JPS6161252A - リ−ルサ−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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はリールサーボ装置に関し、特にビデオテープレ
コーダ（ＶＴＲ）に適用して好適なものである。

〔従来の技術〕

従来、リールサーボ系を有するＶＴＲにおいては、リー
ルサーボ系に含まれている種々の機械的共振要素につい
て発振条件が成立しないようにサーボループを制御する
発振防止回路が設けられている。

すなわちリールサーボ系は第３図に示すように、基準信
号ＲＥＦ及びフィードバック信号ＦＥＤを比較回路１に
おいて比較し、その比較出力でなるエラー信号ＥＲを増
幅回路２において増幅してリールモータ３に駆動出力と
して与える。これによりテープ及びリール系４が駆動さ
れ、かくして走行するテープに結合されているテンショ
ン検出器５がテープのテンションを検出し、その検出出
力をフィードバック信号ＦＥＤとして比較回路１にフィ
ードバックする。

ここでテープ及びリール系４には、テープを安定に走行
させるために、テンシコン検出系、テープガイド系など
の機械的要素７が結合されている。

第３図の構成のリールサーボ系のテンシコン検出器５は
、検出したテープテンションが所定の値になるようなフ
ィードバック信号ＦＥＤを比較回路１にフィードバック
し、基準信号ＲＥＦとの差を表すエラー信号が増幅回路
２を通じてリールモータ３に与えられ、これによりテー
プ及びリール系４に含まれるテープを所定のテンシコン
で走行させ得る。

かかるサーボループ系において、テープリール系には機
械的共振周波数が異なる多くの機械的共振要素が含まれ
ている。すなわち、リールサーボ系の機械的共振要素は
、比較的低い共振周波数を有するテープ、リールと、比
較的高い共振周波数を有するテンシロン検出系、テープ
ガイド系など、　　とに分けられ、各共振要素について
、発振条件が成立しない条件の下で動作させるために、
リールサーボ系のオープンループ特性を第４図及び第５
図に示すように設定するようになされている。

第４図及び第５図において、ｆ、はフィードバック信号
ＦＥＤの位相が１８０°遅れる信号成分の周波数を示し
、この周波数ｆ、の信号成分についてのサーボループの
ゲインが０　（ｄＢ）以下の値になるようなゲイン特性
曲線を呈するように、発振防止回路６を増幅回路２及び
リールモータ３間に介挿する。

このようにすれば、第４図のゲイン特性曲線ＧＮｏｔに
示すように、フィードバック信号ＦＥＤのうち、周波数
１．より低い周波数領域に、共振周波数が低い共振要素
（リール、テープ）について、０　（ｄＢ）より高いゲ
インの第１のピーク波形部Ｇ１を発生させるようにする
と共に、共振周波数が高い共振要素（テンション検出系
、テープガイド系など）によって生ずるピーク波形部Ｇ
２及びＧ３のゲインをＯ（ｄＢ）’以下の値にさせるよ
うに発振防止回路６を構成する。

このオープンルーズのゲイン特性に対して、フィードバ
ック信号ＦＥＤの位相特性は、第３図において符号ＰＨ
０Ｉで示すように、周波数ｆ、において一１８０°の位
相遅れが生じ、かつ周波数ｆ１より低い周波数領域では
一１８０°より進んだ位相になり、かつ周波数がｆ、よ
り高い周波数領域においては一１８０°よりさらに位相
を遅らせるように発振防止回路６が構成されている。

このようにすれば、ピーク波形部Ｇ１において十分大き
なゲインが得られることにより、外乱に対する圧縮率を
実用上十分な値に設定できると共に、比較的高い周波数
の共振要素についてのピーク波形部Ｇ２及びＧ３のゲイ
ンを０　　（ｄＢ）より低い値に設定できることにより
、リールサーボ系において発振を生じさせないようにし
得る。

因に外乱に対する圧縮率Ｃ１は で表される。ここでＤは外乱、Ｇはリールサーボ系のゲ
インである。従ってフィードバック信号ＦＥＤのゲイン
Ｇをできるだけ大きく取れば、外乱りを十分率さい値に
圧縮できるので、安定したサーボ動作を得ることができ
る。しかしこのゲインＧを余り大きくすればリールサー
ボ系が発振するおそれが大きくなる。そこで発振防止回
路６はこれら二律排反的な条件を満足させることができ
るように、フィードバック信号ＦＥＤの位相を第３図に
ついて上述したように補正する。

（発明が解決しようとする問題点〕 ところがこのような構成の発振防止回路６を設けた場合
、比較的低い共振周波数を有するリール及びテープのピ
ーク波形部Ｇ１が、リールに対するテープの巻径、リー
ルのハブ径などによって表されるテープ巻取位置が変化
すれば、これに応じて周波数位置が変動するために、サ
ーボループのゲイン特性及び位相特性が第２図及び第３
図において曲線ＧＮＯ２及びＰＨ０２で示すように変動
することを回避し得ない。

この変動は、ゲイン特性について、ピーク波形部Ｇ１が
周波数が高くなる方向にずれればその影響によって、高
い周波数領域に含まれるピーク波形部Ｇ２及びＧ３のゲ
インが上昇する（周波数位置はほとんどずれずに）、こ
のとき位相特性は、フィードバック信号ＦＥＤが一１８
０°だけ位相が遅れる周波数ｆ、の点が、例えば周波数
ｒ、より高い周波数ｆ２に移動する。ところが、この周
波数ｆ！の点に、共振周波数が高い共振要素についての
ピーク波形部Ｇ２又はＧ３があると、当該周波数ｆ、に
ついてはゲインが０　（ｄＢ）より大きく、かつ位相が
一１８０°連れているので発振条件が成立し、かくして
リールサーボ系が当該周波数ｆ２で発振し、本来のリー
ルサーボ動作を実現し得ない状態になる。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、リールに
おけるテープの巻取位置が変動した場合、これに応じて
発振防止回路６の位相特性及びゲイン特性に対する補正
量を変更制御することによって、リールサーボ系におい
て高い周波数８１１における発振を発生させないように
したリールサーボ装置を提案しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる問題点を解決するため本発明においては、フィー
ドバック信号ＦＥＤ及び基準信号ＲＥＦのエラー信号Ｅ
Ｓを受けてそのゲイン特性及び位イロ特性を補正してリ
ールモータ３に対する駆動出力を得るゲイン−位相補正
回路２１を設け、このゲイン−位相補正回路２１はリー
ル巻取位置検出信号ＲＤに応じてエラー信号ＥＳに対す
るゲイン補正量及び位相補正量を切換えることにより、
フィードバック信号ＦＥＤに発振条件を成立させないよ
うに補正する。

〔作用〕

リールサーボ系はリール巻取位置が変化したとき、フィ
ードバック信号ＦＥＤに含まれる信号成分のうちに、比
較的高い共振周波数を有する機械的共振要素に基づく信
号成分について発振条件を成立させるような状態が生じ
得るが、このときゲイン−位相補正回路２１はリール巻
取位置検出信号ＲＤに基づいてエラー信号ＢＳに対する
ゲイン補正量及び位相補正量を切換えて、当該発振条件
が成立できないようなフィードバック信号ＦＥＤを発生
させる。

〔実施例〕

以下図面について本発明の一実施例を詳述する。

第３図との対応部分に同一符号を付して示す第１図にお
いて、発振防止回路６は増幅回路２から送出されるエラ
ー信号ＥＳを入力抵抗１１を介して非反転入力端に受け
る演算増幅器１２を有する。

演算増幅器１２の出力端には切換抵抗回路１３、固定抵
抗１４、コンデンサ１５の直列ＲＣ回路が接続され、コ
ンデンサ１５側がアースされている。

この直列ＲＣ回路の切換抵抗回路１３及び固定抵抗１４
間の接続点は、演算増幅器１２の反転入力端に接続され
る。

切換抵抗回路１３は、一端を演算増幅器１２の出力端に
共通に接続してなる４つの抵抗１６ａ、１６ｂ、１６ｃ
、１６ｄを有し、これらの抵抗の他端がそれぞれ切換ス
イッチ回路１７ａ、１７ｂ。

１７ｃ、１７ｄを通じて共通に接、続されて固定抵抗Ｒ
１に接続されている。スイッチ回路１７ａ〜１７ｄは切
換信号発生回路１８において発生される切換信号ＣＨに
よってオン制御される。その際どのスイッチ回路を閉じ
るかはリール巻取位置検出回路１９の検出出力ＲＤ辷対
応して予め決められている。

第１図の発振防止回路６は切換抵抗回路１３の合成抵抗
値Ｒ２と、固定抵抗１４の抵抗値Ｒ１と、コンデンサ１
５の容量Ｃとによって、ＲＣ回路を構成し、これが演算
増幅器１２に組合わされてゲイン−位相補正回路２１を
形成している。このゲイン−位相補正回路２１の伝達関
数Ｆ　（ｆ）はで表される。　ここで、Ｓはラプラシア
ン（＝ｊω）　、Ｔ＋　−ＣＲ＋　、　Ｔｚ　−Ｃ（Ｒ
ｔ　＋Ｒ１）である。

（２）式で表される伝達関数をもつゲイン−位相補正回
路２１は、リールのテープ巻取位置が第１の巻取位置に
あるとき、切換抵抗回路１３の例えばスイッチ回路１７
ａが切換信号ＣＨによってオン動作することにより接続
され、これにより切換抵抗回路１３の抵抗値Ｒ２が第１
の抵抗１６ａによって決まる値になったとき、ゲイン−
位相補正回路２１によってエラー信号ＥＳに対して与え
られるゲインは、第２図において特性曲線ＧＮＩで示す
ゲイン特性を呈し、かつ特性曲線ＰＨ１に示す位相特性
を呈する。

このときり−ルサーボ系（第３図）におけるフィードバ
ック信号ＦＥＤは、第５図について上述したように、位
相が一１８０°遅れる周波数ｆ。

において、ゲイン特性曲線ＧＮＩから求められる値と、
位相特性向＆５１ＰＨ１から求められる値とによってエ
ラー信号ＢＳが補正される。これにより、フィードバッ
ク信号ＦＥＤのうち、当該周波数ｆ。

の周波数成分のゲインは、第４図について上述したよう
に０　（ｄＢ）以下の値に調整されると共に、テンショ
ン検出系、テープガイド系などに基づ（ピーク波形部Ｇ
２が発生する周波数ｆ２におけるゲイン特性曲線ＧＮＯ
Ｉの値も、０　　（ｄＢ）の値より小さい値になるよう
に調整される。

かくしてリールサーボ系は発振動作をしない状態に調整
され、本来のサーボ動作を行う状態になる。

この状態においてリール巻取位置が第２の巻取位置に変
化して、これを放置すれば第４図につい、て上述したよ
うにゲイン特性がゲイン特性曲線ＧＮＯ２に移って、周
波数ｆ！の共振要素に基づくゲインが０　（ｄＢ）を越
える状態になろうとする。

このとき発振防止回路６はリール巻取位置の変化をリー
ル巻取位置検出回路１９において検出してこれに応じた
切換信号ＣＨを切換信号発生回路１８において発生する
。これに応じて切換抵抗回路１３は、例えばスイッチ回
路１７ｂを閉じる状態に変化し、か（して切換抵抗回路
１３の合成抵抗値Ｒ１が抵抗１６ａの抵抗値から抵抗１
６ｂの抵抗値に変化する。

このように切換抵抗回路１３の抵抗値Ｒｔが変化すると
、ゲイン−位相補正回路２１のゲイン特性及び位相特性
は、第２図のゲイン特性曲線ＧＮ２及び位相特性向ｗＡ
ＰＨ２に切換わる。このときエラー信号ＥＳに与えられ
るゲイン及び位相についての補正量が変わるので、リー
ルサーボ系のフィードバック信号ＦＥＤのゲイン特性及
び位相特性も変更されて、周波数ｆ１について位相が−
１８０”遅れるときにゲインがＯ（ｄＢ）より低くなり
、かつテンション検出系、テープガイド系等によるピー
ク波形部Ｇ２に対応する周波数ｆ２における位相を−１
８０“の位相より遅らせるように調整制御する。

従ってフィードバック信号ＦＥＤのゲイン特性及び位相
特性がリール巻取位置に応じて変化することにより、リ
ール及びテープの状態が、高い周波数の共振！１ｉ！素
の共振条件を満足させようとするような動作条件になろ
うとした場合には、リールサーボ系の発振条件を成立さ
せるように発振防止回路６が動作することによって、リ
ールサーボ系を不用意に発振するおそれを有効に防止し
得る。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、テープ及びリールについ
て、その巻取位置に変化が生じた場合には、’＋ａＪ辰
防止回路におけろゲイン特性及び位相特性を変更するこ
とによつ°ζ、高い周波数の共振要素についての発振条
件を成立させないようにフィードバック信号ＦＥＤのゲ
イン特性及び位相特性を補正するようにしたことにより
、テープの巻取位置の変化に基づいてリールサーボ系が
不用意に発振動作することを有効に防止し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるリールサーボ装置の要部を示すブ
ロック図、第２図はそのゲイン特性及び位相特性を示す
特性曲線図、第３図はリールサーボ系を示すブロック図
、第４図及び第５図は従来のリールサーボ系におけるゲ
イン特性及び位相特性を示す特性曲線図である。 １・・・・・・比較回路、２・・・・・・増幅回路、３
・・・・・・リールモータ、４・・・・・・テープ及び
リール系、５・・・・・・テンション検出器、６・・・
・・・発振防止回路、１３・・・・・・正回路。 第２図 ｆ＋　　　ｆｚ　　　　　　　則腺を 第　３　図 蔓　４　図 第　５　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. テープ及びリール系から得られるフィードバック信号を
   基準信号と比較してそのエラー信号に基づいてリールモ
   ータをサーボ駆動するビデオテープレコーダのリールサ
   ーボ装置において、上記エラー信号を受けてそのゲイン
   特性及び位相特性を補正して上記リールモータに対する
   駆動出力を得るゲイン位相補正回路を具え、上記ゲイン
   位相補正回路はリール巻取位置検出信号に応じて上記エ
   ラー信号に対するゲイン補正量及び位相補正量を切換え
   ることにより、上記エラー信号を、上記フィードバック
   信号に発振条件を成立させないように補正することを特
   徴とするリールサーボ装置。