JPS63127453A - 回転体のサーボ回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は各種のＶＴＲに適用して好適なキャプスタン
サーボ回路に関する。

〔従来の技術〕

ＶＴＲのキャプスタンサーボ回路は回転速度のサーボ系
と回転位相のサーボ系とで構成され、この場合に使用さ
れる回転位相サーボのうち、特に再生時の回転位相のサ
ーボ（トラッキングサーボ）は、テープに記録された３
０８Ｚのコントロールパルスを再生してこのパルスが内
部基準信号に一致するように制御するのが一般的であっ
た。

このような従来の再生時の位相サーボに対し、最近では
ビデオ信号に周波数多重されたパイロット信号を再生し
て、これを再生トランキングの基準信号としてキャプス
タンモータを制御することによりトラッキングサーボを
行なうようにしたものがある。

パイロ７）信号とじては、例えば周波数間隔が一定で、
順次周波数が高くなる第１から第４までの単一周波数の
パイロット信号Ｓ□〜ＳＦ４が使用され、記録すべき１
本のトラックに対し、１つのパイロット信号が記録され
るように、フィールドごとに順次第１から第４のパイロ
ット信号が周波数多型された上で記録される。そのため
、第３図のように隣接するトラックＴ　Ｉ”　Ｔ　ｓに
記録されたパイロット信号Ｓ□〜Ｓ□の周波数Ｊ＋　’
ｗＪａは互に相違することになる。

再生時のトラック幅Ｔ、は記録時のトラック幅Ｔｉより
も広いので（第４図参照）、図のように再生時隣接トラ
ンクＴ＋　、Ｔｘからのバイロフト信号Ｓ　Ｐ　Ｉ　＋
　　Ｓ　Ｐ　ｆｆのクロストーク成分を検出し、それら
のレベルが等しくなるようにキャプスタンモータの回転
速度を制御すれば、再生トラッキングをとることができ
、またこれによって再生時におけるキャプスタンの回転
位相サーボが実現できる。

このように、再生時のトラッキングサーボにコントロー
ル信号を使用しないものの場合、記録時はキャプスタン
の定速性を保障するために速度サーボに加えて位相サー
ボをかける。

第５図はこのような記録系におけるデジタル処理による
キャプスタンサーボ回路の一例である。

（ＩＯＳ）は回転速度サーボ系を、（ＩＯＰ）は回転位
相サーボ系を示し、キャプスタンのフライホイールに取
付けられた周波数発電機からはキャプスタンの回転速度
に比例した回転信号ＰＧが出力され、これが端子（１１
を介してクロックＧＫ、のゲート回路（２）に供給され
て、回転速度に応じてクロックＣＫＩのゲート時間がコ
ントロールされる。

ゲートされたクロックＣＫ、は回転速度計測用のカウン
タ（３）に供給されて、回転速度に応じたカウンタ出力
が形成され、これがＰＷ？Ｉ発生器（４）にＰＷＭ変調
信号として供給されて回転速度に比例したＰＷＭ出力が
形成される。

ＰＷＭ出力はローパスフィルタ（５）で平滑されたのち
ドライバー（６）を介して犀ヤブスタンモータ（７）に
回転速度制御信号として供給される。

回転位相サーボ（ＩＯＰ）は定位相サーボであって、従
って、内部基準信号の位相にキャプスタンの回転位相が
ロックするような制御が行なわれる。

キャプスタンには周知のようにパルス発生器が設けられ
、これよりキャプスタンの回転位相を示すパルス信号Ｐ
Ｇが出力され、これが端子Ｃｌ１ｌを介してゲートパル
ス形成用のフリップフロップ曲に供給される。そして、
基準発振器α１の出力が分周器（財）に供給されてパル
ス信号ＰＧと同一周波数で、基準位相をもつ基準信号Ｐ
Ｒが形成され、これがフリップフロップ亜に供給されて
信号ＰＲとＰＧの位相差に対応したゲートパルスが形成
される。

従って、アンドゲートαｅからはこのゲートパルスが入
力する期間だけクロックＣＭ、が出力されて回転位相計
測用のカウンタａηが駆動され、カウンタ出力はＰＷＭ
発生器αｌにＰＷＭ変調信号として供給されて回転位相
に対応したＰＷＭ出力が形成される。

このＰＩ比出力上述と同じくローパスフィルタａ唾で平
滑されたのちキャプスタンモータ（７）に回転位相制御
信号として供給されて、キャプスタンの回転位相が基準
信号ＰＲの位相にロックするようなサーボがかけられる
０合成器（至）は回転位相制御信号と回転速度制御信号
を合成するためのものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように従来の記録時のキャプスタンサーボ回路では
回転速度のサーボを行なう系（１０Ｓ）と、回転位相の
サーボを行なう系（ＬＯＰ）とは回路的に全く独立に構
成されていた。このため、構成が複雑となってしまって
いた。

ところで、再生時のトラッキングサーボを、テープに記
録された３０Ｈｚのコントロール信号を使用するＶＴＩ
？の場合であれば、記録時の回転位相サーボは３０Ｈｚ
の基準信号に基づいて行なうが、このようなコントロー
ル信号を使用しないトラッキングサーボ方式のＶＴＲの
場合には、記録時の回転位相サーボを３０Ｈｚのパルス
信号に基いて行なう必要性は全くな（、むしろ回転信号
ＦＧヲ用いた方が単゛位時間当りのサーボ回数が多くな
るのでサーボ特性が大幅に向上する。

そこで、この発明はサーボ系の共用化を図って回路構成
の簡略化を図ると共に、サーボ特性の改善を図ったもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明においては、回転信号ＦＧと、カウンタを回転
速度制御系と回転位相制御系とで共通に使用するととも
に、このカウンタを時分割的に使用して回転速度制御信
号と回転位相制御信号とを得るようにする。

〔作　用〕

カウンタが回転速度制御系と回転位相サーボ系とで共通
化され、構成が簡略化される。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例で、第２図を参照しながら
以下説明しよう。

第１図はキャプスタンサーボ回路ＯＩの一例を示す系統
図であって、端子（１１には上述した回転信号ＦＧ　（
第２図Ａ）が供給され、これで単安定マルチバイブレー
ク（２１）がトリガーされてこれより第２図Ｂに示す出
力Ｍ１が得られ、これがゲートパルスとしてアンドゲー
ト（２２）に供給される。従って、後段のカウンタ（３
）には第２図で期間ＴＮだけクロックＣＭが供給される
から、この期間ＴＭだけカウンタ（３）が動作する。

ここで、キャプスタンの回転速度が安定した状態、従っ
て第２図Ａに示す周期Ｔｒの回転信号ＦＧが加えられて
いるとき、カウンタ（３）のカウント動作は少くとも１
度はオーバーフローするように選定されており、この例
ではほぼ２／３７　Ｆの期間でカウンタ（３）がオーバ
フローして再カウント動作が開始されるようになされて
いる。従って、このときカウンタ（３）から出力される
最終的なカウント出力はカウント出力の最大値のＴ度２
になる。

第２図りはこのカウント出力をアナログ出力に換算した
ときの波形を示す。

カウント出力は第１及び第２のラッチ回路（２４Ａ）　
。

（２４Ｂ）に供給されて後述するように、所定の異った
タイミングに出力される第１及び第２のラッチパルスＰ
　Ｌ！、Ｐ　ＬＰによってカウント出力がラッチされ、
これらラッチ出力が第１及び第２のＤ−Ａ変換器（２５
Ａ）　、　（２５Ｂ）に供給されてアナログ出力に変換
される。第１のラッチ出力は後述するように回転速度制
御信号に対応するものであり、第２のラッチ出力は回転
位相制御信号に対応するものであるから、上述のアナロ
グ出力は回転速度制御信号であり、また回転位相制御信
号である。

これら制御信号は上述の場合と同じくキャプスタンモー
タ（７）に供給される。

さて、（２７）は第１のラッチパルスＰＬｓ（第２図Ｃ
）を形成するための回路であって、この例では回転信号
ＦＧに基いて形成される。そして、マルチバイブレーク
（２１）の出力Ｍ、の“０”の区間に対応してパルスが
得られるように構成される。従って、出力Ｍ１が０″の
区間にデータがラッチされる。

ここで、回転信号ＦＧはキャプスタンの回転速度に対応
し、ゲート用の出力Ｍｌ　はこの回転信号ＦＧに同期し
て得られ、そして第１のラッチパルスｐＬｓも回転信号
ＦＧ及び出力Ｍ１に同期して得られるから、１周期ＴＦ
内のカウンタ（３）の最終のカウント出力を第１のラッ
チパルスＰＬ３でラッチすれば、この第１のラッチ出力
はキャプスタンの回転速度に応じて変動するので、この
第１のラッチ出力はキャプスタンの回転速度に比例した
出力となる。従って、第１のアナログ出力を回転速度制
御信号として利用できる。

なお、第１のラッチパルスＰＬ３が得られたのちカウン
タ（３）はリセットされ、出力Ｍ、の立上り時点からカ
ウント動作が開始する。

（２８）は第２のラッチパルスＰＬＰ（第２図Ｇ）を形
成するための回路であって、この例では発振器０罎の発
振出力を分周器（２９）で所定周波数まで分周した出力
から形成される。所定周波数とは回転信号ＰＧの周波数
と同一であり、実施例では１　ｋ）Ｉｚ程度の周波数で
ある。そして、この分周出力を所定位相だけシフトし、
この例ではキャプスタンの回転速度がロックしたときに
得られた回転信号ＦＧに対しほぼπ／４の位相差をもつ
ように、従って第１のラッチパルスｐＬｓに対してもπ
／４の位相差をもつようにシフトしているものが第２の
ラッチパルスＰＬＰとして使用される。

このような位相関係に選んだのは第２図から明らかなよ
うに、このとき得られるカウンタ出力が最大値の丁度Ｚ
付近になっているからであり、こうすることにより、位
相のロックレンジのほぼ中央にセツティングできる。

なお、第２のラッチパルスＰＬＰの位相は固定位相であ
る。

第２のラッチパルスＰＬＰの周波数と位相の関係を上述
のように選んだ場合には１周″！’ＪＩ　Ｔｒ内での１
回目のカウンタ出力がオーバーフローする間に第２のラ
ッチパルスＰＬＰが出力されるので、このときのカウン
タ出力が第２のラッチ回路（２４１１）にラッチされる
。キャプスタンの回転位相が図のような関係にないとき
には、第２のラッチパルスＰＬＰによってラッチされる
カウンタ出力が相違するので、この第２のラッチ出力は
キャプスタンの回転位相に対応した信号となり、第２の
Ｄ−Ａ変換器（２５Ｂ）より出力されたアナログ出力は
回転位相制御信号として利用することができる。従って
、第２図Ａ、Ｇの位相差φが常に一定となるようにキャ
プスタンの回転位相が制御される。

（３０）はロックレンジ外の検出回路で、カウンタ（３
）のカウント内容がロックレンジの範囲内か否かを検出
し、ロックレンジの範囲外であるときには夫々のラッチ
回路（２４Ａ）　、　（２４Ｂ）を夫々独立に制御して
、例えば回転速度サーボ系では結果的に第２図Ｅに示す
ようなランプ波形となるように、そして回転位相サーボ
系では結果的に第２図Ｆに示すようなランプ波形となる
ようにしている。

このように、ビデオ信号に周波数多重されたパイロット
信号を再生してこれを再生トラッキングの基準信号に用
いるようにしたキャプスタンサーボ回路Ｑｌにおいては
、すなわち、３０Ｈｚのコントロール信号をトラッキン
グサーボに使用しない場合には、記録時の位相サーボ用
に使用するキャプスタンの回転位相信号は任意の周波数
のものを使用できるので、第１及び第２のラッチ回路（
２４Ａ）。

（２４Ｂ）のラッチタイミング及びラッチ順序を定めて
おけば、カウンタ（３）を時分割的に使用できるので、
回転信号ＦＧと単一のカウンタ（３）だけでなく回転速
度と回転位相とを互に影響を与えることなく計測できる
。

なお、上述した第１及び第２のラッチパルスＰ　Ｌ！＋
　　Ｐ　ＬＰのタイミングはカウンタ（３）に供給され
るクロックＣＫのタイミングに同期している。

カウンタ（３）の１周期Ｔ、内におけるオーバーフロー
の回数、すなわちアイドリングの回数は上述のように１
回に限られるものではなく、Ｎ回のアイドリングを行な
うカウンタ（３）を使用する場合には、そのうちの任意
の１つのランプ波形を回転位相制御用のランプ波形とし
て使用すればよい。

また、アイドリングが２回以上あるときには、回転位相
の量子化をあらくしてロックレンジを拡げることも可能
であり、量子化をそのままにしてロックレンジを拡げる
ことも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、第３図例の場合
に比し回路の共用化を図れるので、従来よりも回路構成
を大幅に簡略化できる。しかも、回転位相のサンプリン
グ周期も回転速度のサンプリング周期と同じにすること
ができるから、回転位相のサーボ特性を大幅に改善する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るキャプスタンサーボ回路の一例
を示す系統図、第２図はその動作説明に供する波形図、
第３図及び第４図は夫々この発明の説明に供するトラン
クパターン図、第５図は従来のキャプスタンサーボ回路
の一例を示す系統図である。 （３）はカウンタ、（２４八）＋　（２４Ｂ）は第１及
び第２のラッチ回路、（２５八）　、　（２５Ｂ）は第
１及び第２のＤ−Ａ変換器、（２７）　、　（２８）は
第１及び第２のラッチパルスＰＬＳＩ　　ＰＬＰの形成
回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. キャプスタンの回転速度に対応した回転信号を形成する
   周波数発電手段と、この回転信号の周期に応じた数のク
   ロックが供給されるカウント手段と、このカウント手段
   の出力が供給される第１及び第２のラッチ手段と、上記
   回転信号に基づいて第１のラッチパルスを形成する手段
   と、基準信号に基づいて第２のラッチパルスを形成する
   手段と、第１のラッチ出力より上記キャプスタンの回転
   速度制御信号を形成する手段と、第２のラッチ出力より
   記録時の上記キャプスタンの回転位相制御信号を形成す
   る手段とを有し、上記第１及び第２のラッチパルスのタ
   イミングは異ならされてなることを特徴とするキャプス
   タンサーボ回路。