JPH01245455A - ディジタルサーボ装置 - 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、映像信号等を回転磁気ヘッドにより磁気テー
プ上に斜め方向に記録したり、または再生を行う、いわ
ゆるヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置における
ディジタルサーボ装置に関するものである。

従来の技術 映像信号磁気記録再生装置（以下、ＶＴＲと略称する）
において、磁気テープ（以下、テープと略す）を間欠送
りし、スローモーション再生（以下、スロー再生と略す
）を行なう装置は種々知られている。しかしながら、映
像信号を再生する回転ヘッドを備えたシリンダモータの
回転速度が一定であっても、テープの移動速度が急激に
変化すると、磁気テープ送りの間に回転ヘッドがテープ
の記録トラックをトレースする速度が変わり、映像信号
中の水平同期信号周波数が変わるという欠点がある。こ
れによりテープ走行時に、再生画面が横にＩＩれるとい
う不都合が生じる。この不都合を解決する方法として特
開昭５７−８９４５号公報では、テープとシリンダモー
タに取り付けられた磁気ヘッドとの相対速度をシリンダ
モータの速度制御系に補正を行なうことにより一定にな
るようにして、再生画面が横揺れしないようにしている
。また、速度補正時には位相制御を行なわないようにし
て１９位相制御の影響を受けないようにしている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、シリンダモータの
制御は位相制御を行なっていないため速度制御のみで行
なわれるので、速度誤差出力回路とシリンダモータドラ
イブの誤差信号入力回路との間にオフセントなどがあれ
ば、シリンダモータの回転速度は基準速度からずれてし
まい、停止動作時の再生画面において色ずれなどの現象
を生ずる。また、位相制御を行なわないためにスローモ
ードか゛らノーマルモードへ移行したときに、スムーズ
に移行することができずに再生画面が乱れてしまう。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のディジタルサーボ装
置は、磁気テープを走行駆動するキャプスタンモータと
、前記磁気テープに記録された信号を再生すべく回転ヘ
ッドを回転駆動するシリンダモータと、前記シリンダモ
ータの回転速度を一定にすべく制御する速度制御手段と
、前記シリンダモータの回転位相の基準となる基準位相
信号を発生する基準位相信号発生手段と、前記シリンダ
モータの回転位相信号と前記基準位相信号発生手段の出
力する基準位相信号との差を一定にすべく制御する位相
制御手段と、前記位相制御手段の出力を低域補償するデ
ィジタルフィルタと、前記キャプスタンモータを間欠的
駆動する間欠駆動手段と、前記間欠駆動手段が前記磁気
テープを間欠駆動するタイミングと同期して、前記シリ
ンダモータに前記磁気テープの移動速度に応じた速度の
補正を前記速度制御手段に与える速度補正手段と、前記
間欠駆動動作モードの期間に前記位相制御手段の出力を
位相誤差が０°である出力にするとともに前記シリンダ
モータの回転位相信号に前記基準位相信号発生手段の基
準位相信号の位相を合わせる位相合わせ手段とを具備し
たことを特徴とするものである。

作用 本発明は上記した構成によって、スロー動作時のシリン
ダモータの速度制御出力の補正を行なうときに、位相制
御手段の出力を位相誤差が“０゜である出力にするとと
もにさらにシリンダモータの回転位相と基準位相の位相
差をあらかじめ設定された位相差になるように基準位相
信号の位相を変更することにより位相制御による影響を
受けにくいようにしているので、スロー時の再生画面に
色ずれをおこすととなく横揺れを補正できると共にスロ
ーモードからノーマルモードへの移行も再生画面を乱す
ことなくスムーズに行なうことができる。

実施例 以下、本発明の一実施例のディジタルサーボ装置につい
て、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例を示したブロックダイアダラ
ムであり、１はテープであり、２はテープ１を駆動する
キャプスタンモータ、３は映像信号の記録または再生を
行なう回転磁気ヘッド３ａ。

３ｂを定速回転駆動するためのシリンダモータ、４はテ
ープｌの縁部近くにテープ送りを制御する目的で制御信
号を記録または再生するヘッド（以下、コントロールヘ
ッドと称す）、５はキャプスタンモータ２の速度制御用
の信号（ＦＣ信号）とコントロールへラド４からの再生
信号とシリンダモータ３の位相信号が人力され、これら
の信号に基づいてテープ１の送りを制御するテープ送り
制御手段、６はテープ送り制御手段５の出力信号に基づ
いてキャプスタンモータ２を駆動する駆動回路、７はキ
ャプスタンモータ２によるテープｌの送り量に応じてシ
リンダモータ３の回転速度を補正する速度補正手段、８
はシリンダモータ３の速度制御用の信号（ＦＧ倍信号の
周期をあらかじめ設定された周期になるように速度制御
する速度制御手段であり、速度補正手段７の出力信号も
入力されている。９はシリンダモータ３の基準位相信号
を出力する基準位相信号発生手段であり、１０はシリン
ダモータ３の位相信号（以下、Ｈ３Ｗ信号と称す）と基
準位相信号発生手段９の出力信号との位相差を一定に保
つように位相制御を行なう位相制御手段である。ｌｌは
シリンダモータ３のＨ３Ｗ信号のトレーリングエツジ（
後縁）をもとに基準位相信号との位相誤差が“０°　と
なるように基準位相信号発生手段９の基準位相を合わせ
るとともに位相合ねせを行っている期間位相制御手段Ｉ
Ｏの出力を位相誤差が“０°である出力にする位相合わ
せ手段である。１２は位相制御手段１０の出力信号をフ
ィルタリングし低域補償を行なうディジダルフィルタで
ある。１３はシリンダモータ３の位相制御系の出力であ
るディジタルフィルタ１２の出力信号と速度系の出力で
ある速度制御手段８の出力信号を加算した信号に基づい
てシリンダモータ３を駆動する駆動回路である。なお、
１４はピンチローラである。

第２図は、スロー再生時の動作を説明するための各部の
動作波形図である。

スロー動作はテープの間欠送りと停止（スチル動作）の
繰り返しであり、第２図では間欠送り時の動作について
説明する。第２図において、ａは基準位相信号発生手段
９より出力される基準位相信号であり、ｂは位相合わせ
手段１１によって基準位相発生手段の位相がシリンダモ
ータ３の位相に合わせられたときの基準位相信号である
。Ｃはシリンダモータ３のＨ５Ｗ信号波形であると共に
磁気ヘッド３ａ、３ｂの切り換え信号にもなっている。

ｄはキャプスタンモータ２を駆動する駆動電流波形であ
り、ｅはキャプスタンモータ２によって走行するテープ
ｌのテープ速度である。ｆは速度補正手段７より出力さ
れるシリンダモータ３の速度補正信号である。ｇはテー
プｌと磁気ヘッド３ａ、３ｂの相対速度を示し、ｈはシ
リンダモータ３の位相制御手段ｌＯの誤差出力の信号波
形である。

まず、時刻（２までの期間はスチル動作状態であり、ｄ
の駆動電流波形が′０″であるので、キャプスタンモー
タ２は停止し、テープ１も停止している。また、シリン
ダモータ３のＨ３Ｗ信号が時刻【ｌに位相制御手段１０
に人力され、位相制御手段１０はディジタルフィルタ１
２に位相誤差出力を出力するが、シリンダモータ３は時
刻Ｌ１まで十分安定に定速回転しているので位相制御手
段１０の出力は°０°となり、ディジタルフィルタ１２
の出力は前のＨ３Ｗ信号が入力されたときと同じ出力信
号を出力する。

シリンダモータ３の回転速度が一定であり、テープ１も
停止しているので、テープｌとシリンダモータ３に取り
付けられている磁気ヘッド３ａ。

３ｂの相対速度はｇに示すように一定となっている。相
対速度が一定であるので速度補正を行なう必要はなく、
速度補正手段７の出力信号はｆに示すように“０″とな
っている。

次に、時刻Ｌ２にスロー再生の間欠送り動作が始まると
、キャプスタンモータ２に駆動電流が流れ、キャプスタ
ンモータ２が回転し始める。キャプスタンモータ２が回
転するとテープｌが走行し、シリンダモータ３の回転速
度がテープ１が停止しているときと同じであればｇの波
線で示したように相対速度は一定でなく遅くなっていく
。このように、相対速度が一定でなくなると再生画面に
画面の横揺れとして現れる。それで、速度補正手段７は
テープ１の送り速度に応じた補正量を速度制御手段８に
送出し、シリンダモータ３の回転速度とテープｌの相対
速度が常に一定になるようにシリンダモータ３の回転速
度を補正する。

テープ送り制御手段５は時刻ｔ３までキャプスタンモー
タ２を加速するので、テープｌの移動速度も速くなりシ
リンダモータ３の速度補正手段７の補正量も同様に増加
していく。

時刻ｔ３から時刻ｔ５まではキャプスタンモータ２は一
定の回転速度で回転するので、テープ１の移動速度も一
定となり、シリンダモータ３の速度補正量も一定となる
。

時刻ｔ４において、シリンダモータ３のＨ３Ｗ信号が位
相制御手段ｌＯに入力されると位相制御手段ｌＯは位相
誤差を算出する。この時、速度制御手段８に入力される
速度補正によりシリンダモータ３の位相はａに示すよう
に基準位相信号発生手段９が出力する基準位相信号より
進んでいる。

したがって、位相制御手段ｌＯは位相を遅らせるような
誤差信号、すなわちｈの波線のような誤差信号を出力す
るが、間欠送りによる位相合わせを行なうので位相誤差
がＯ“の誤差出力を出力する。そして、この誤差出力が
低域補償用のディジタルフィルタ１２に入力されるが、
入力値が“０″であるのでディジタルフィルタ１２の出
力は変化しない。

次に、シリンダモータ３に取り付けられた磁気へノド３
ａ、３ｂが映像トラックにオントラックした状態で停止
させるために、コントロールへノドの出力信号をもとに
時刻ｔ６に駆動回路６はキャプスタンモータ２へ逆方向
へ回転するような駆動電流を出力する（フィールドスロ
ー時においてはコントロール信号がないフィールドがア
リ、コントロール（ｌがないフィールドではコントロー
ル信号が人力されてからのキャプスタンモータ２のＦＧ
倍信号カウントすることによって磁気ヘッド３ａ、３ｂ
が映像トランクにオントランクするように位置決めする
ことができる）。したがって、キャプスタンモータ２の
回転速度は減速し、それに応じて、テープ１の移動速度
も減少するのでシリンダモータ３の回転速度が時刻ｔ３
において速度補正手段７によって補正された回転速度で
あると、テープ１とヘッド３ａ、３ｂの相対速度はｇの
波線のように速くなってしまう、それで、時刻Ｌ６から
はキャプスタンモータ２の回転速度の減速に応じて速度
補正手段７はシリンダモータ３の回転速度が減速するよ
うに補正出力を変更する。

テープ送り制御手段５はキャプスタンモータ２が逆転し
始める直前、または逆転し始めた時点、すなわち時刻ｔ
７においてキャプスタンモータ２を停止させる出力を駆
動回路６に出力する。したがって、時刻ｔ７以後ではキ
ャプスタンモータ２は停止し、テープｌも停止すること
になる。速度補正手段７もテープｌが停止するのでシリ
ンダモータ３の回転速度の速度補正を行なわなくなる。

時刻ｔ７以降は、テープ１が停止するのでスチル動作と
なり時刻【２までの状態と同じであるので、シリンダモ
ータ３の回転速度が時刻ｔ２の時の回転速度と同じであ
ればテープｌと磁気ヘッド３ａ。

３ｂの相対速度は一定となる。

しかしながら、時刻ｔ４において位相誤差手段ＩＯが位
相誤差として“０°を出力し、速度補正への位相系の影
響をなくしているが速度補正することによりａの基準位
相信号とＣのＨ５Ｗ信号の位相はずれてしまい、次のＨ
Ｓ　Ｗ信号が入力された時点で位相誤差を発生し、揺れ
戻しという現象を生じる。

スチル時に再生画面に横揺れが現れないようにするには
テープｌが停止状態になった時点で位相誤差手段１０の
出力が“０°すなわち、位相ロック状態であるとともに
ディジタルフィルタ１２の出力がテープｌの停止状態時
の出力であればよいので、シリンダモータ３のＨ３Ｗ信
号を用いて基準位相信号発生手段９の位相を位相誤差が
“０゜になるように位相合わせするとともに、テープｌ
の間欠送り時に位相誤差を生じても　“０°　とするこ
とにより、スチル動作に移行したときの位相制御手段１
０の誤差出力は°Ｏ°であり、また駆動回路１３の入力
信号であるディジタルフィルタ１２の出力も前のスチル
時の出力と同じになる。

以後、位相合わせの方法について説明する。時刻【４に
おいて、ＨＳ　Ｗ信号が人力されると、位相制御手段ｌ
Ｏは位相誤差を算出するがディジタルフィルタ１２には
“０°の位相誤差を出力する。

そのときに、位相合わせ手段１１は算出した位相誤差が
０゛となるように基準位相信号発生手段９の位相をずら
す。すなわち、ｂに示すように本来位相誤差が°Ｏ′に
なる時刻ｔ５とＨ３Ｗ信号が入力された時刻ｔ４の時間
差を用いて、位相合わせ手段１１は次の基準位相のリー
ディングエ・２ジ（前縁）を時刻【９から時刻Ｌ８に補
正する。

それにしたがって、次の周期において位相誤差が“０′
になる時刻はｔ１２から１１１となる。

Ｈ５Ｗ信号のトレーリングエツジが時刻１１０に位相制
御手段ｌＯに入力されると、位相誤差は時刻ｔ１２と時
刻【１０の差ではなく、時刻ｔｉｔと時刻ｔｌｏの差と
なる。したがって、位相誤差は位相合わせをすることに
より小さくなっている。

ここで位相合わせを行なっているにもかかわらず位相誤
差が°０°になっていないのは、時刻ｔ４からｔ７まで
速度補正が行なわれるため、その影響により位相が時刻
【４で設定した値より少し進むためである０時刻【１０
においてもディジタルフィルタ１２への位相誤差出力は
位相合わせを行なうので°０°である。

位相合わせ手段１１により時刻１１０でも時刻ｔ４で行
なったような位相合わせを行なうと、時刻ｔｌｌと時刻
ｔｌｏの時間差より次の基準位相のリーディングエツジ
の時刻はｔ１３となり、基準位相信号は位相合わせを行
なわなかったときより時刻【１３と時刻ｔ１４の時間差
だけ位相が進む、ここで位相合わせ手段１１はスロー動
作時のみその動作を行ないノーマル再生時には動作しな
いが、位相引込を速くする目的で位相合わせを行なうこ
ともある。

時刻ｔ１５にＨ３Ｗ信号が入力されると時刻ｔ１３にお
いて位相合わせを行なっているので位相誤差は“０°　
となる。時刻ｔ１５においては位相合わせを行なわない
ので位相制御手段１０は得られた位相誤差をディジタル
フィルタ１２へ出力するが、ここでは時刻１１０での位
相合わせにより位相誤差が°０°　となっているのでデ
ィジタルフィルタ１２の出力は変化しない。その結果、
位相系の影響は現れない。

次に、第３図は低域補償を行なうディジタルフィルタ１
２の一実施例であり、その周波数特性を第３図ｔａｌに
、ブロック図を第３図ｔｂｌに示す、第３図（ａｌの（
ｓｌは積分特性を、（ｐｌは比例特性を表している。デ
ィジタルフィルタ１２の特性としては積分特性と比例特
性の合成であられされる。第３図（ｂｌはディジタルフ
ィルタ１２を実現するためのブロック図であり、Ｇｌは
フィルタのゲインであり、Ｇ２はフィルタの折れ点ｆ１
を決める定数である。

なお、第３図（ｂｌのＺ　−１はｌサンプル遅延をあら
れす。

以上のように本実施例によれば、スロー動作時のソリン
ダモータ３の速度制御出力の補正を行なうときに、速度
補正により発生する位相誤差出力を次の周期において位
相誤差が°Ｏ°になるように位相合ねせを行なうと同時
に、位相制御手段１０は位相誤差が０゛の出力をディジ
タルフィルタ１２に出力するため、位相制御による回転
速度への影響が出ないので、スロー時の再生画面が横揺
れを起こさないようにすることができる。また、位相系
を切っていないので色ずれをおこすこともない、さらに
、スローモードからノーマルモードへの移行も再生画面
を乱すことなくスムーズに行なうことができる。

なお、本実施例において速度制御１位相制御。

テープ送り制御手段については詳しい動作説明を行なわ
なかったが、例えば［橋本他ｒＶＴＲの信号処理および
制御用ＩＣＪ　ｐｌ　８１−ｐ　１９６゜池田他ｒＶＨ
５方式２−６フイールドスローＶＴＲｊｐ２９〜ｐ３８
　〔ナショナルテクニカルレポート（Ｎａｔｉｏｎａｌ
　Ｔｅｃｈｉｃａｌ　Ｒｅｐｏｒｔ）　Ｖｏｌ　１２８
　ＮｌＸ３　Ｊｕｎｅ１９８２）　Ｊに記載されている
ような方法を用いれば実現できる。

また、マイクロプロセッサを用いてソフトウエアにより
上記手段を実現することもできる。

発明の効果 以上のように本発明は、磁気テープを走行駆動するキャ
プスタンモータと、前記磁気テープに記録された信号を
再生すべく回転ヘッドを回転駆動するシリンダモータと
、前記シリンダモータの回転速度を一定にすべく制御す
る速度制御手段と、前記シリンダモータの回転位相の基
準となる基準位相信号を発生する基準位相信号発生手段
と、前記シリンダモータの回転位相信号と前記基準位相
信号発生手段の出力する基準位相信号との差を一定にす
べく制御する位相制御手段と、前記位相制御手段の出力
を低域補償するディジタルフィルタと、前記キャプスタ
ンモータを間欠的駆動する間欠駆動手段と、前記間欠駆
動手段が前記磁気テープを間欠駆動するタイミングと同
期して、前記シリンダモータに前記磁気テープの移動速
度に応じた速度の補正を前記速度制御手段に与える速度
補正手段と、前記間欠駆動動作モードの期間に前記位相
制御手段の出力を位相誤差がＯ″である出力にするとと
もに前記シリンダモータの回転位相信号に前記基準位相
信号発生手段の基準位相信号の位相を合わせる位相合わ
せ手段を具備したことを特徴とするもので、スロー動作
時のシリンダモータの速度制御出力の補正を行なうとき
に、速度補正により発生する位相誤差出力を次の周期に
おいて位相誤差が°０°になるように位相合わせを行な
うと同時に、位相制御手段１０は位相誤差が“Ｏ′の出
力をディジタルフィルタ１２に出力するため、位相制御
による回転速度への影響が出ないので、スロー時の再生
画面が横揺れを起こさないようにすることができる。ま
た、位相系を切っていないので色ずれをおこすこともな
い。さらに、スローモードからノーマルモードへの移行
も再生画面を乱すことなくスムーズに行なうことができ
るというきわめて大なる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるディジタル弓シ はディジタルフィルタの特性とその構成図である。 ２・・・・・・キャプスタンモータ、３・・・・・・シ
リンダモータ、４・・・・・・コントロールヘッド、５
・・・・・・テープ送り制御８手段、６．１３・・・・
・・駆動回路、７・・・・・・速度補正手段、８・・・
・・・速度制御８手段、９・・・・・・基準位相信号発
生手段、ｌＯ・・・・・・位相制御手段、１２・・・・
・・ディジタルフィルタ。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名Ｑ＋　　　
　　　−Ｌ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気テープを走行駆動するキャプスタンモータと
   、前記磁気テープに記録された信号を再生すべく回転ヘ
   ッドを回転駆動するシリンダモータと、前記シリンダモ
   ータの回転速度を一定にすべく制御する速度制御手段と
   、前記シリンダモータの回転位相の基準となる基準位相
   信号を発生する基準位相信号発生手段と、前記シリンダ
   モータの回転位相信号と前記基準位相信号発生手段の出
   力する基準位相信号との差を一定にすべく制御する位相
   制御手段と、前記位相制御手段の出力を低域補償するデ
   ィジタルフィルタと、前記キャプスタンモータを間欠的
   駆動する間欠駆動手段と、前記間欠駆動手段が前記磁気
   テープを間欠駆動するタイミングと同期して、前記シリ
   ンダモータに前記磁気テープの移動速度に応じた速度の
   補正を前記速度制御手段に与える速度補正手段と、前記
   間欠駆動動作モードの期間に前記位相制御手段の出力を
   位相誤差が‘０’である出力にするとともに前記シリン
   ダモータの回転位相信号に前記基準位相信号発生手段の
   基準位相信号の位相を合わせる位相合わせ手段とを具備
   したことを特徴とするディジタルサーボ装置。
2. （２）低域補償ディジタルフィルタは積分項と比例項の
   合成により構成されることを特徴とする請求項（１）記
   載のディジタルサーボ装置。
3. （３）シリンダモータの回転位相信号により、基準位相
   信号発生手段の基準位相信号と前記回転位相信号との位
   相差をあらかじめ設定された位相差になるように前記基
   準位相発生手段に基準信号の位相を変更させる位相合わ
   せ手段を具備したことを特徴とする請求項（１）記載の
   ディジタルサーボ装置。