JPS61273776A - 再生サ−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】 （発明の技術分野） 本発明は、磁気ディスクや光磁気ディスクなどの記録及
び又は再生装置（以下記録再生装置と称す）において回
転ムラによる再生画像の歪みを防ぐようにモータ回転を
制御する再生サーボ装置に関する。

（発明の背景） 近年、磁気ディスクの１トラックに１フィールド又は２
トラックに１フレーム分の映像信号を工−ンドレス状に
記録するビデオフロッピーの規格統一が行なわれ、ビデ
オフロッピーを記録媒体とした、電子スチルカメラ等が
発表されている。

この様な映像信号をエンドレス状に記録した磁気ディス
クの再生時にあっては、記録時のディスク回転ムラによ
る再生画像の歪みをなくすため、再生映像信号の垂直同
期信号や水平同期信号を用いてディスク駆動モータの回
転制御を行なう必要がある。

この再生サーボに関する従来技術としては、同じ映像信
号を取扱っているＶＴＲの再生サーボ制御にみることが
でき、例えば再生映像信号から分離した垂直同期信号（
以下ｒＶＤ信号」という）や水平同期信号（以下ｒＨＤ
信号」という）を同期信号発生器から出力する基準信号
と位相比較して駆動モータをサーボ制御している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、電子スチルカメラの記録再生装置にあっ
ては、ディスクの１トラックに１フイ一ルド分又は２ト
ラックに１フレーム分の映像信号をエンドレス状に１ト
ラックずつ順次記録し、再生時は１フイ一ルド分の映像
信号を繰り返し再生するか、２トラックを交互に再生し
て１フレーム分の映像信号を繰り返し再生するようにな
るため、再生時のＶＤ信号は記録時の回転ムラの有無に
かかわらずディスク１回転ごとに１発でることとなり、
再生ＶＤ信号と基準ＶＤ信号との位相比較でサーボ制御
をかけてもディスクが６０Ｈ２，即ち３６００ｒｐｍで
定速回転するだけであり、１回転の間の回転速度の変動
として起きた記録時の回転ムラによる再生画像の歪みは
補正できない。

更に、再生ＨＤ信号と基準ＨＤ信号とを位相比較してサ
ーボ制御をかけた場合、電子スチルカメラの再生では１
フィールド又は１フレーム分の映像信号が繰り返し再生
されるため、再生信号の回転ムラの周波数はＮＴＳＱ方
式の場合に１フィールドでは６０Ｈ２，１フレームでは
３０Ｈ２の高調波となり、従来のＶＴＲ等で行なわれて
きた再生サーボに比べて対象となる回転ムラの周波数が
非常に高くなってしまい、モータ駆動系統の伝達関数か
らすると高い周波数での位相遅れが大きく、従来のＶＴ
Ｒ等で行なわれてきた再生サーボでは記録時の回転ムラ
による再生画像の歪みを補正することができない。

またサーボ系統の応答周波数を高くとると、再生ＨＤ信
号にノイズが混入した場合にディスク回転が乱れ易くな
るという問題があった。

一方、本願発明者等は、電子スチルカメラ用の再生サー
ボ装置として再生ＨＤ信号の間隔を揃えるように再生Ｈ
Ｄ信号を用いて速度制御する装置を提案している（特願
昭５９−３０２００号）。

この速度制御によれば、従来の再生ＨＤ信号と基準ＨＤ
信号との位相制御よる再生サーボよりも安定して記録時
と同じ速度でディスクを回転制御できる。

しかしながら、この装置においても、制御ループが閉ル
ープであるため、駆動系統の伝達関数から、応答周波数
を高くとることは困難であった。

（発明の目的） 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、ディスクの１トラックにエンドレス状に記録した
１フィールド又は２トラックにエンドレス状に記録した
１フレーム分の映像信号を繰り返し再生する際に、記録
時の回転ムラがあっても歪みをもたない再生画像が得ら
れるようにディスク駆動モータを制御する再生サーボ装
置を提供することを目的とする。

（発明の概要） この目的を達成するため本発明におっては、記録時の回
転ムラが再生時において各トラック毎に決まっている点
に着目し、１つのトラックを連続して再生するとき又は
２つのトラックを交互に連続再生するときに、まず再生
水平同期信号の間隔を検出して記録時の回転ムラを含む
速度分布状態を演算記憶しておき、記憶した速度分布状
態を制御基準としたモータ駆動系の開ループ制御により
、ディスク駆動系統の伝達関数に関係なく高い周波数の
回転ムラがあっても再生画像に歪みがでないようにした
ものである。

（実施例） 第１図は本発明の基本構成を示したブロック図である。

まず構成を説明すると、１は磁気ディスクであり、ディ
スク駆動モータ２によって回転駆動される。３は２つの
磁気ヘッドを１トラック間隔だけずらして一体化した２
ヘツドタイプの磁気ヘッドであり、各々の磁気ヘッドで
磁気ディスク１にエンドレス状に記録されている１フイ
一ルド分の映像信号を再生し、スイッチ４を磁気ディス
ク１の１回転毎に切換えて、磁気ディスク１の２回転で
１フレーム分の映像信号を再生している。

５は再生アンプ、６はＦＭ復調回路であり、磁気ディス
ク１より再生された映像信号を増幅して復調している。

７は同期分離回路であり、復調回路６より出力される再
生映像信号から水平同期信号１−ＩＤを分離している。

８はカウント手段であり、同期分離回路７より出力され
た再生水平同期信号ＨＤの間隔を所定の基準クロックを
用いてカウントしている。

９はカウント手段８から得られる１フレーム分の再生水
平同期信号ＨＤの間隔のカウント値を記憶する第１メモ
リである。

１０は演算手段であり、第１メモリ９の記憶データ、即
ち再生水平同期信号の間隔を表わすカウント値をもとに
、磁気ディスク１の記録時の回転ムラを再現するための
データを演算する。１１は演算手段１０の演算結果を記
憶する第２のメモリである。

更に１２はモータ制御手段であり、第２のメモリ１１の
記憶データを制御基準として、記録時の回転ムラを再現
する様にディスク駆動モータ２の印加電圧を制御する。

この様な基本構成を持つ本発明におっては、再生映像信
号に含まれる水平同期信号１−ＩＤを同期分離回路７で
分離し、カウント手段８に於いて分離された水平同期信
号ＨＤの間隔を所定の基準クロックでカウントすること
によって、記録時の回転ムラを検出して第１のメモリ９
に記憶する。記録時の回転ムラは、１フレーム期間毎に
同じ状態が繰返されるため、記録時に於ける回転ムラの
状態がわかれば、ディスク駆動モータ２にどの様な制御
電圧を印加すれば記録時の回転ムラと同じ状態で磁気デ
ィスク１を回転させれられるかを、数値演算によって求
めることができる。従って、演算手段１０にあっては、
第１のメモリ９に記憶された記録時の回転ムラのデータ
から、数値演算によ゛ってディスク駆動モータ２の制御
基準を得る数値演算を行ない、第２メモリ１１に記憶す
る。モータ制御手段１２は、第２メモリ１１の記憶デー
タを制御基準としたディスク駆動モータ２の制御を行な
い、その結果、記録時の回転ムラと同じ状態で磁気ディ
スク１を回転させることができ、記録時の回転ムラの影
響を受けない再生画像を得ることができる。

ここで実際のモータ制御にあっては、第２メモリ１１に
記憶した演算結果を制御基準にして、ディスク駆動モー
タ２に１フレーム毎に繰返し記録時と同じ回転ムラにな
る様な制御電圧が加えられるが、制御そのものは第２メ
モリ１１に記憶した演算結果を制御基準とした開ループ
制御であるため、高い周波数の回転ムラも忠実に再現で
き、記録時に回転ムラがあっても歪みのない高品質の再
生画像を得ることが可能となる。

第２図は本発明の具体的な一実施例を示したブロック図
であり、マイクロコンピュータを使用して装置の簡略化
を計っている。

まず構成を説明すると、磁気ディスク１、ディスク駆動
モータ２．２ヘツドタイプの磁気ヘッド３、スイッチ４
、再生アンプ５、復調回路６、更に同期分離手段として
の同期分離回路７は第１図と同じであるが、第１図に於
けるカウント手段８からモータ制御手段１２までを具体
的な回路ブロックで示す。

まず、第１図に示すカウント手段８は、モノステーブル
マルチバイブレータ（以下ｒＭＭＪと言う）１３、Ｄフ
リップフロップ（以下ｒＤ−ＦＦＪと言う）１４、分周
カウンタ１５、カウンタ１６及びラッチ回路１７で構成
される。

第１メモリ９、演算手段１０及び第２メモリ１１は、マ
イクロコンピュータ１８のプログラム制御及びメモリに
より実現され、更にモータ制御手段１２はＤ／Ａ変換器
１９、周波数発電器（以下ｒＦＧＪと言う）２０、Ｆ／
Ｖ変換器２１、ローパスフィルタ２２及びパワーアンプ
２３で構成される。

次に第２図の実施例に於【プるＭＭ１３、Ｄ−ＦＦ１４
、分周カウンタ１５、カウンタ１６及びラッチ回路１７
で成るカウント手段の動作を第３図のタイムチャートを
参照して説明する。

復調回路６より出力された再生映像信＠ＶＳは、同期分
離回路７に入力され、同期分離された水平同期信号ＨＤ
が出力される。ＭＭ１３は再生水平同期信号ＨＤの立上
りで、非常に短い幅のパルスを発生する。ＭＭ１３がパ
ルスを発生すると、Ｄ−ＦＦＩ４のクロック入力ＣＫに
入り、Ｄ−ＦＦ１４の出力ＱはＨレベルに立上る。同時
に分周力ウンタ１５のリセット人力ＲにもＭＭ１３の出
力パルスが入るため、分周カウンタ１５がリセットされ
、このリセット後にクロックパルスがＭ個人ると、出力
ＱがＨレベルとなり、Ｄ−ＦＦ１４をリセットする。

従って、Ｄ−ＦＦ１４の出力Ｑは、ＭＭ１３の出力パル
スの立上りでＨレベルとなり、その後にクロックパルス
がＭ個人ると分局カウンタ１５のＨレベル出力でリセッ
トされてＬレベルに立ち下がる。このＤ−ＦＦ１４のＱ
出力は、カウンタ１６のリセット人力Ｒに与えられてい
るため、カウンタ１６はＭＭ１３の出力パルスが入って
から、クロックパルスがＭ個入った後にクロックパルス
のカウントを開始する。これはカウンタのビット。

数を大、きくしない為の工夫である。カウンタ１６は、
第３図にデジタルステップで示す様に増加するカウンタ
出力を生ずる。このデジタルステップの高さがカウンタ
出力を表わしている。

このカウンタ１６のカウント出力は次にＭＭＩ３が出力
パルスを生じた時の立上りでラッチ回路１７にラッチさ
れる。

ここでカウンタ１６のリセットは、Ｄ−ＦＦＩ４により
ＭＭ１３の出力パルスの立上りより少し遅れるため、ラ
ッチ回路１７はＭＭ１３の出力パルスの期間に得られる
クロックパルスの数からＭを差し引いたクロックパルス
数のカウント値をマイクロコンピュータ１８に出力する
。従って、マイクロコンピュータ１８には再生水平同期
信号ＨＤの間隔を所定の基準クロックパルスを用いてカ
ウントした値が入力されることになる。

次に第２図に於けるＤ／Ａコンバータ１９、ＦＧ２０、
Ｆ／Ｖ変換器２１、ローパスフィルタ２２及びパワーア
ンプ２３で成るモータ制御手段の動作を説明する。

ＦＧ２０はディスク駆動モータ２の回転数に応じた周波
数のパルス信号を発生し、Ｆ／Ｖ変換器２１でパルス周
波数が電圧に変換され、ディスク駆動モータ２の回転数
に応じた電圧が得られる。

Ｆ／Ｖ変換器２１からの回転数に応じた電圧は、ローパ
スフィルタ２２を介し、Ｄ／Ａコンバータ１９が出力す
る制御基準となる電圧と加算点２４で電圧差が求められ
、パワーアンプ２３を介してディスク駆動モータ２をフ
ィードバック制御する。

従って、ディスク駆動モータ２は、Ｄ／Ａコンバータ１
９からの制御電圧の平均値にＦ／Ｖ変換器２１の出力電
圧の平均値が等しくなる様に速度制御されるため、Ｄ／
Ａコンバータ１９の出力電圧が一定でおれば、ディスク
駆動モータ２は負荷に関係なく定速制御される。

一方、Ｄ／Ａコンバータ１９の出力に交流成分があれば
、パワーアンプ２３を介してディスク駆動モータ２に同
じ周波数の制御電圧が印加され、印加電圧の周波数が低
い場合は、速度制御ループによりＦ／Ｖ変換器２１の出
力がＤ／Ａコンバータ１９の出力と同じ交流波形となる
様に制御され、その周波数が高くなるにつれてＤ／Ａコ
ンバータ１９の交流成分の振幅に対する速度の変化率が
少なくなり、Ｆ／Ｖ変換器２１の出力電圧に位相遅れが
出てくる。

ここでＤ／Ａコンバータ１９の出力から見たモータ速度
の伝達関数がわかっていれば、Ｄ／Ａコンバータ１９の
出力により任意の回転ムラを作ることが可能である。従
って、再生水平同期信号ＨＤの間隔を所定の基準クロッ
クパルスでカウントした値から記録時の回転ムラの周波
数、ゲイン、位相を詐出し、モータ制御手段の伝達関数
で割った値をモータ制御手段に制御基準として入力する
　　　−ことにより、記録時と同じ回転ムラを作り出す
ことが可能となる。

第４図は第２図のマイクロコンピュータ１８による記録
時の回転ムラを再現する様に、ディスク駆動モータを制
御するための制御１ＩＩＩ処理を示したフローチャート
である。

まず、ステップ２５でマイクロコンピュータ１８は、磁
気ディスク１を３６００　ｒｌ）ｍで定速回転させるた
めの一定電圧をＤ／Ａコンバータ１９から出力させる。

続いてステップ２６で同期分離回路７から再生水平同期
信号ＨＤが出ているか否かをチェックし、再生水平同期
信＠ＨＤが出ている場合には、ステップ２７に進む。ス
テップ２７では、トラック移動の有無をチェックしてお
り、トラック移動があればステップ２５に戻って磁気デ
ィスク１を３６００　ｒｐｍで定速回転させ、一方、ト
ラック移動がなければ次のステップ２８に進む。

ステップ２８ではラッチ回路１７から再生水平同期信号
ＨＤの間隔を表わすカウントデータを１フレーム分の各
水平同期期間について取り込んでメモリに記憶する。こ
の場合、数フィールド期間に渡ってデータを取り込み、
その平均値を求めることによりデータの信頼性及び精度
を、更に向上することができる。

ステップ２８で回転ムラを表わすカウントデータの取り
込みが終了すると、ステップ２９に進み１フレーム分と
なる５２５個の水平同期期間のカウントデータの平均値
Ｔｎを計算し、この平均値Ｔｎが予め定めた基準値Ｔａ
とＴｂの範囲にあるか否かをチェックする。

基準値Ｔａ以上で且つＴｂ以下となる範囲内にある時に
はステップ３１に進み、一方、範囲外の時にはステップ
３０で目標値と平均値の差の分だけＤ／Ａコンバータ１
９の出力を増減させてディスク速度を修正し、再びステ
ップ２７に戻り水平同期期間の平均値が基準値ＴａとＴ
ｂの範囲になる様にディスク速度を修正する。

ステップ２９から３１に進んだ場合には、まずステップ
３１で５２５個の水平同期期間の数を示すカウンタＮを
Ｎ＝１にプリセットし、メモリからＮ＝１に対応する水
平同期期間のカウントデータＴ１を取り出す。次のステ
ップ３２では、カウンタＮに基づいて取り出されたカウ
ントデータＴＮが予め定めた基準値ＴＣ以上でＴｄ以下
の範囲にあるか否かをチェックし、この範囲内にあれば
ステップ３４でカウンタＮをインクリメントし、以下同
様な処理がステップ３５でＮ＝５２６になるまで繰返さ
れる。

一方、少なくとも１つのカウントデータが範囲外にある
時には、ステップ３２からステップ３３に進み、１フレ
ーム分のカウントデータに基づいて、記録時の回転ムラ
を再現する様にＤ／Ａコンバータ１９に出力すべき各水
平同期期間に対応した回転ムラを与える制御値を演算記
憶し、ステップ３０で算出されたＤ／Ａコンバータ１９
への出力の平均値に加算して各水平同期期間毎にＤ／Ａ
コンバータ１９へ制御基準として出力する。このため、
記録時に回転ムラがあっても、再生時には記録時と同じ
回転ムラを再現する速度制御が行なわれ、記録時の回転
ムラによる再生画像への影響を防ぐことができる。

（発明の効果） 以上説明してきた様に本発明によれば、磁気ディスクの
再生時に記録時と同じ回転ムラを起こす様に再生水平同
期信号の間隔に基づいて演算、記憶し制御するため、記
録時の回転ムラによる再生時の画像の乱れをなくすこと
ができる。

またマイクロコンピュータにより記録時の回転ムラを再
現するための速度基準を演算していることから、通常の
再生サーボに比べて装置が大型化せず、逆に調整箇所を
なくすことができるため取扱いが容易である。

更に再生水平同期信号の間隔から記録時の回転ムラを再
現する速度基準を演算し、この速度基準に従った間ルー
プ制御であることから、ディスク駆動系の伝達関数に関
係なく、高い周波数の回転ムラであっても忠実に再現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示したブロック図、第２図
は本発明の具体的な一実施例を示したブロック図、第３
図は第２図の実施例で再生水平同期信号の間隔を検出す
る回路部の動作を示したタイムチャート、第４図は第２
図の実施例におけるマイクロコンピュータによる制御処
理を示したフローチャートである。 １：磁気ディスク ２：ディスク駆動モータ ３：磁気ヘッド ４：スイッチ ５：再生アンプ ６：復調回路 ７：同期分離回路 ８：カウント手段 ９：第１メモリ １０：演算手段 １１：第２メモリ １２：モータ制御手段 １７：ラッチ回路 １８二マイクロコンピユータ １９　：　Ｄ／Ａコンバータ ２０：周波数発電器（ＦＧ） ２１：Ｆ／Ｖ変換器 ２２：ローバスフィルタ ２３：パワーアンプ ２４：加算点

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 再生映像信号から分離した水平同期信号の間隔を検出す
   る検出手段と、 該検出手段で検出した１フィールド又は１フレーム分の
   水平同期信号の間隔に基づいて１トラック回転内に於け
   る速度制御パターンを演算する演算手段と、該演算手段
   の演算結果を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶し
   た前記速度制御パターンを制御基準としてディスク駆動
   モータを回転制御するモータ制御手段とを備えたことを
   特徴とする再生サーボ装置。