制御装置において、前記磁気記録媒体
からの再生映像信号から同期信号を分離して分周し、同
期分周信号を生成する手段と、この同期分周信号の周期変化を測定する手段と、測定さ
れた周期変化に応じた波形パターンをスピンドルモータ
への制御信号に加算すべく発生する手段と、を設けたことを特徴とするスピンドルモータ用サーボ制
御装置。