JPH0766622B2 - モ−タ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオディスク等で用いられている円盤状記
録媒体（以下ディスクと呼ぶ）に情報を記録し、また前
記ディスクよりそこに記録された情報を読み出す記録再
生装置等に用いられるモータ制御装置に関するものであ
る。

従来の技術 第６図にディスクに情報を記録するシステムに用いられ
たモータ制御装置の従来例のブロック図を示す。

第６図中、１はVTR等の外部映像信号発生装置である。
２は複合同期信号検出回路である。これはコンパレータ
等で構成され、外部映像信号発生装置１より出力された
映像信号中より複合同期信号成分を抜き出す。３は水平
同期信号分離回路である。これはモノマルチ等で構成さ
れ、複合同期信号検出回路２の出力より水平同期信号成
分を分離する。４は垂直同期信号分離回路である。これ
は低域通過フィルター等で構成され、２の出力より垂直
同期信号成分を分離する。５はフィールド識別回路であ
り、ゲート回路等で構成され、複合同期信号検出回路２
の出力と水平同期信号分離回路３の出力と垂直同期信号
分離回路４の出力より映像信号中の偶数フィールドを識
別し、パルス状信号を回転位相基準信号発生回路６に出
力する。回転位相基準信号発生回路６はフリップフロッ
プで構成されている。垂直同期信号分離回路４の出力信
号（垂直同期信号）は回転位相基準信号発生回路６（フ
リップフロップ）のクロック入力端子に入力される。こ
のような構成にすることにより回転位相基準信号発生回
路６より垂直同期信号の２倍の周期を持つ矩形波の信号
が出力される。またフィールド識別回路５の出力は回転
位相基準信号発生回路６のリセット入力端子に入力され
ている。外部から入力された映像信号が偶数フィールド
であった場合に、フィールド識別回路５よりパルス状信
号が出力される。このとき回転位相基準信号発生回路６
はリセットされ、回転位相基準信号発生回路６の出力も
lowになる。次に垂直同期信号（クロック）が入力され
ると回転位相基準信号発生回路６の出力はhighに変化す
る。このhighの状態は奇数フィールドに対応する。この
ように回転位相基準信号発生回路６の出力信号は外部か
ら入力された映像信号のフィールドと対応した信号とな
っている。

12は回転パルス検出回路であり、発光ダイオードと受光
素子で構成され、モータに取りつけられたディスク11上
に設けられた同期マークを検出し、パルス状の信号を出
力する。７は位相比較器であり、回転位相基準信号発生
回路６より出力される矩形波信号と前記回転パルス検出
回路12より出力されるパルス信号の位相差を検出し、そ
の位相差を電圧値に変換して出力する。

14はモータ13に取り付けられた周波数発電機である。周
波数発電機14からはモータ13の回転数に比例した周波数
の信号が出力される。

15はＦ−Ｖ変換回路であり、周波数発電機14から出力さ
れる周波数信号を電圧信号に変換する。

16は速度比較器で、Ｆ−Ｖ変換回路15より出力される電
圧信号と、内部に備えた基準電圧を比較し、モータ13の
回転速度誤差を検出している。８はオペアンプ等によっ
て構成された加算器で、位相比較器７の出力と速度比較
器16の出力は加算器８によって加算される。この加算器
８の出力信号は増幅回路９に出力され、増幅回路９の出
力はモータ駆動回路10に出力されてモータ13が制御され
る。上述したように回転位相基準信号発生回路６の出力
信号は外部から入力された映像信号のフィールドと対応
した信号となっているため、モータ13に取りつけられた
ディスク11の回転位相は外部から入力された映像信号の
フィールドと対応している。つまりディスク11の１回転
が外部映像信号の１フレームと対応している。ディスク
11の回転位相をこのように制御することで、外部から入
力された映像信号をディスク11上に記録した場合、隣あ
ったトラック上に記録された映像信号のフィールドを、
奇数は奇数同志、偶数は偶数同志並べることができる。
これによってディスク11上へ断続的に映像信号の記録を
行っても、記録された映像信号は常に正しく再生でき
る。一方、ディスク11の回転位相と記録される映像信号
のフィールドとの間に対応関係がまったくない場合、一
旦記録を中断した後で再び記録を行うと、最初に記録し
た領域と中断後に記録した領域でフィールドの並びがず
れてしまう事がある。このようなフィールドの並びがず
れてしまった２つの領域を連続に再生した場合、後者の
領域では正しい映像が構成されない。上述したように図
６に示すモータ制御装置中の回転位相基準信号発生回路
６の出力信号には外部から入力された映像信号のフィー
ルド情報が含まれており、さらに回転同期検出回路17に
よってモータ13の回転位相と回転位相基準信号の同期を
検出しているため、ディスク11上に記録された映像信号
のフィールド並びが乱れることはなく、記録された映像
信号は正しく再生される。

発明が解決しようとする問題点 第７図にNTSC方式の複合同期信号を示す。

第７図（ｅ）の幅のせまいパルスが水平同期信号で、第
７図（ｆ）の幅の広いパルスが垂直同期信号である。第
７図は垂直同期信号の前後の波形だけを示したものであ
る。上記方式では、走査線の数を奇数にして飛越走査を
行なう奇数方式になっているため、第７図に示す様に水
平同期信号と垂直同期信号との関係が、水平同期信号の
1/2周期分だけずれている２つの場合がある。第７図
（Ｇ）の場合を奇数フィールド、第７図（Ｊ）の場合を
偶数フィールドと呼ぶ。第７図（ｉ）の等化パルスは上
記２つのフィールドに対して垂直同期信号の前後の波形
を同じにすることにより垂直走査を安定化するものであ
る。

上記の様に正規な複合同期信号では、上記２つのフィー
ルドが、奇数フィールド，偶数フィールド，奇数フィー
ルドの様に交互に並ぶが、VTR等を介して編集のされた
映像信号の場合、テープの編集部分において奇数フィー
ルド同志、あるいは偶数フィールド同志が隣りあった同
期信号が構成されてしまう場合がある。

上記従来例の様に外部から入力された映像信号から複合
同期信号を抜き出し、複合同期信号のフィールド判定を
常に行う構成のモータ制御回路では、上記した様なフィ
ールドが不正規な並びの映像信号が入力された場合、不
正規部分において上記従来例に示したモータの回転位相
の基準となる矩形波信号の位相が乱れてしまい、モータ
の回転が乱されてしまう問題があった。これを第３図を
用いて説明する。従来の技術で説明したように第３図
（Ｓ）フィールド識別回路出力のパルス状信号Ｕ、Ｖ、
Ｗ、Ｘは入力された映像信号の複合同期信号が偶数フィ
ールドである場合に出力される。従って第３図での入力
映像信号のフィールド並びは、パルス状信号Ｕが出力さ
れた偶数フィールドからＸが出力される偶数フィールド
までの間で、隅奇隅隅奇隅の順番になる。パルス状信号
ＶとＷの間に奇数フィールドが一つ欠落している。この
ような場合には第３図（Ｔ）に示すようにモータの回転
位相の基準となる回転位相基準信号の位相が乱れてしま
う。これは第３図（Ｓ）中のパルス状信号Ｗの前後でモ
ータの回転位相が瞬間的に1/2回転分ずれたことと等価
である。従ってこのとき位相比較器７からはモータの回
転位相のずれを補正するために大きな誤差電圧が出力さ
れ、結果としてこのときにモータの回転が乱されてしま
うことになる。

また第７図（Ｇ），（Ｊ）に示す様に奇数フィールドと
偶数フィールドの違いは、垂直同期信号と水平同期信号
との関係が水平同期信号の1/2周期分ずれているだけで
ある。従って、上記従来例に示したフィールド検出回路
においては、水平同期信号の1/2周期分（約30μsec）の
非常に短い時間差を検出する必要があり、外部映像信号
上のノイズ、あるいはドロップアウトによってフィール
ドを誤検出する可能性がある。このような場合には偶数
フィールドなのにフィールド識別回路からパルス状信号
が出力されない、あるいは奇数フィールドなのにフィー
ルド識別回路からパルス状信号が出力されてしまうこと
になる。これは上記したようなフィールドが不正規な並
びの映像信号が入力された場合と同じであり、上記した
場合と同様に回転位相基準信号の位相が乱され、結果と
してモータの回転が乱されるという問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、上記した様
な不正規な並びのフィールドを持つ映像信号、あるいは
ノイズ，ドロップアウトの多い映像信号が入力された場
合にも、前記映像信号とモータの回転位相を安定に同期
させることが可能なモータ制御装置を構成することを目
的としている。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、外部映像信号とモ
ータの回転が同期した事を検出する回転同期検出回路を
備え、外部映像信号のフィールドを識別するフィールド
識別回路とモータの回転位相の基準となる信号を発生す
る回転位相基準信号発生回路の間にゲート回路等で構成
したスイッチを設け、モータの回転と外部映像信号の同
期が回転同期検出回路で検出された場合はスイッチを開
放状態にしてフィールド識別回路の出力信号が前記回転
位相基準信号発生回路に入力されない様にし、また上記
以外の場合は前記スイッチを導通状態にしてフィールド
識別回路の出力信号を回転位相基準信号発生回路に入力
する構成としたものである。

また、スイッチは本発明のモータ制御装置の外部に設け
られたキーボード等の出力信号によっても開閉にできる
構成を持つものである。

作用 本発明は、上記した構成により、フィールドが不正規で
ある映像信号、あるいはノイズやドロップアウトの多い
映像信号に対してもモータの回転を安定に同期させる事
ができるため、従来よりS/Nの悪い映像信号を記録再生
するシステムを容易に構成する事ができる。

実施例 第１図は本発明のモータ制御装置の一実施例を示すブロ
ック図である。第１図において、１は外部映像信号発生
装置、２は複合同期信号検出回路、３は水平同期信号分
離回路、４は垂直同期信号分離回路、５はフィールド識
別回路である。第１図と第４図において同一の構成要素
には同一番号を付与している。

第１図中18はスイッチである。ゲート回路あるいはアナ
ログスイッチ，リレー等で構成され、17の回転同期検出
回路の出力信号によってオン／オフされる。６は回転位
相基準信号発生回路である。本実施例ではフリップフロ
ップを用いて構成する。スイッチ18が導通状態（オン）
の場合は垂直同期信号分離回路４の出力信号と、フィー
ルド識別回路５の出力信号より、矩形波で垂直同期信号
の1/2の周波数の回転位相基準信号を発生する。またス
イッチ18が開放状態（オフ）の場合は垂直同期信号分離
回路４の出力信号のみ入力され、フィールド判別のなさ
れない垂直同期信号の1/2の周波数を持った矩形波の回
転位相基準信号を発生する。

17は回転同期検出回路であり、モノマルチとゲート回路
及びカウンタ等で構成され、第１図の回転パルス検出回
路12より出力されるパルス状信号と回転位相基準信号発
生回路６の出力信号の位相を比較し、モータ13が外部映
像信号と同期して回転していることを検出する。

以上の様に構成されたモータ制御装置について以下第１
図を用いてその動作を説明する。

回転同期検出回路17により、モータ13の回転と外部映像
信号の同期が検出されるまでは、スイッチ18はオン状態
になっている。この時、回転位相基準信号発生回路６に
は、フィールド識別回路５の出力と垂直同期信号分離回
路４の出力が共に入力されている。本実施例では回転位
相基準信号発生回路６をフリップフロップで構成した。
垂直同期信号分離回路４の出力信号（垂直同期信号）は
回転位相基準信号発生回路６（フリップフロップ）のク
ロック入力端子に入力される。このような構成にするこ
とにより回転位相基準信号発生回路６より垂直同期信号
の２倍の周期を持つ矩形波の信号が出力される。またフ
ィールド識別回路５の出力はスイッチ18を介して回転位
相基準信号発生回路６のリセット入力端子に入力されて
いるので、スイッチ18がオンでかつ外部から入力された
映像信号が偶数フィールドであった場合には回転位相基
準信号発生回路６はリセットされ、回転位相基準信号発
生回路６の出力もlowになる。次に垂直同期信号（クロ
ック）が入力されると回転位相基準信号発生回路６の出
力はhighに変化する。このhighの状態は奇数フィールド
に対応する。回転位相基準信号発生回路６の動作を第３
図を用いて説明する。第３図（Ｔ）は回転位相基準信号
発生回路６の出力信号の回転位相基準信号である。第３
図（Ｔ）に示すように回転位相基準信号発生回路６はフ
ィールド識別回路５の出力Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘによってリセ
ットされる。リセット後、垂直同期信号（第３図
（Ｒ））がクロック端子に入力され回転位相基準信号は
highとなる。第３図の場合、入力される入力映像信号の
フィールド並びをフィールド識別回路５の出力Ｕ、Ｖ、
Ｗ、Ｘに対応させて示すと、隅（Ｕ），奇，隅（Ｖ），
隅（Ｗ），奇，隅（Ｘ）となる。また第３図（Ｔ）の回
転位相基準信号の出力も低高低高（低）高低と変化して
おり、入力されるフィールドと回転位相基準信号の極性
が対応していることがわかる。従ってスイッチ18をオン
状態にしたままでは、従来と同様にフィールド並びが不
正規（偶数フィールドと奇数フィールドが必ず交互の順
番で現れる場合以外の場合）な映像信号が入力された場
合モータの回転が乱れる。この問題を解決するためにス
イッチ18を設けた。スイッチ18については後述する。

次に第１図の位相比較器７では、回転パルス検出回路12
より出力されるパルス信号と、回転位相基準信号発生回
路６より出力される矩形波信号の位相を比較し、モータ
13（ディスク）の回転位相の進み遅れを検出する。検出
された位相誤差信号は電圧値に変換されて加算器８へ出
力され、モータ13が制御される。その結果、モータ13の
回転と外部映像信号が同期した時は回転パルス検出回路
12の出力と回転位相基準信号は、第２図（Ａ）の矩形波
信号と（ｃ）のパルス信号（ｌ），（ｎ），（ｐ）とで
示される様な位相関係になる。

第２図を用いて同期検出回路17の動作を説明する。第２
図（Ａ）は回転位相基準信号発生回路６の出力信号であ
る。第２図（Ａ）のT₁はモータ13の１回転の周期に対応
する。（Ｂ）は回転同期検出回路17内のモノマルチ等で
作成されるゲート信号である。第２図（Ａ）の信号の立
ち上がりのエッヂよりt₁の時間だけゲートを開く。
（Ｃ）は上記の様に、回転パルス検出回路12より出力さ
れる信号である。上記位相比較器７の説明の中で述べた
様に、モータ13の回転が外部映像信号と位相ロックした
場合、第２図（Ｂ）のゲート信号と第２図（Ｃ）のパル
ス信号の位相は一致する。本実施例の回転同期検出回路
17においては、第２図（Ｂ），（Ｃ）の信号の位相が一
致する回数を回転同期検出回路17内部のカウンターを用
いて計数する。その計数値がある一定値を越えた時、第
２図（Ｄ）の様にhighの信号を出力する。第２図（Ｃ）
に示したパルス信号（ｍ）の場合の様に、第２図
（Ｂ），（Ｃ）の信号の位相が一度でも一致しない場合
が生ずると、回転同期検出回路17内部のカウンタがリセ
ットされ、第２図（Ｄ）に示した様にその出力はlowに
なる。本実施例の回転同期検出回路17では、上記の様に
してモータ13の回転と外部映像信号の同期を検出してい
る。

次にスイッチ18について説明する。スイッチ18は回転同
期検出回路17の出力によってコントロールされる。例え
ばモータ13の起動時のようにモータ13の回転と外部映像
信号が同期していない時には回転同期検出回路17の出力
はlow状態であり、スイッチ18はオン状態に保たれる。
その後、回転同期検出回路17でモータ13の回転と外部映
像信号の同期が検出されると回転同期検出回路17の出力
はhighになり、スイッチ18はオフ状態に変化する。

次に、前記スイッチ18のオン／オフによって回転位相基
準信号がどの様に変化するかについて説明する。

第３図はスイッチ18がオンの場合、第４図はスイッチ18
がオフの場合を示す。

前述した様に、垂直同期信号分離回路４の出力（第３図
および第４図（Ｒ）に示す）は回転位相基準信号発生回
路６のクロック入力端子に入力され、またフィールド識
別回路５の出力（第３図および第４図（Ｓ）に示す）は
スイッチ18を介して回転位相基準信号発生回路６のリセ
ット入力端子に入力されている。従ってスイッチ18がオ
ンでフィールド識別回路５の出力信号が回転位相基準信
号発生回路６のリセット入力端子に入力される場合に
は、回転位相基準信号発生回路６はフィールド識別回路
５の出力信号によってリセットされ回転位相基準信号は
第３図（Ｔ）に示す様に変化する。一方、スイッチ18は
回転同期検出回路17によってコントロールされる。従っ
てスイッチ18がオンになるのは、回転同期検出回路17で
モータ13の回転と外部映像信号の同期が検出できない
時、つまりモータ13の起動直後やモータ13の回転が何ら
かの原因によって実際に乱れた時である。前述した様に
回転同期検出回路17では回転位相基準信号の立ち上がり
エッヂよりt1の時間開いたゲート信号と回転パルス検出
回路12の出力信号の位相が多数回一致することをもって
モータ13の回転と外部映像信号の同期を検出している。
説明を簡単にするために回転同期検出回路17ではゲート
信号と回転パルス検出回路12の出力信号の位相が３回一
致すればモータ13の回転と外部映像信号の同期が検出さ
れるとする。また第３図（Ｔ）回転位相基準信号のうち
第３図（Ｓ）のパルスＵ直後の立ち上がりエッヂより回
転同期検出回路17で同期検出のためのカウントが開始さ
れたとする。従って第３図（Ｔ）回転位相基準信号のう
ち第３図（Ｓ）のパルスＶ直後の立ち上がりエッヂでは
２回目の同期が検出される。しかし第３図（Ｓ）のパル
スＷによって回転位相基準信号の位相が1/2周期分だけ
ずれ、それに伴って第２図（Ｂ）ゲート信号も同様にず
れるため第２図（Ｃ）ｍに示す状態になり、回転同期検
出回路17の出力はlowになりスイッチ18はオンの状態に
保たれる。次に第３図（Ｔ）回転位相基準信号で第３図
（Ｓ）のパルスＸ直後の立ち上がりエッヂより回転同期
検出回路17で同期検出のためのカウントが再び開始され
たとし、それ以降の入力映像信号のフィールド並びが第
３図（Ｓ）のパルスＸを基準として、隅（Ｘ），奇，
隅，奇，隅，奇，と並んでいたとすると（図示せず）回
転同期検出回路17ではモータ13の回転と外部映像信号の
同期が検出され回転同期検出回路17の出力はhighになり
スイッチ18はオフになる。第４図にはスイッチ18がオフ
された以降の状態を示す。スイッチ18がオフされるとフ
ィールド識別回路５の出力信号は回転位相基準信号発生
回路６のリセット入力端子に入力されなくなるため回転
位相基準信号発生回路６は垂直同期信号分離回路４の出
力のみで動作する。従って第４図（Ｓ）に示すようなパ
ルス（Ｗ）が発生しても回転位相基準信号発生回路６は
リセットされず、回転位相基準信号の位相は変化しな
い。

以上により、スイッチ18がオン状態にある時はモータ13
の回転位相をフィールド識別回路５の出力によってリセ
ットしてモータ13の一回転が外部映像信号の１フレーム
と対応する様な同期状態にする事ができる。上記の様な
同期状態になった後は、スイッチ18がオフ状態にし、回
転位相基準信号を垂直同期信号分離回路４の出力を用い
て作成する。垂直同期信号はノイズに強いため、前記ス
イッチ18がオンの時に決定されたモータ13と外部映像信
号の位相関係は上記スイッチ18がオフされた後もそのま
ま保たれる。

第５図は本発明の他の実施例であって、外部に設けられ
たキーボード19等によってスイッチ18を直接オン／オフ
する。本実施例によれば、外部映像信号中のフィールド
が頻繁に反転する場合、あるいはフレームが全く判別で
きない様な外部映像信号に対してもモータ13を安定に回
転させることができる。

本装置は、ディスクに情報を記録するシステムに用いら
れるモータ制御装置等に利用できる。このシステムが記
録状態にある時に前記モータの回転が乱れた場合、ディ
スク上に記録された信号も乱れる。そこで本装置では、
システムが記録可能状態になる時にシステム内の指令装
置等から出力される記録モード信号によってスイッチを
オフにし、記録時にはフィールド判定のされない回転位
相基準信号を用いてモータを制御するモータ制御装置を
構成することができる。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、フィールドが不正規な
並び方をしている映像信号や、S/Nの悪い映像信号に対
してもモータの回転を安定に同期させることができるた
め、前記の様に部分的に正規なフィールドを持つ映像信
号あるいはS/Nの悪い映像信号も安定にディスクに記録
することなどが可能になりその効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるモータ制御装置を示
すブロック図、第２図はその回転同期検出回路の要部波
形図、第３図はその回転位相基準信号発生回路の要部波
形図、第４図はその回転位相基準信号発生回路の要部波
形図、第５図は本発明の他の実施例におけるモータ制御
装置を示すブロック図、第６図は従来例のモータ制御装
置のブロック図、第７図はNTSC方式複合同期信号の波形
図である。 17……回転同期検出回路、７……位相比較器、８……加
算器、９……増幅回路、10……駆動回路、６……回転位
相基準信号発生回路、11……ディスク、13……モータ、
18……スイッチ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータの回転速度に比例した周波数の信号
   を出力する回転速度検出手段と、前記回転速度検出手段
   の出力を電圧値に変換する周波数電圧変換手段と、前記
   電圧値と基準の電圧値とを比較してその誤差に応じた信
   号を出力する速度比較手段と、前記モータあるいは前記
   モータに取付けられたディスク上に前記ディスクあるい
   は前記モータの回転角を検出するために設けられた同期
   マークを検出する回転パルス検出手段と、外部から入力
   された映像信号より同期信号を取り出す同期信号分離手
   段と、前記映像信号のフィールドを識別するフィールド
   識別手段と、前記同期信号分離手段の出力と前記フィー
   ルド識別手段の出力が入力された時には前記映像信号の
   フィールドに対応して極性が決定される回転基準信号を
   出力しかつ前記フィールド識別手段の出力が入力されな
   い時には前記映像信号のフィールドとは無関係な極性を
   有する回転基準信号を出力する回転基準信号発生手段
   と、前記回転基準信号発生手段の出力信号と前記回転パ
   ルス検出手段の出力信号を比較してその位相差に応じた
   信号を出力する位相比較手段と、前記位相比較手段の出
   力と前記速度比較手段の出力を加算し増幅する信号増幅
   手段と、前記信号増幅手段の出力によって前記モータを
   回転駆動するモータ駆動手段と、前記回転基準信号発生
   手段の出力信号と前記回転パルス検出手段の出力信号よ
   り前記モータの回転が前記映像信号と同期したことを検
   出する回転同期検出手段と、前記フィールド識別手段と
   前記回転基準信号発生手段との間に設けられ前記回転同
   期検出手段の出力あるいは外部からの指令信号によって
   開閉されるスイッチ手段とを備え、前記回転同期検出手
   段で前記モータの回転と前記外部映像信号との同期が検
   出されないときには前記スイッチ手段を閉にし前記フィ
   ールド識別手段の出力を前記基準信号発生手段に入力し
   て前記映像信号のフィールドに対応して極性が決定され
   る回転基準信号を前記モータの回転位相基準にするとと
   もに前記回転同期検出手段で前記モータの回転と前記映
   像信号との同期が検出されたときには前記スイッチ手段
   を開にし前記フィールド識別手段の出力が前記基準信号
   発生手段に入力されないようにすることで前記映像信号
   のフィールドとは無関係な極性を有する回転基準信号を
   モータの回転位相基準にすることを特徴とするモータ制
   御装置。
2. 【請求項２】前記回転同期検出手段の出力とは無関係に
   外部に設けられたスイッチから入力される信号によって
   前記スイッチ手段を開閉するようにしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のモータ制御装置。
3. 【請求項３】記録再生装置内の指令装置より記録モード
   の信号が入力されたときには前記回転同期検出手段の出
   力とは無関係に前記スイッチ手段を開にするようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のモータ制
   御装置。