KR19990010095A - 비디오 카세트 레코더의 캡스턴모터 속도제어방법 및 그 장치 - Google Patents

비디오 카세트 레코더의 캡스턴모터 속도제어방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

캡스턴모터가 회전함에 따라 발생되는 캡스턴 주파수신호의 각 에지성분에 대하여 '하이'에지성분으로부터 다음 '하이'에지성분까지와 '로우'에지성분으로부터 다음 '로우'에지성분까지의 시간간격을 반복 검출하고, 미리 설정된 목표시간과 비교하여 그 차에 해당하는 값만큼 캡스턴모터의 회전속도를 제어한다.
따라서, 캡스턴 주파수신호의 시간간격을 검출함에 있어, '하이'에지성분으로부터 다음 '하이'에지성분까지와 '로우'에지성분으로부터 다음 '로우'에지성분까지의 한 주기단위로 검출하므로, 캡스턴 주파수신호의 '하이'에지성분과 '로우'에지성분간에 시간간격이 상이한 경우에도, 캡스턴모터의 회전속도를 안정적으로 제어할 수 있다.

Description

비디오 카세트 레코더의 캡스턴모터 속도제어방법 및 그 장치
본 발명은 비디오 카세트 레코더(Video Cassette Recorder: 이하, 'VCR'이라 약칭함)의 캡스턴모터(Capstan Motor) 속도제어방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캡스턴 주파수(Capstan Frequency Generator: CFG)신호를 2체배함에 있어서, 캡스턴모터 속도제어펄스의 듀티비의 오차를 보정하도록 한 캡스턴모터 속도제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 VCR은 기록매체(비디오 테이프 레코더)에 기록된 영상신호 및 음성신호를 기록 및 재생하는 장치이다. 이러한 VCR은 기록매체의 영상신호를 정속, 저속화면, 정지화면, 고속화면 등으로 재생할 수 있는 기능을 갖는다.
한편, VCR에서의 서보시스템(Servo System)은 헤드의 회전속도를 일정하게 제어하는 드럼서보(Drum Servo)와, 트랙(Track)을 제어하고 기록매체의 주행속도를 일정하게 유지하는 캡스턴서보(Capstan Servo)로 대별된다. 특히, 캡스턴서보는 채널별로 할당된 헤드가 해당채널의 영성신호를 정확하게 재생할 수 있도록 캡스턴모터의 위상과 속도를 제어하며, 재생 또는 기록시에 기록매체의 주행속도를 일정하게 유지시킨다. 이때, 캡스턴속도제어는 기록매체의 주행속도에 상당하는 캡스턴주파수(CFG)신호로부터 캡스턴속도에러전압을 구하여 캡스턴모터의 회전을 제어한다. 저속재생, 일시정지, 구분동작 등의 특수재생시에는 마이크로 컴퓨터로부터 출력되는 스텝슬로우(Step Slow) 제어신호가 캡스턴모터에 인가된다.
캡스턴위상제어는 재생시에 컨트롤신호의 주파수와 기준주파수를 비교하여 캡스턴위상 에러전압을 구하고, 그 전압을 캡스턴속도 제어전압과 합산하여 캡스턴모터를 제어한다.
특히, 저속재생시와 같이 캡스턴속도를 정밀하게 제어할 필요가 있는 경우에는, 기존의 캡스턴 주파수신호를 2체배한 상태로 제어하여야 한다. 따라서, 종래에는 기존의 캡스턴 주파수신호의 '하이'에지(Edge)부분과 '로우'에지부분을 동시에 검출하여 속도제어를 행하였다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같은 캡스턴 주파수신호에 있어서, '하이'에지부분과 '로우'에지부분의 각 시간간격을 검출하여 미리 설정된 목표시간과 비교한 후, 그 오차만큼 캡스턴모터의 속도를 제어한다.
그런데, 이와 같은 종래의 캡스턴모터 속도제어방법은 다음과 같은 문제점을 발생시킨다.
(1) 캡스턴모터가 동일한 속도로 회전하는 경우, 도 1에 도시된 펄스의 각 구간별 시간주기는 모두 동일하여야 한다(A＝B＝C＝D). 그러나, 캡스턴모터의 기구적 공차로 인하여 '하이'구간과 '로우'구간의 시간간격이 서로 상이하게 된다(A≠B, C≠D, A＝C, B＝D). 따라서, 캡스턴모터의 회전속도가 계속 변화됨에 따라 캡스턴모터가 회전하는 동안 떨림이 발생하여 캡스턴서보의 성능을 저하시킨다.
(2) 캡스턴모터의 떨림현상으로 인하여 캡스턴모터가 회전하는 동안 소음이 발생한다.
따라서, 본 발명은 위와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 캡스턴 주파수신호의 '하이'에지부분과 '로우'에지부분간에 시간간격이 상이한 경우에도, 캡스턴모터의 회전속도를 안정적으로 제어할 수 있도록 한 VCR의 캡스턴모터 속도제어방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 제2 목적은 위의 제1 목적을 달성하기 위한 VCR의 캡스턴모터 속도제어장치를 제공함에 있다.
도 1은 종래의 캡스턴모터 속도제어를 위한 펄스신호의 파형과 각 에지성분 사이의 시간간격을 도시한 파형도,
도 2는 본 발명에 의한 캡스턴모터 속도제어장치의 개략적 블럭도,
도 3은 도 2에 도시된 각부의 파형도이다.
＜도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명＞
1: 캡스턴모터 2: 증폭기
3: 펄스 변환기 4, 4a: 지연기
5: 제1 가산기 6: 제2 가산기
7: 보상기 8: 이득제어기
9: 로우패스필터
이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 캡스턴 주파수신호를 펄스신호로 변조하고; 변조된 상기 펄스신호와 상기 펄스신호로부터 각 에지성분에 대하여 2차 지연된 펄스신호를 각각 가산하여 상기 펄스신호의 '하이'에지성분으로부터 다음 '하이'에지성분까지의 시간간격과 '로우'에지성분으로부터 다음 '로우'에지성분까지의 시간간격을 각각 산출하며; 산출된 상기 시간간격과 미리 설정된 목표시간을 비교하여 그 차에 해당하는 값만큼 캡스턴모터의 회전속도를 보상하여 제어하는 비디오 카세트 레코더의 캡스턴모터 속도제어방법에 있다.
한편, 본 발명의 다른 특징은, 기록매체를 소정속도로 이송시키는 캡스턴모터; 상기 캡스턴모터에서 발생된 캡스턴 주파수신호를 구형파 펄스신호로 변조하는 펄스 변환기; 상기 구형파 펄스신호의 각 에지성분에 대하여 2차 지연된 지연펄스신호를 발생하는 지연부; 상기 구형파 펄스신호와 상기 지연펄스신호를 가산하여 상기 2차 지연된 시간까지의 시간간격을 검출하는 제1 가산기; 상기 시간간격과 미리 설정된 목표시간을 가산하여 상기 목표시간에 대한 상기 시간간격의 오차를 검출하는 제2 가산기; 및 상기 제2 가산기에서 검출된 상기 오차의 이득값에 따라 상기 캡스턴모터에 공급되는 전압값을 보상하여 제어하는 이득제어기를 포함하는 비디오 카세트 레코더의 캡스턴모터 속도제어장치에 있다.
바람직하게, 상기 캡스턴모터와 상기 펄스 변환기 사이에, 상기 캡스턴 주파수신호를 신호처리에 적합한 크기로 증폭하는 증폭기를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 이득제어기와 상기 캡스턴모터 사이에, 상기 보상된 전압에 포함된 노이즈성분을 제거하는 필터를 더 포함한다.
이하, 본 발명에 의한 VCR의 캡스턴모터 속도제어방법 및 그 장치의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2에는 본 발명에 의한 VCR의 캡스턴모터 속도제어장치의 개략적 블럭도가 도시되어 있다.
도 2를 보면, 기록매체를 소정속도로 이송시키는 캡스턴모터(1)와, 캡스턴모터(1)로부터 발생된 캡스턴 주파수신호를 신호처리에 적합한 크기로 증폭하는 증폭기(2)와, 증폭기(2)에 의해 증폭된 캡스턴 주파수신호를 펄스신호로 변환하는 펄스 변환기(3)와, 펄스 변환기(3)에 의해 변환된 펄스신호의 각 에지성분을 2차 지연된 위상을 검출하는 한쌍의 지연기(4, 4a)와, 펄스 변환기(3)에서 출력된 펄스신호와 한쌍의 지연기를 통하여 지연된 펄스신호의 주기를 가산하는 제1 가산기(5)와, 제1 가신기에서 가산된 결과와 목표시간을 가산하는 제2 가산기(6)와, 제2 가산기(6)의 결과값을 보상하는 보상기(7)와, 보상기(7)의 보상값에 따라 캡스턴모터(1)에 공급되는 전압값의 이득을 제어하는 이득제어기(8)와, 이득제어기(8)의 이득제어신호에 포함된 노이즈를 제거하는 로우패스필터(9)로 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 동작에 대하여 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
캡스턴모터(1)가 회전함에 따라 기록매체는 캡스턴모터(1)의 회전속도에 대응하는 속도로 이송되고, 이때, 캡스턴모터(1)의 회전속도에 대응하는 캡스턴 주파수신호(CFG신호)가 발생된다(도 3a). 캡스턴 주파수신호는 증폭기(2)에 의해 신호처리에 적합한 크기로 증폭된다. 증폭된 캡스턴 주파수신호는 펄스 변환기(3)에 의해 구형파 펄스신호로 변조되어(도 3b), 제1 가산기(5)에 입력된다.
한편, 펄스 변환기(3)에서 출력된 구형파 펄스신호는 한쌍의 지연기(4, 4a)를 통하여 각 에지부분의 2차 지연된 시간값이 출력되고, 이 값은 제1 가산기(5)에 입력된다. 결과적으로, 제1 가산기(5)에는 해당 펄스신호의 '하이'에지성분 및 다음 '하이'에지성분의 각 시간과 '로우'에지성분 및 다음 '로우'에지성분의 각 시간이 순차적으로 입력된다.
따라서, 제1 가산기(5)는 도 3c에 도시된 바와 같이, 해당 펄스신호의 '하이'에지성분으로부터 다음 '하이'에지성분까지의 시간간격과 '로우'에지성분으로부터 다음 '로우'에지성분까지의 시간간격이 계산된다. 이때, 각 에지성분간의 시간간격은 항상 동일한 값으로 나타난다(E＝F＝G).
제2 가산기(6)는 제1 가산기(5)에서 출력된 각 에지성분간의 시간간격과 미리 설정된 목표시간을 가산하여 그 차를 계산한다. 이렇게 계산된 차는 캡스턴모터(1)의 목표속도에 대한 오차이므로, 이를 보상하기 위하여 보상기(7)를 거치게 된다. 즉, 보상기(7)는 제2 가산기(6)에서 계산된 차만큼 펄스폭을 변조하여 출력한다. 이후, 보상기(7)의 출력은 이득제어기(8)에 의해 캡스턴모터(1)에 공급되는 전압으로 변환되고, 로우패스필터(9)를 통하여 노이즈성분이 필터링된 후 캡스턴모터(1)에 공급된다. 이에 따라, 캡스턴모터(1)는 목표속도에 대응하여 회전한다.
이때, 본 발명은 '하이'에지성분과 '로우'에지성분에 대하여 시간간격을 반복 검출하므로, 캡스턴모터(1)에서 출력된 캡스턴 주파수신호(CFG신호)를 2체배한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있으며, 시간간격을 '하이'에지성분으로부터 다음 '하이'에지성분까지와 '로우'에지성분으로부터 다음 '로우'에지성분까지의 한 주기단위로 검출하므로 항상 동일한 값을 얻을 수 있다.
결국, 본 발명에 의한 VCR의 캡스턴모터 속도제어방법 및 그 장치에 따르면, 다음과 같은 이점이 있다.
(1) 캡스턴 주파수신호의 시간간격을 검출함에 있어, '하이'에지성분으로부터 다음 '하이'에지성분까지와 '로우'에지성분으로부터 다음 '로우'에지성분까지의 한 주기단위로 검출하므로, 캡스턴 주파수신호의 '하이'에지부분과 '로우'에지부분간에 시간간격이 상이한 경우에도, 캡스턴모터의 회전속도를 안정적으로 제어할 수 있다.
(2) '하이'에지성분과 '로우'에지성분에 대하여 시간간격을 반복 검출하므로, 캡스턴모터에서 출력된 캡스턴 주파수신호를 2체배한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있으며, 이에 따라 캡스턴모터의 회전속도에 대한 정밀제어가 가능하다.
(3) 저속재생시에도 캡스턴모터의 회전속도가 안정적으로 유지되므로, 재생화면의 떨림을 억제할 수 있다.
(4) 캡스턴모터의 회전속도가 일정하게 유지됨에 따라, 소음발생을 방지할 수 있으며, 캡스턴서보의 성능을 보장할 수 있다.

Claims (4)

  1. 캡스턴 주파수신호를 펄스신호로 변조하고;
    변조된 상기 펄스신호와 상기 펄스신호로부터 각 에지성분에 대하여 2차 지연된 펄스신호를 각각 가산하여 상기 펄스신호의 '하이'에지성분으로부터 다음 '하이'에지성분까지의 시간간격과 '로우'에지성분으로부터 다음 '로우'에지성분까지의 시간간격을 각각 산출하며;
    산출된 상기 시간간격과 미리 설정된 목표시간을 비교하여 그 차에 해당하는 값만큼 캡스턴모터의 회전속도를 보상하여 제어하는 비디오 카세트 레코더의 캡스턴모터 속도제어방법.
  2. 기록매체를 소정속도로 이송시키는 캡스턴모터;
    상기 캡스턴모터에서 발생된 캡스턴 주파수신호를 구형파 펄스신호로 변조하는 펄스 변환기;
    상기 구형파 펄스신호의 각 에지성분에 대하여 2차 지연된 지연펄스신호를 발생하는 지연부;
    상기 구형파 펄스신호와 상기 지연펄스신호를 가산하여 상기 2차 지연된 시간까지의 시간간격을 검출하는 제1 가산기;
    상기 시간간격과 미리 설정된 목표시간을 가산하여 상기 목표시간에 대한 상기 시간간격의 오차를 검출하는 제2 가산기; 및
    상기 제2 가산기에서 검출된 상기 오차의 이득값에 따라 상기 캡스턴모터에 공급되는 전압값을 보상하여 제어하는 이득제어기를 포함하는 비디오 카세트 레코더의 캡스턴모터 속도제어장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 캡스턴모터와 상기 펄스 변환기 사이에,
    상기 캡스턴 주파수신호를 신호처리에 적합한 크기로 증폭하는 증폭기를 더 포함하는 비디오 카세트 레코더의 캡스턴모터 속도제어장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 이득제어기와 상기 캡스턴모터 사이에,
    상기 보상된 전압에 포함된 노이즈성분을 제거하는 필터를 더 포함하는 비디오 카세트 레코더의 캡스턴모터 속도제어장치.
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