JPS60223054A - 磁気記録再生装置のサーボ制御回路 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ＶＴＲなどの磁気記録再生装置のサーボ制御
における同期引込時間を短縮する磁気記録再生装置のサ
ーボ制御回路に関する。

〔発明の背景〕

回転ヘッド型ＶＴＲにおいて、映像信号をテープの規定
位置に正しく録画するためには、゛ヘッドの回転位相を
映像信号より分離した垂直同期信号に位相同期させるサ
ーボ制御装置が必須である。このサーボ制御装置におい
て、録画開始後、位相同期状態に落着くまでの過渡期間
では、映像信号がテープ上に正規に記録されないため、
その期間で再生画像が乱れる問題がありこの画像乱れを
軽減するために、サーボ系の起”動特性を高めてその同
期引込時間を短縮することが従来から重要な課題であっ
た。

従来の回転２ヘツド型ＶＴ）Ｌの記録時のサーボ制御装
置の一例を第１図に示す。第２図は、第１図の各部波形
を示す図である。第１図において、磁気テープ１はキャ
プスタンモータ６により定速走行される。２１　、２２
は、映像信号をフィールド毎に交互に磁気テープ１に記
録する磁気ヘッドであり、この二つの磁気ヘッド２１　
、２２はディスク２の上に互いに１８００の角度で取付
けられてディスクモータ４によりディスク２と共に回転
される。ディスク２には、図示していないが互いに１８
０’の角度で二つのマグネットが取付けられており、こ
れをタックヘッド５で検出することにより、磁気ヘッド
２１　、２２の回転に同期したパルスをタックヘッド５
より得る。このパルスは、位相調整回路１ｏで位相調整
されたのち、パルス形成回路＋１に供給される。

パルス形成回路１１からは、デユーティ比５０％のパル
スＳ１（第２図の８１）が出力される。パルスＳ１は台
形波信号形成回路１２に供給され、回路１２からは第２
図の８２に示す台形波信号ｓ２・が出力される。台形波
信号Ｓ２はサンプルボールド回路１５の被サンプリング
大刀に供給される。５ｏは記録すべき映像信号が供給さ
れる端子で、この端子３０からの映像信号は垂直同期分
離回路５１に供給され、この回路５１にて垂直同期信号
Ｖ（第２図のＶ）が分離されて出力される。垂直同期信
号Ｖは、遅延マルチ回路５２に供給される。垂直同期信
号Ｖは、周知の如く、記録時のサーボ制御系の基準信号
として供給されるものであり、その繰返し周波数は映像
信号のフィールド周波数に等しいが、回転２ヘツド型Ｖ
ＴＲの場合、ディスクモータ４をフレーム周波数に等し
い回転数で回転させる必要があるため、このフィールド
周波数の垂直同期信号■を周波数１／２に逓降してフレ
ーム周波数の基準信号を得るために、この遅延マルチ回
路３２が一般に用いられている。

すなわち、遅延マルチ回路５２がらは、垂直同期信号Ｖ
でトリガされ、１フィールド周期以上の時間遅延されて
周波数が１７２に逓降されたフレーム周波数の信号Ｐ＋
　（第２図のＰ＋　）が出力される。

信号Ｐ１はサンプルパルス形成回路５５に供給され、回
路５５からは信号Ｐ１の立上りでサンプルパルスＰ２（
第２図のＰ２　）が形成されて出力される。

サンプルパルスＰ２はサンプルホールド回路１５のサン
プリング入力に供給される。回路１５にて信号Ｓ２とパ
ルスＰ２が位相比較さね、両者の位相差に応じた電圧の
位相差信号Ｅ１が出力される。この位相誤差信号Ｅ１は
、加算回路１４の一方に供給される。ディスクモータ４
には、その回転数に比例した周波数の信号を発生する信
号発生器５が取付けらねており、この信号発生器５から
の信号は、周波数弁別回路１６に供給される。周波数弁
別回路１６において、信号発生器５からの信号の周波数
を弁別して、ディスクモータ４の回転速度変動に応じた
電圧の速度誤差信号Ｅ２が出力される。この速度誤差信
号Ｅ２は加算回路１４の他方に供給される。加算回路１
４にて上記の位相誤差信号Ｅ１と速度誤差信号Ｅ２が加
算され、その出力はモータ駆動増幅回路１５を介してデ
・イスクモータ４に供給される。ディスクモータ４を含
む周波数弁別回路１６、加算回路１４及び増幅回路１５
のループはいわゆる速度制御系を構成し、ディスクモー
タ４は所定の回転数で回転するように負帰還制御される
。

ディスクモータ４を含む位相調整回路１０、パルス形成
回路１１、台形波信号形成回路１２、サンプルホールド
回路１５、加算回路１４及び増幅器１５のループはいわ
ゆる位相制御系を構成し、ディスクモータ４をまこのサ
ーボ制御系の基準信号に相当する端子５０からの映像信
号の垂直同期信号Ｖに位相同期するように負帰還制御さ
れる。、以上のサーボ制御系の負帰還制御動作により、
ディスクモータ４はフレーム周波数に等し〜・回転数で
、かつヘッドの回転位相が記録すべき映像信号の垂直同
期信号と所定の位相同期関係になるように回転され、そ
の結果テープ１の規定位置に映像信号が正しく記録され
る。以上が従来の回転２ヘツド型ＶＴＲの記録時におけ
るサーボ制御系の動作である。第２図の波形図は、サー
ボ制御系の位相同期引込状態におけるタイミングを示し
、位相同期引込状態ではサンプルパルスＰ２が台形波信
号Ｓ２の傾斜部分のほぼ中央Ａ点をサンプリングする位
相関係にある。

この従来のサーボ制御系において、記録開始時にディス
クモータ４を起動させたのち、上記の速度制御動作によ
りディスクモータ４が所定速度に到達してから、位相制
御動作によって位相同期状態に落着くまでの期間におけ
る信号Ｓ２とパルスＰ２の相対的な位相関係の一例を第
５図に示す。第５図の（ａ）はモータ４が所定速度より
少し低速の状態に到達して、信号Ｓ２の同期引込点Ａが
サーボ系の基準信号に相当するパルスＰ２に対して位相
進みの状態にある場合を示す。（ｂｌは、モータ４が所
定速度より少し低速の状態に到達して、信号Ｓ２の同期
引込点ＡがパルスＰ２に対して位相遅れの状態にある場
合を示す。

一般に速度制御系と位相制御系で構成されるサーボ系に
おいては、被制御体であるモータ４が所定速度に到達す
るまでは速度制御系・が支配的に作用し、位相制御系は
モータ４が所定速度に到達してからその制御動作が開始
されろ。従って、第５図において、モータ４が起動され
たのち所定速度に到達するまでは、速度制御系が支配的
に作用し、（ａｌ及び（ｂ）共にモータ４が所定速度よ
り低速状態にあることから、パルスＰ２と信号Ｓ２の同
期引込点Ａとは相対的に同図の矢印に示す方向で除々に
近接して行き、モータ４が所定速度近傍に到達した時点
で位相制御系が作用して、同期引込点Ａで安定状態に引
込まれる。

この第５図から、（ａｌの如く、パルスＰ２が同期引込
点ＡＫ近接した時点で同期引込が開始される場合は、そ
の同期引込時間は短縮されるが■）の如く、パルスＰ２
とＡ点の位相差時間が太きり・（その最大値は信号Ｓ２
のほぼ一週期に等し℃・）場合には、同期引込時間は長
くなり、（ａ）の場合の約２倍になることが明らかであ
る。同期引込時間を短縮するために、従来は速度制御系
の起動特性を改善するなどの対策がなされていたが、上
記の如き位相制御系の過渡的な位相同期引込時間のバラ
ツキがあって、それを短縮することが困難とされていた
。

〔発明の目的〕

本発明は上記に鑑み、簡単な構成でかつ定常時の制御特
性に全く影響を与えることなく、起動時の同期引込時間
を短縮させるサーボ制御回路を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するためＫ、本発明は、磁気記録再生
装置のサーボ系において記録すべき映像信号より分離し
た垂直同期信号■）を、回転磁気ヘッドの回転に同期し
て生成したパルス信号（Ｓｌ）でゲートし、そのゲート
された垂直同期信号を基準信号としてサーボ系に供給し
、その基準信号に上記回転磁気ヘッドを位相同期させる
ように制御し、その位相同期引込後には、上記ゲートを
解除して、上記垂直同期信号（Ｖ）の周波数を１７２に
逓降した信号（Ｐｌ）を基準信号としてサーボ系に供給
するように切換えることにより、位相同期引込時間を短
縮し、かつ位相同期引退後定常状態での制御安定化を図
るものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を実施例により詳細に説明する。

第４図は、本発明を回転２ヘツド型ＶＴＲに適用した場
合の一実施例を示す図である。この実施例は、第１図に
示したサーボ制御回路と一部共通であり、その共通部分
には同一番号を付した。その共通部分の機能動作は、第
１図で述べた通りであるので詳細説明は省略する。第４
図において、第１図との相違点は、垂直同期分離回路３
１と遅延マルチ回路５２０間にゲート回路４０を設け、
このゲート回路４０に供給するゲート信号Ｇを生成する
ゲート信号生成回路５０を設けた点であり、他はすべて
第１図と同じである。

このゲート回路４０とゲート信号生成回路５０の動作に
ついて、第５図の波形図を用℃・て説明する。ゲート回
路４０は、例えばＡＮＤゲートで構成されるものであっ
て、その一方に供給されるゲート信号生成回路５０から
のゲート信号Ｇが高レベルのときＫのみ、その他方に供
給される垂直同期分離回路５１からの垂直同期信号Ｖが
ゲーｒされて出力され、ゲート信号Ｇが低レベルのとき
には垂直同期信号Ｖは出力されない。ゲート信号生成回
路５０には、パルス形成回路口からのパルス信号Ｓ１と
サンプルパルス形成回路５５からのサンプルパルスＰ２
が供給さね、このゲート信号生成回路５０からは、ディ
スクモータ４を起動してからサーボ制御によって位相同
期引込状態になるまでの期間では、パルス信号Ｓ１がゲ
ート信号Ｇとして出力され、−変位相同期引込状態にな
ってからのちは、高レベルを維持するゲート信号Ｇが出
力される。サーボ系が位相同期引込状態になるか否かは
、ゲート信号生成回路５０にて判別される。

すなわち、回路５０にて第５図のしに示すように、パル
ス信号Ｓ１の立上りに同期して同期引込点Ａを含むよう
な所定パルス幅のパルスＬが生成され、このパルスＬの
上記所定のパルス幅の期間内にサンプルパルスＰ２が少
なくとも′一度到来すれば同期引込状態とみなして、以
後高レベルを維持するゲート信号Ｇが生成されて出力さ
れ、それ以外では、すなわちディスクモータ４を起動し
てから上記パルスＬの所定ノくルス幅期間内にサンプル
パルスＰ２が到来するまでは、ノくルス信号Ｓ１がゲー
ト信号Ｇとして出力される。

前記したように、ディスクモータ４が所定速度近傍に到
達したときの信号Ｓ１は、デユーティ比が５０％であっ
て、その周波数は映像信号のフレーム周波数にほぼ等し
いから、信号Ｓ１の高レベル（あるいは低レベル）の期
間はフィールド周期の時間にほぼ等しい。

ディスクモータ４を起動してから同期引込状態と判別さ
れるまでの期間では回路５０から上記信号Ｓ１がゲート
信号Ｇとして出力されて、ゲート回路４０に供給される
から、このゲート回路４０からは、フィールド周波数の
垂直同期信号■が丁度周波数１／２に逓降されてフレー
ム周波数の信号Ｐａ（第５図のｐｏ）が出力される。こ
の信号ＰＯは遅延マルチ回路５２に供給され、回路５２
からは、この信号ＰＯでトリガされて形成された信号Ｐ
＋（第５図のに’１）が出力される。遅延マルチ回路５
２以降の動作は、前記第１図とまったく同じであり、デ
ィスクモータ４は基準信号に相当する信号ＰＯに位相同
期するよう制御される。

以上の同期引込状態と判別されるまでの期間において、
ゲート回路４０は、上記したように垂直同期信号Ｖを周
波数１／２に逓降する効果があるが、それ以外に本発明
の着目点であるサーボ系の同期引込時間を短縮する効果
がある。

そわを第５図を用いて説明する。第５図の（ａ）。

（ｂｌはそれぞれタイミング的に第５図の（ａ）　、　
（ｂ）に対応するもので、いずれもディスクモータ４が
所定速度に到達してから位相制御動作によって同期状態
に引込むまでの様子を図示したものである。第５図（ａ
）は、第３図（ａ）と同様に同期引込時間が短縮される
場合であって、同図矢印の方向に同期引込開始されてＡ
点で安定状態に引込まれる。第５図（ｂ）で述べた如く
、従来方法では同期引込点ＡとパルスＰ２どの位相差時
間が、最大信号Ｓ２のほぼ一周期、すなわちフレーム周
期の時間にまで及ぶことがあって、このため同期引込時
間を著しく遅らせ、同期引込時間のバラツキを大きくさ
せる原因となっていた。

こねに対し、本発明によれば、第５図（ｂｌのタイミン
グからも明らかなように、パルスＰ２は信’Ｅ　Ｓ　＋
のフィールド周期の時間に等しも・高レベルの期間での
み出力されるから、同期引込点ＡとパルスＰ２との位相
差時間は、最大でもフィールド周期の時間までであり、
従って、同期引込時間を従来より短縮させることができ
、またそ゛のバラツキを小さくさせることができろ。以
上の理由により、第５図化）の場合においても（ａ＋と
同様に同期引込時間は短縮さね、同図矢印の方向に同期
引込開始されてＡ点で安定状態に引込まれる。かくして
一度同期引込状態になわば回路５０にてそれが判別され
、それ以降では高レベルを維持するゲート信号Ｇが出力
さね、従って以後は垂直同期信号Ｖが常時回路５２に供
給されて、第１図の従来例とまったく同様の制（財）態
様に切換えられる。このゲート信号Ｇの切換えは、同期
引込状態になったことを判別して、タイミング的には第
５図の相対的な位相関係が保持さねた状態で速やかに行
なわれるから、その切換え時に位相同期が乱されること
はなく、また切換え後においては、従来と何ら変わりな
い制御態様になるから、常に安定した開開動作が維持さ
れる。次に本発明に係わる第４図に示したゲート信号生
成回路５０の一実施例を第６図に示す、５１は、第４図
の垂直同期分離回路５ｔからの垂直同期信号Ｖの入力残
子であり、信号ＶはＡＮＤゲー）４０の一方に供給され
る６５２は、パルス形成回路１１からのパルス信号Ｓ１
の入力端子であり信号Ｓ１はＯＲゲート４４、遅延マル
チ回路４８に供給される。５５はＡＮＤゲート４０から
の出力ＰＯの出力端子であり、出力ＰＯは第４図の遅延
マルチ回路５２に供給される６５４は制御信号２０入力
端子である。この制御信号２はディスクモータ４が起動
されたのち所定速度に到達するまでの期間では高レベル
Ｈな、所定速度に到達してからのちは低レベルＬを維持
する信号である。

ディスクモータ４が所定速度に到達したか否かは、例え
ば第４図の周波数弁別回１８１６にて所定速度近傍で周
波数弁別された状態にあるか否かで判別され、その状態
に応じて上記制御化−Ｈｚが生成される。

あるいは、ディスクモータ４が起動されてのち所定速度
に到達するまでの時間にほぼ等し℃・一定時間だけ高レ
ベルとなりそれ以降は低レベルとなるように制蜀（ｇ号
Ｚを生成しても良い。

この制御信号ＺはＤ形フリップ・フロップ″４７のリセ
ット端子ＲとＯＲゲート４５に供給される。

４Ｂは遅延マルチ回路であり、端子５２からの信号Ｓ１
の立上りでトリガされ第５図のＬに示した如く同期引込
点Ａを含む所定パルス幅のパルスＬが生成されて出力さ
れる。このパルスＬはＡＮＤゲート４２．インバータ４
１に供給される。インバータ４１の出力はＡＮＤゲート
４５に供給される。

４６はｌも／８７リツプ・７０ツブであり、ＡＮＩ）ゲ
ート４２からの出力がセット端子Ｓに供給され、ＯＲゲ
ート４５からの出力がリセット端子几に供給される。Ｒ
／Ｓフリップ・フロップ４６の出力Ｑ１はＤクリップ・
フロップのＤ入力に供給される。

Ｄフリップ・７０ツブのクロック人力ψには、ＡＮＤゲ
ート４２からの出力が供給される。Ｄフリップ・フロッ
プのＱ２出力はＯＲゲート４４へ、φ出力はＡＮＤゲー
ト４５へそれぞれ供給される。

第４図の実施例では、サンプルパルス形成回路５５から
のサンプルパルスＰ２をゲート信号生成回路５０に供給
するように接続した場合を示したが、本発明ではこれに
限らずサンプルノくルスＰ２の代わりに、ＡＮＤゲート
４０からの出力ＰＯを供給するようにしても良く、いず
れにしてもその効果は同じである。即ち、この第６図の
実施例では、サンプルパルスＰ２の代わりに、ＡＮＤゲ
ート４０からの出力ＰＯがＡＮＤゲート４２　、４５に
供給されるように接続される。

第４図のゲート信号生成回路５０の動作説明では、サン
プルパルスＩＪ２が同期引込点Ａを含むパルスＬのパル
ス幅期間内に少なくとも一複到来すれば同期引込状態と
みなした場合を示したが、この第６図の実施例では、Ａ
ＮＤゲート４０からの出力Ｐｏが同期引込点Ａを含むパ
ルスＬのパルス幅期間内に少なくとも二度続けて到来し
たことをもって同期引込状態とみなすように動作する場
合を示す。

次にこの第６図の動作を説明する。箇ず、媚子５４から
の制御信号Ｚが高レベルＨの期間、即ちディスクモータ
４が起動してから所定速度に到達するまでの期間では、
制御信号Ｚにより、Ｄフリップ・７０ツブ４７はリセッ
ト状態になりまた制御信号ＺはＯＲゲート４５を介して
Ｒ／Ｓフリップ・７０ツブ４６のリセット端子に供給さ
れるため、　Ｒ／Ｓフリップ・フロップ４６もリセット
状態になり、Ｑｌ、Ｑ２はｌ、　、　Ｑ＋　、　Ｑ２は
Ｈとなる。ディスクモータ４が所定速度に到達すると制
＠信号２はし　となり、フ１１ツブ・フロップ４６　、
４７のリセットは解除される。フリップ・フロップ４７
の出力Ｑ２の期間では、ＯＲゲート４４からはゲート信
号Ｇとして端子５２からの信号Ｓ１がそのまま出力され
て、ＡＮＬ）ゲート４０に供給される。従って、ＡＮＤ
ゲート４０からは、信号Ｓ１の高レベルＨの期間でのみ
端子５１からの信号■がゲートされて出力される。この
ＡＮＤゲート４０の出力ＰＯはＡＮＤゲート４２　、４
５に供給され、この出力ＰＯが回路４８からのパルスＬ
の低レベルＬの期間内にあればＡＮＤゲート４５からＰ
Ｏが出力されてＯＲゲート４５を介してＲ／８７リツプ
・フロップ４６のリセット端子Ｒに供給されるため、ク
リップ・７０ツブ４６はリセット状態にされる。

ＡＮＤゲート４０からの出力Ｐａが回路４８からのパル
スＬの高レベルＨの期間、即ち同期引込点Ａを含む期間
内にあれば、ＡＮＤゲート４２から出力ＰＯが出力され
て７１Ｊツブ・フロップ４６０セツト端子Ｓに供給され
て７リツプ・７０ツブになる。との出力Ｑ１はＤフリッ
プ・７０ツブ４７のＤ入力に供給される。一方、このＡ
ＮＤゲート４２からの出力ＰＯは同時に７リツプ・７’
Ｏｙプ４７のクロック人力φに供給されるが、この出力
Ｐｏが立上る時点ではフリップ・７０ツブ４６の出力Ｑ
１は　Ｌ　であるため、フリップ・７０クプ４７の出力
の状態は何ら変化せずＱ２は″Ｌ、Ｑ２は１１を維持す
る。次に、これに引続いてＡＮＤゲート４０から出力さ
れるＰＯが前記同様、回路４８からのパルスＬの高レベ
ルＨの期間内にあれば、ＡＮＤゲート４２から再びＰｏ
が出力されてフリップ・７０ツブ４６０セツト端子Ｓ及
びフリップ・７０ツブ４７のクロック入力ψに同時に供
給される。

この結果、フリップ・フロップ４６の出力Ｑ１は前と同
様Ｈな維持すると共に、この出力Ｐｏが立上る時点では
７１Ｊツブ・７０ツブ４６の出力がこのように、ＡＮＤ
ゲート４０から出力されるＰＯが回路４８からの同期引
込点Ａを含むパルスＬのゝＨ＃の期間に少なくとも二度
引続いて到来して始めて即ちこの状態を位相同期引込状
態とみなして、フリップ・フロップ４７の出力Ｑ２はＬ
か（して、Ｑ２が−度Ｌ　になれはＡＮＤゲ−持する。

また、Ｑ２がＨになればＯＲゲート４４４０は常時開（
・て端子５１からのＶはＡＮＤゲート４０を介してその
まま端子５５に出力される。このようにして、位相同期
引込後は従来と何ら変わらなし・制御態様になり、安定
した制御動作が採捕される。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば比較的簡単な構成で
もって、サーボ制御系の同期引込時間を短縮させ、その
バラツキを軽減させることができ、同期引込後において
も安定な制御動作を維持させることができ、連応性、安
定性の優れたサーボ制御回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転２ヘツド型Ｖ　Ｔ　ａ、、における
サーボ制御回路のブロック図、第２図、第５図（ａ）　
、　（ｂ）はそれぞれ第１図の動作説明用の波形図、第
４図は本発明の磁気記録再生装置のサーボ制御回路の実
施例のブロック図、第５図（ａ）。 （ｂ）は第４図の動作説明用の波形図、第６図は本発明
のゲート信号発生回路の一実施例を示すブロック図であ
る。 ５１：垂直同期分離回路 ４０：ゲート回路 ５０：ゲート信号生成回路 ５２：遅延マルチ回路 Ｓ５：サンプルパルス形成回路 １５：サンプルホールド回路 １２：台形波信号形成回路 １１：パルス形成回路 代理人弁理士　小　川　勝　男 才　２　図 オコ図 Ｃｌ２） （＃）） ７　５　図 （α） （し）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　回転磁気ヘッドを介し磁気テープに映像信号を記
   録し再生する磁気記録再生装置において、記録する映像
   信号より垂直同期信号を分離する垂直同期分離回路と、
   上記磁気ヘッドの回転に同期したパルス信号を形成する
   パルス形成回路と、上記磁気ヘッドの回転位相同期状態
   を判別し、位相同期状態にない場合には上記パルス形成
   回路からのパルス信号を出方し、少なくとも一度位相同
   期状態になれば一定レベルの信号を出力するゲート信号
   生成回路と、上記ゲート信号生成回路からの出力信号で
   上記垂直同期分離回路からの垂直同期信号をゲートする
   ゲート回路を有し、上記ゲート回路から出力され−る信
   号に上記磁気ヘッドの回転位相を同期させるように制御
   するように構成したことを特徴とする磁気記録再生装置
   のサーボ制御回路。