JPS6377390A - キヤプスタンモ−タサ−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、回転ヘッド式あるいは固定ヘッド式ノテー
フレコーダに設けられたキャプスタンモータサーボ回路
に関する。

〔従来の技術〕

従来、家庭用のビデオテープレコーダ、回転ヘッド式の
デジタルオーディオテープレコーダなどの回転ヘッド式
のテープレコーダ、あるいは固定ヘッド式のテープレコ
ーダは、キャプスタンモータの回転を制御するため、キ
ャプスタンモータサーボ回路を備えている。

そして、回転ヘッド式のテープレコーダのキャプスタン
モータサーポ回路は、キャプスタンモータの速度サーボ
ループと位相サーボループとを有し、記録時、速度サー
ボループにおいては、キャプスタンモータの回転検出に
よって得られたキャブヌタン速度検出パルス信号、すな
わちキャプスタンモータの回転速度に比例して周波数が
変化するＦＧパルス信号にもとづき、キャプスタンモー
タの回転速度の変動に応じたレベルの速度誤差信号が生
成され、位相サーボル−プにおいては、ＦＧパルス信号
の分周信号の位相と位相制御の基準信号の位相比較にも
とづき、キャプスタンモータの回転位相のずれに応じた
レベルの位相誤差信号が生成される。

さらに１両誤差信号が加算合成されてキャプスタンモー
タの回転制御信号が形成てれるとともに、該回転制御信
号によってキャプスタンモータの回転が制御され、記録
時のキャプスタンモータの回転がサーボ制御される。

一方、固定ヘッド式のテープレコーダのキャプスタンモ
ータサーボ回路は、キャプスタンモータの速度サーボル
ープのみを有し、記録時、前述の速度誤差信号のみにも
とづいてキャプスタンモータの回転制御信号を形成し、
キャプスタンモータの回転をサーボ制御している。

ところで、回転ヘッド式、固定ヘッド式のいずれのテー
プレコーダの場合でも、記録時には、キャプスタンモー
タの負荷変動などによらずテープの走行速度を規定速度
に保ち、テープ送り量を常に規格値に制御すればよく、
このため、キャプスタンモータサーボ回路は、基本的に
は、速度サーボル−プによる速度制御のみを行なえばよ
い。

しかし、速度サーボループによる速度制御のみでは、制
御の直流ゲインに限界があり、制御の目標値に一致させ
ることができないため、定常的な速度ずれ（定常偏差）
が生じ、負荷によってはテープ送り量が変動する。

したがって、回転ヘッド式のテープレコーダのキャプス
タンモータサーボ回路の場合は、前述したように、記録
時に、速度サーボループの速度制御と位相サーボルーズ
の位相制御とによってキャ度ずれを防止するようにして
いる。

ところで、この種キャプスタンモータサーボ回路には、
たとえば特開昭６１−９４５７７号公報に記載されてい
るように、カウンタなどを用いたデジタル処理により、
前述の回転制御信号をデジタル生成するデジタル式のも
のがある。

そして、回転ヘッド式のテープレコーダに設けられた従
来のデジタル式のキャプスタンモータサーボ回路の１例
は、記録時に第４図に示すように構成され、同図におい
て、（１）はギヤプスクンモー述のＦＧパルヌ信号をキ
ャプスタンモータサーボ回路（３）に出力する。

（４）はサーボ回路（３）に設けられた周波数弁別回路
であり、ＦＧパルス信号の立上りまたは立下り毎にリセ
ットされるカウンタからなり、後述のクロックを計数し
てＦＧパルス信号の各１周期の周期長の計測をくり返し
、計測した周期長のデータからなるモータ（１）の速度
誤差データを出力する。（５）は弁別回路（４）に接続
されたデジタル／アナログ変換回路（以下Ｄ／Ａ変換回
路と称する）であり、弁別回路（４）の速度誤差データ
をアナログ変換してアナログの速度誤差信号を出力する
。（６）は変換回路（５）の速度誤差信号を増幅して出
力する増幅回路である。

（７）はＦＧパルス信号が入力される位相比較回路であ
り、入力端子（８）の位相制御の基準信号によってリセ
ットされるカウンタからなり、リセットからＦＧパルス
信号の分周信号の立下り筐たは立上りまでの長さを、弁
別回路（４）のクロックド同一のクロックによって計数
し、モータ（１）の位相ずれに比例したモータ（１）の
位相誤差データを出力する。

（９）は比較回路（７）に接続されたＤ／Ａ変換回路で
あり、位相誤差データをアナログ変換してアナログの位
相誤差信号を出力する。００は位相誤差信号の不要帯域
を除去するフィルタ、ａυはフィルりａαに接続された
増幅器であり、フィルり（ｌ［）を介した位相誤差信号
を増幅して出力する。

亜は増幅回路（ａ＋　、　Ｑυの速度１位相誤差信号を
加算するアナログの加算回路であり、両誤差信号の加算
にもとづき、モータ（１）の回転制御信号を出力する。

α１は加算回路ａ功の回転制御信号が入力される駆動回
路であり、回転制御信号にもとづきモー路（５）、増幅
回路（６）、加算回路（２）、駆動回路０３のループに
よって速度サーボル−プが形成され、モ一プによって位
相サーボル−プが形成されている。

また、弁別回路（４）、比較回路（７）のクロックは、
ヘッド回転用のドラムモータのサーボ回路のクロックに
も用いられるテープレコーダの基準クロック回路の基準
クロックからなり、入力端子（８）の基準信号は、たと
えば基準クロックを分周して得られる前記ドラムモータ
のサーボ回路の位相基準信号からなる。

そして、弁別回路（４）の速度誤差データは、モータ（
１）の回転速度に比例して変化し、このさき変換回路（
５）からは、速度誤差データに比例してレベルが変化す
る速度誤差信号が出力される。

また、比較回路（７）は入力端子（８）の基準信号の位
相を基準にしてモータ（１）の回転位相のずれを検出し
、このとき比較回路（７）の位相誤差データが検出され
た位相ずれに比例して変化し、変換回路（９）からは、
位相誤差データに比例してレベルが変化する位相誤差信
号が出力される。

さらに、加算回路（２）の加算により、駆動回路（至）
には、モータ（１〕の回転速度および位相の変化に応じ
てレベル変化する回転制御信号が入力され、このとき駆
動回路αＪは、回転制御信号にもとづき、速度誤差デー
タが所定値になるとともに、位相誤差データが０になる
ように、モータ（１）の回転をサーボ制御する。

そして、速度制御データにもとづく速度サーボルーフの
速度制御のみによっては、サーボループの直流ゲインの
限界にもとづき、速度誤差データを正確に所定値に制御
し、テープ送り量を規格値にすることが困難になり、前
述の定常的な速度ずれが生じるが、位相誤差データにも
とづく位相サーボル−プの位相制御により、定常的な速
度ずれにもとづく位相ずれが補正されるため、テープ送
り量が規格値に近づくように制御され、定常的な速度ず
れが防止される。

なお、前記公報には、弁別回路（４）、比較回路（７）
に１個のカウンタを共用することが記載され、この場合
にも前述と同様の速度１位相制御が行なわれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、サーボ回路（３）のように、入力端子（８）
の基準信号が、ドラムモータの位相基準信号からなる場
合は、基準信号の周波数などが、ドラムモータの制御に
対して最適になるように設定されているため、ＦＧパル
ス信号の周波数、キャプスタンモータのシャフト径など
を適当に設定しても、位相制御にずれが生じ、このため
、定常的な速度ずれを確実に防止することは困難になる
。

そして、テープレコーダに、テープ走行速度の異なる複
数の記録モードの記録機能がある場合は。

記録モードによって前述の定常的な速度ずれが異なり、
とくに定常的な速度ずれが大きくなる記録モードの記録
時には、テープ送り量がそのモードの規格値から大きく
ずれてしまう。

また、速度サーボループと位相サーボループとが必要で
あるため、記録時の構成が複雑化し、とくに固定ヘッド
式のテープレコーダの場合には。

位相サーボループに相当する構成がないため、実際には
、定常的な速度ずれを防止することが困難になる。

なお、第３図のサーボ回路（３）において、入力端子（
８）の基準信号を、ドラムモータの位相基準信号と別個
に形成し、定常的な速度ずれを防止することが考えられ
るが、この場合は、構成が著しく複雑化する。

そして、この発明は、デジタル式のギヤプヌタンモータ
サーポ回路において、位相サーボループによる位相制御
を行なうことなく、定常的な速度ずれを確実に防止し、
記録時のテープ送り量を正確に規格値に制御することを
技術的課題とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、前記の諸点に留意してなされたものであり
、テープレコーダに設けられたキャプスタンモータの回
転制御信号をデジタル生成するギヤブヌタンモータサー
ボ回路において、前記キャプスタンモータの回転速度に
比例して周波数が変化するキャプスタン速度検出パルス
信号の各１周期の計測をくり返し、計測した周期長のデ
ータからなる前記キャプスタンモータの速度誤差データ
を出力する周期長計測手段と、籠データと前記基準デー
タとの差値または該差値の符号の基準データを出力する
周期比較手段と、 前記周期誤差データの加算をくり返し、前記周期誤差デ
ータの積分値からなる補正データを出力する積分手段と
、 前記速度誤差データに前記補正データを加算し。

回転制御データを出力する加算手段と、前記回転制御デ
ータをアナログ変換して記録時の前記キャプスタンモー
タの回転制御信号を出力するデジタル／アナログ変換手
段とを 設けたことを特徴とするキャプヌタンモータサーボ回路
である。

〔作　用〕

したがうて、速度誤差データにもとづく速度サーボルー
プの速度制御により、前述の定常的な速度ずれが生じて
も、該速度ずれにもとづくキャプスタン速度検出パルス
信号の周期長の基準周期長からのずれが周期比較手段に
よって検出されるとともに、積分手段の補正データが速
度誤差データに加算されることにより、定常的な速度ず
れが補正データによって補正され、位相サーボループの
位相制御などを行なうことなく、定常的な速度ずれが確
実に防止され、記録時のテープ送り量が正確に規格値に
制御される。

〔実施例〕

つぎに、この発明を、その実施例を示した第１図ないし
第３図とともに詳細に説明する。

（１実施例） まず、■実施例を示した第１図および第２図について説
明する。

第１図は８＠類の記録モードの記録機能を有する回転ヘ
ッド式のテープレコーダに設けられたデジタル式のキャ
プヌタンモータサーボ回路の記録時の構成を示し、同図
において、Ｇ４）はキャプスタンモータ、０５は第４図
の検出器（２）と同様の速度検ａ［であり、ＦＧパルス
信号をギヤプスタンモータサーポ回路αＱに出力する。

αηはサーボ回路０Ｑに設けられた周波数弁別回路であ
り、第４図の弁別回路（４）と同様に構成されて周期長
計測手段を形成し、計測した周期長のデータからなるモ
ータα→の速度誤差データを出力する。

（１８Ｂ）、（１８ｂ）、（＋８０）は記録モート毎に
設けられた記録モード信号入力端子であり、記録モード
の設定にもとづき、択一的に記録モード信号が入力きれ
る。

Ｇ１はＲＯＭなどからなる基準周期メモリであり。

テープ送り量が各記録モードの規格値それぞれになると
きのＦＧパルス信号の周期長のデータが、各記録モード
の基準周期長の基準データとして予め設定され、入力端
子（１８＆）〜（１８Ｃ）のモード信号にもとづき、設
定された記録モードの基準データを出力する。

（１）は周期比較手段を形成する周期比較回路であり、
弁別回路αでの速度誤差データＥ１の周期長Ｔ１と、メ
モリ（１１の基準データの基準周期長Ｔｏとの差値（Ｔ
ｉ−Ｔｏ）からなる周期誤差データΔＥ１を出力する。

［２１＋は積分手段を形成する積分回路であり、レジス
タなどからなり、誤差データΔＥ１の加算をくり返し、
誤差データΔＥｉの積分値（累加値）からなる補正デー
７Ｅｘ（＝ΣΔＥｉ）を出力する。

■は加算手段を形成するデジタル加算回路であり、誤差
データＥｉに補正データＥｘを加算し、回転制御データ
を出力する。

のは加算回路ツに接続されたＤ　／　Ａ変換回路であり
、デジタル／アナログ変換手段を形成し、回転制御デー
タをアナログ変換し、記録時のモータＱ→の回転制御信
号を、増幅回路内を介して第４図の駆動回路（至）と同
様の駆動回路□□□に出力する。

なお、モータａ４）、検出器Ｑ５　、弁別回路αη、加
算回路器、変換回路の、増幅回路（２４１、駆動回路器
により、第４図の速度サーボループと同様の速度サーボ
ループが形成されている。

また、弁別回路Ｑηには、弁別回路（４）と同様に、テ
ープレコーダの基準クロック回路の基準クロックが入力
きれる。

そして、ＦＧパルス信号の各１周期に、サーボ回路ＱＱ
は第２図のフローチャートにしたがって動作し、弁別回
路ａηによってＦＧパルス信号の周期長が計測され、弁
別回路αηから比較回路−，加算回路■に、計測した周
期長Ｔｉのデータからなる誤差データＥｉが出力される
。

きらに、比較回路−により、誤差データＥｉの周期長Ｔ
ｉと、メモリα９の基準データの周期長、すなわち基準
周期長Ｔｏとの比較にもとづき、差値（Ｔｉ−Ｔｏ　）
からなる誤差データΔＥｉが出力される。

そして、誤差データΔＥｉは、ＦＧバｙス信号の１周期
前のモータに）の速度制御にもとづく、制御速度の目標
値からのずれを示し、ずれの方向に応じて正、負に変化
するとともに、その大きさがずれ量に比例して変化する
。

さらに、積分回路内により、１周期前の補正データＥｘ
Ｋ誤差データΔＥｉが加算され、補正データＥｘが更新
される。

そして、加算回路＠により、誤差データＥｉに補正デー
タＥｘが加算きれて回転制御データが形成されるととも
に、変換回路０ｓ）により、回転制御データがアナログ
変換されて回転制御信号に変換され゛る。

さらに、変換回路（功の回転制御信号が増幅回路ｆ２４
１を介して駆動回路μｓンに入力され、駆動回路ＣＢ）
により、ＦＧパルス信号の周期長が基準周期長Ｔｏにな
るように、モータ（）４）の回転速度が制御され、記録
時のテープ送り量が制御される。

そして、誤差データＥｉにもとづく速度サーボループの
速度制御のみでは、定常的な速度ずれが生じるが、比較
回路−，積分回路勿により、誤差データΔＥｉがＯにな
るように、時定数無限大の積分が行なわれて速度制御が
補正され、周期長Ｔｉが確実に基準周期長ＴＯに制御さ
れるため、いずれの記録モードの記録においても、定常
的な速度ずれが確実に防止され、位相サーボループによ
る位相制御を行なうことなく、記録時のテープ送り量が
各記録モードの規格値に正確に制御される。

筐た、周期長Ｔｉの計測が、基準クロック、すなわちド
ラムモータのサーボ回路のクロッ−りと同一のクロック
を用いて行なわれるだめ、位相サーボルーズによって位
相制御を行なったのと同等の効果が得られる。

そして、位相サーボループを要しないため構成が簡素化
する。

なお、弁別回路αの、メモ！Ｊ　（１’Ｊ　、比較回路
翰、積分回路１２１１．加算回路囚などは、フリーラン
ニングカウンタ付きのマイクロコンピュータによって形
咬することもでき、この場合　Ｔｉ−Ｔｏの演算などの
簡単な演算のみを行なえばよいため、処理プログラムの
簡素化などが図れる。

（他の実施例） つぎに、他の実施例を示した第３図について説明する。

この実施例では、１実施例の比較回路（イ）の代わりに
、つぎに説明する位相比較回路を設ける。

すなわち、１実施例では、誤差データΔＥｉを差値（Ｔ
ｉ−Ｔｏ）としたが、この実施例では、差値（Ｔｉ−Ｔ
ｏ）の符号（正、負）を微小な一定値Ｋに付加したもの
を誤差データΔＥｉとし、応答速度を速めるため、比較
回路−の代わりに、差値（Ｔｉ−Ｔｏ）の符号を判定し
、当該符号が付加された一定値Ｋを誤差データΔＥｉと
して出力する位相比較回路を設ける。

そして、第３図のフローチャートに示すように、差値（
Ｔｉ　−Ｔｏ　）が正のときは、１つ前の周期の補正デ
ータＥＸＫ誤差データΔＥｉすなわち一定値Ｋを加算し
て補正データＥｘを更新し、差値（Ｔｉ　−Ｔｏ　）が
負のときは、１つ前の周期の補正データＥｘから一定値
Ｋを減算して補正データＥｘを更新する。なお差値（Ｔ
ｉ　−Ｔｏ　）がＯのときは補正データＥｘの更新を行
なわない。

したがって、この実施例の場合も、補正データＥｘにも
とづき、誤差データΔＥｉがＯになるように、時定数無
限大の積分が行なわれて速度制御が補正され、周期長Ｔ
ｉが確実に基準周期長Ｔｏに制御され、Ｉ実施例と同様
の効果が得られる。

そして、一定ｇＩＫの積分を行なうため、演算処理を１
実施例の場合より迅速に行なうことができ、応答速度が
速くなって迅速な制御が行なえる。

ところで、前記両実施例では回転ヘッド式のテープレコ
ーダのキャプスタンモータサーボ回路に適用したが、従
来の位相サーボルーズが不要でるるため、固定ヘッド式
のテープレコーダのキャプスタンモータサーボ回路に適
用し、当該テープレコーダの記録時のテープ送り量を正
確に規格値に制御することもできる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明のキャプスタンモータサーボ回
路によると、周期比較手段および積分手段を設け、キャ
プスタン速度検出パルス信号の周期長が基準周期長にな
るように、速度誤差データに補正データを加算してキャ
プスタンモータの回転を制御したことにより、従来の位
相サーボループの位相制御などを行なうことなく、速度
誤差データを生成する速度サーボループの速度制御にも
とづく定常的な速度ずれを防止し、記録時のテープ送り
量を正確に規格値に制御することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明のキャプスタンモータサ
ーボ回路の実施例を示し、８１図、第２図は１実施例の
ブロック図、動作説明用フローチャート、第３図は他の
実施例の動作説明用フローチャート、第４図は従来のキ
ャプスタンモータサーボ回路のブロック図である。 ０４）・・・キャプスタンモータ、αｅ・・・速度検出
器、αη・・・周波数弁別回路、０９・・・基準周期メ
モリ、■・・・周期比較回路、２１１・・・積分回路、
■・・・加算回路、ｒ２３・・・Ｄ／Ａ変換回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）テープレコーダに設けられたキャプスタンモータ
   の回転制御信号をデジタル生成するキャプスタンモータ
   サーボ回路において、 前記キャプスタンモータの回転速度に比例して周波数が
   変化するキャプスタン速度検出パルス信号の各１周期の
   計測をくり返し、計測した周期長のデータからなる前記
   キャプスタンモータの速度誤差データを出力する周期長
   計測手段と、 前記誤差データと予め設定された前記検出パルス信号の
   基準周期長の基準データとを比較し、前記誤差データと
   前記基準データとの差値または該差値の符号の一定値か
   らなる周期誤差データを出力する周期比較手段と、 前記周期誤差データの加算をくり返し、前記周期誤差デ
   ータの積分値からなる補正データを出力する積分手段と
   、 前記速度誤差データに前記補正データを加算し、回転制
   御データを出力する加算手段と、 前記回転制御データをアナログ変換して記録時の前記キ
   ャプスタンモータの回転制御信号を出力するデジタル／
   アナログ変換手段とを 設けたことを特徴とするキャプスタンモータサーボ回路
   。