JPS5873045A - キヤプスタンサ−ボ装置 - 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】 本発明は、磁気テープを間欠走行させてスローモーショ
ン再生するヘリカルスキャン方式の磁気録画再生装置（
以下ＶＴＲと称す）のキャプスタンサーボ装置に関し、
特に間欠走行時の過渡応答を良好ならしめたものである
。

まず、磁気テープを間欠走行させ、スチル再生の繰り返
しを行ないスローモーション再生する従来公知のノイズ
レスのＶＴＲについて説明する。

第１図は従来のシリンダーサーボ系およびキャプスタン
サーボ系の構成を示している。

１は磁気テープ、２はキャプスタン、３はキャプスタン
モータ、４はピンチローラ、６はキャプスタンモータの
速度検出器、６はキャプスタンモータの停止検出器、７
はコントロールヘッド、８はキャプスタン駆動回路、９
は間欠走行指令信号発生器、１０は混合回路、１１はキ
ャプスタン速度制御回路、１２は整形回路、１３は制御
信号発生器、１４は遅延回路、１６はキャプスタン位相
制御回路、１６は基準信号発生器、１７はシリンダ位相
制御回路、１８はシリンダ速度制御回路、１９はシリン
ダモータの速度検出器、２０はシリンダモータの位相検
出器、２１はシリンダモータ、２２はシリンダ回転ヘッ
ドである。

シリンダ回転ヘッド２２はシリンダモータ２１によって
駆動される。このシリンダモータ２１の回転位相は位相
検出器２０により検出され、前記位枡検出器２０の出力
２３は位相制御回路１７に入力される。位相制御回路１
７では、位相検出器２ｏの出力２３と基準信号発生器１
６の出力２４との位相を比較している。

シリンダモータ２１の回転速度検出器１９により検出さ
れ、前記速度検出器１９の出力２６は速度制御回路１８
に入力される。速度制御回路１８では、位相制御回路１
７の出力２６と速度検出器１９の出力とが入力されて速
度制御がなされて、速度制御回路１８の出力２７がシリ
ンダモータ２１に印加される。

磁気テープ１はピンチローラ４とキャプスタンモータ３
によって駆動されるキャプスタン２とで挾持されて移送
されるが、キャプスタンモータ３は通常再生時において
、キャプスタンモータ３の回転速度は速度検出器６によ
って検出され、前記速度検出器６の出力２８は速度制御
回路１１に入力されて速度制御がなされる。

コントロールヘッドＴで再生されたコントロール信号２
９と基準信号発生器１６の出力３０とが位相制御回路１
６に入力されて位相比較がおこなわれて、その誤差信号
３１を前記速度制御回路１１に重畳することにより位相
制御されている。

磁気テープ１を間欠走行させてスローモーション再生を
行なう場合、スローモーション指令信号３２が間欠走行
指令信号発生器９に入力されて、キャプスタンモータ３
は起動を開始する。

コントロールヘッド了が磁気テープ１に記載されたコン
トロール信号２９を検出し、遅延回路１４に入力される
・。コントロール信号２９は遅延回路１４によりある一
定時間遅延した信号３３を形成する。遅延回路１４の出
力３３は制動信号発生器１３に入力されて制動指令信号
３４を発生する。

この制動指令信号３４は混合回路１ｏにより速度制御回
路１１の誤差信号３６に加えられ、混合回路１０の出力
３６はキャプスタン駆動回路８に入力され、キャプスタ
ン駆動回路８の出力３７はキャプスタンモータ３に印加
されてキャプスタンモータ３は制動を始める。また、キ
ャプスタンモータ３が停止したことを検出するために停
止検出器６が設けられ、停止検出器６の出力３８は整形
回路１２に入力されている。整形回路１２の出力３９は
、制動信号発生器１３および間欠走行指令信号発生器９
に入力されて、制動指令信号３４および間欠走行指令信
号４０を解除してスチル再生をおこなう。

以上の動作を繰り返すことによりスローモーション再生
画像が得ている。

従来のキャプスタンサーボ装置において、キャプスタン
の速度制御回路１１は、速度比較器を有しており、通常
再生時の速度比較器のゲインをは速度比較器のクロック
パルスの周波数、ｔは速度比較器のピット数、ｆｓは速
度比較周波数である。寸だ、従来はスローモーション再
生時の速度比較器のゲインもＡＮＯＲである。

第２図に速度比較器のサンプリングの台形波ａ（点線は
比較カウンタの計数動作）および通常再生時のキャプス
タンモータの回転速度検出信号すを示している。ｆＦＧ
φは通常再生時におけるキャプスタンモータ３の回転速
度の検出信号２８の周波数である。

通常再生時ではキャプスタンモータ３の回転速度の検出
信号２８は一定周波数（ｆＦＧ、）となり、磁気テープ
１を一定走行させている。しかし、スローモーション再
生時では、磁気テープ１は間欠走行される。

次にスローモーション再生時の動作を説明する。

第３図は、キャプスタンモータ、即ち磁気テープ速度の
過渡応答を示している。

今、時刻ｔ０でスローモーション再生モードになり、時
刻らで間欠指令信号４ｏが発生すると、最大の加速電圧
が印加されてキャプスタンモータ３は起動する。時刻ｔ
２で下限速度に達し、時刻ｔ３の目標速度に達するまで
の期間は、第２図の速度比較出力電圧は徐々に下り、モ
ータの印加電圧も徐々に小さくなり目標速度に達すると
加速ゼロとなるが、モータ時定数の影響で速度はさらに
上り、ついには時刻ｔ４の上限速度に達する。時刻ｔ３
からｔ４までの期間は速度比較出力電圧が徐々に下り、
減速電圧が徐々に大きくなり、時刻ｔ４で最大の減速電
圧となるが、さらに行き過ぎた時刻ｔ６からモータの減
速が始まり、今度は目標速度へ向っての減速が行々われ
、以後減速、加速を繰返し乍ら目標速度に収束していく
。

磁気テープはキャプスタンモータにより駆動されるため
、同様の過渡応答をする。そしてこの応答は速度比較器
のゲインが高い程（」＝限速度と下限速度との範囲が狭
まい程）モータ時定数が大きい程顕著であり、収速まで
の時間が長くなり、かつ収速時間も一定でない。このた
め磁気テープの移送量がバラツキ、間欠送シでのトラッ
キング位置かずれて安定したノイズレスのスローモーシ
ョン再生を行なえない欠点があった。

但し、これは、通常再生とスローモーション再生とで速
度比較器のゲイン補正を行なわない場合であり、通常再
生のゲインが比較的大きい場合である。

本発明は上記従来例の欠点を解決し得るキャプスタンサ
ーボ装置を提供するものである。

第４図は本発明の原理的構成を示すブロック図である。

４１は速度比較器、４２は切換回路、４３は周波数変換
器である。

クロックパルス４４の周波数ｆＣＫとする。クロックパ
ルス４４は周波数変換器４３に入力されて、周波数変換
器４３はｆＣＫの１／ｎ（ｎは自然数）の周波数に変換
した周波数変換信号４６を得る。

よって、周波数変換信号４６の周波数はｆＣＫ／ｎとな
る。

クロックパルス４４および周波数変換信号４６は切換回
路４２に入力されている。切換回路４２早間欠走行指令
信号４６によって通常再生時ならハクロックパルス４４
を出力して１．ｘロー％−ジョン再生時Ａらは周波数変
換信号４６を出力する構成となっている。

切換回路４２の出力４７は速度比較器４１のクロックパ
ルスとして入力される。

速度比較器４１は後述のディジタル手法により構成され
、キャプスタンの回転検出信号４８より２進数の速度誤
差信号４９を得ている。

間欠走行指令信号４６はまた速度比較器４１に入力され
て、速度比較周波数を選択的に切換えている。

第６図は第４図の速度比較器４１の具体構成を示す。

６ｏはパルス発生器、６１はプリセット回路、６２は比
較カウンタ、６３はゲート群、６４はラッチ回路である
。

パルス発生器６０には切換回路４２の出力４７とキャプ
スタンモータの回転検出信号４８とが入力され、ラッチ
パルス６６とラッチ−々ルス６６より遅延したプリセッ
トパルス５６とを作成している。

プリセット回路６１はプリセットパルス６６の入力によ
り比較カウンタ６２に計数開始値（ＮＰ。

またはＮＰｌ）をプリセットすると共に間欠走行指令信
号４６により前記計数開始値を切換える構成にしている
。

比較カウンタ６２は切換回路４２の出力４７をクロック
入力として計数し、所定値になると計数停止する構成と
する。

ゲート群６３は比較カウンタ６２の下位ｔビット出力６
８を所定計数期間において取出し、速度比較範囲を１つ
に規定している。

ラッチ回路６４はゲート群６３の出力６９をラッチパル
ス６６でラッチし、一時記憶している。

ラッチ回路６４の出力４９は２進数の速度誤差出力とな
る。

以上の構成において、通常再生時のキャプスタンモータ
の回転検出信号４８の周波数、即ち、速（但し、ｆｃＫ
はクロックパルス４４の周波数、ＮＣは速度比較範囲の
中心計数値、 ＮＰｏは通常再生時の計数開始値である。）で表わされ
る。一方、スローモーション再生時は周波数変換器４３
の出力４６をクロックとして用いるため、周波数はｆｃ
Ｋ／ｎとなり、計数開始値を通常再生時のときの値ＮＰ
ｏとすると、速度比較周波数も１／ｎとなシ、速度比較
器のゲインＡＳＬＣ％／ｒは、 となり、通常再生時のｎ倍となる。従って、クロックの
周波数を切換えるだけではゲインを下げることができず
、所期の目的は達成できない。また、実際のスローモー
ション再生では、速度比較周波数を１／ｎに下げること
は好ましくなく、所定の周波数とする必要がある。今、
この所定の周波数を通常再生時と等しく選んだとすれば
、スローモーション再生時の計数開始値ＮＰ１は、とす
る必要がある。このときのゲインＡｓＬｏＷは、と々す
、通常再生時のゲインＡＮＯＲの１　／ｎ　にできる。

しかるに、スローモーション再生時のゲインを通常再生
時に比べて小さくすれば、速度制御の範囲、即ち上限速
度と下限速度との範囲が大きくなり、第６図に示すよう
な過渡応答を持たせることができる。

なお、通常再生モードからスローモーション再生モード
に切換えるスローモーション再生モード信号により速度
比較器４１の比較カウンタ５２用のクロック切換えを切
換回路４２で行なうと共にプリセット回路６１の計数開
始値切換えを行なう必要がある。

第６図は、クロック周波数を通常再生モードのＱＫから
ｆｃＫ／ｎに切換え、かつ計数開始値をＮＰｏからＮＰ
、に切換えたスローモーション再生モードの速度比較器
の台形波ａとキャプスタンモータの回転検出信号との関
係をモータ速度が一定の状態について示している。

また、第７図は速度比較器の設定が第６図のときの過渡
応答を示している。

第６図、第７図により前述と同様の間欠送りの動作を説
明すれば、時刻會。でスローモーション再生モードとな
り、時刻ｔ１　で間欠指令信号が発生し、最大の加速電
圧の印加でモータは起動する。

時刻ｔ２で下限速度に達して以降は、加速電圧が徐々に
小さくなり、その電圧変化は従来例に比べて緩やかであ
り、モータは十分応答できる。

しかるに、加速電圧が漸減して時刻ｔ３でほぼ目標速度
に達し、一定速度となる。即ち、従来例のような行き過
ぎ量が発生せず、モータが一定速度となるまでの時間も
安定するため、過渡時の磁気テープ移送量が正確となり
、安定したテープ間欠送りができる。

以上の説明では、間欠送り時の一定速度が通常再生モー
ドと等しくなる場合で説明し、キャプスタンモータの回
転検出信号の周波数をｆＦＧｏとしたが、実際には、Ｖ
Ｈ３方式ＶＴＲの例で通常再生モードのｏ、６６倍（ま
たけ０．８６倍）に設定される。この場合は、速度比較
器での比較周波数を高くするために回転検出信号を２逓
倍して用い１．３ｆＦＧｏ（！たは１．７ｆＦＧｏ）と
する。これを（３）ｌ　（４）式に代入すると、 となり、通常再生モードとのゲイン比は、となる。しか
し、キャプスタンサーボ系の速度側割系のループゲイン
比で比較すると、 となり、略々１／ｎとなる。

以上の説明で明らかな様に、本発明では間欠送りによる
スローモーション再生で、通常再生の速度比較器に比べ
て比較カウンタのクロック周波数を１／ｎに切換え、か
つ比較カウンタの計数開始値を切換える構成としたため
、速度比較ゲインを下げることにより、モータの過渡応
答を良好にでき、行き過ぎを軽減できる。これにより、
磁気テープの間欠送りが正確にでき、安定々ノイズレス
のスローモーション再生ができる特長がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のシリンダサーボ系およびキャプスタンサ
ーボ系の構成図、第２図は速度比較器で形成される台形
波と通常再生時のキャプスタンモータの回転速度を検出
する信号とを示す波形図、第３図は速度比較器のゲイン
を通常再生時とスローモーション再生時で等しくしてい
る場合のキャプスタンモータの回転速度の過渡的変化を
示す図、第４図は本発明の一実施例を示すブロック図、
第６図は第４図の速度比較器の構成例を示すブロック図
、第６図は本発明のスローモーション再生時の速度比較
器で形成される台形波とキャプスタンモータの回転速度
を検出する信号との関係を示す波形図、第７図は本発明
のスローモーション再生時のキャプスタンモータの回転
速度の過渡的変化を示す図である。 ４１・・・・・・速度比較器、４２・・・・・・切換回
路、４３・・・・・・周波数変換器、６ｏ・・・・・・
ノくルス発生器、５１・・・・・・プリセット回路、６
２・・・・・・比較カウンタ、６３・・・・・・ゲート
群、５４・・・・・・ラッチ回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第４図 ４６Ｍ欠え打指令侶号

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）クロックパルス源と、そのクロックパルスの周波
   数を所定の周波数に変換する周波数変換手段と、スロー
   モーション再生モード信号により前記クロックパルスと
   前記周波数変換手段の出力の一方を択一的に出力する切
   換手段と、前記切換手段の出力をクロック入力としてキ
   ャプスタンモータの回路検出信号から２進数の速度誤差
   信号を得るディジタル式速度比較手段とを具備すること
   を特徴とする享ヤプスタンサーボ装置。
2. （２）ディジタル式速度比較手段は、回転検出信号から
   ラッチパルスとラッチパルスより遅延したプリセットパ
   ルスとを作成するパルス発生手段と、前記速度誤差信号
   を得るためのｍビットの速度比較カウンタと、前記速度
   比較カウンタの所定計数期間において下位ｎビット出力
   を出力するゲート手段と、前記ラッチパルスにより前記
   ゲート手段の出力を一時記憶させるラッチ手段と、前記
   プリセットパルスにより前記速度比較カウンタに計数開
   始値をプリセントするブリセント手段とで構成し、前記
   ラッチ手段より前記２進数の速度誤差信号を得ると共に
   前記スローモーション再生モード信号により前記計数開
   始値を切換えることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載のキャプスタンサーボ装置。
3. （３）パルス発生手段は前記切換手段の出力と前記回転
   検出信号とにより前記ラッチパルスと前記プリセットパ
   ルスを作成する構成とすることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項に記載のキャプスタンサーボ装置。
4. （４）前記パルス発生手段は前記クロックパルスと前記
   回転検出信号とにより前記ラッチパルスと前記プリセッ
   トパルスを作成すると共に前記プリセットパルスにより
   前記周波数変換手段をリセットまたはセットする構成と
   することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のキャ
   プスタンサーボ装置。