JPH02281454A - ビデオテープレコーダのサーボ装置 - 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、ビデオテープレコーダに係り、より詳細には
、キャプスタンモータ及びドラムモータの起動を伴う動
作モードの切換え（例えば、停止状態から再生モードや
記録モードへの切換え、若しくは再生モードから記録モ
ードへの切換え等）に要する時間の短縮を計ったビデオ
テープレコーダのサーボ装置に関する。

（従来の技術） 従来のビデオテープレコーダ（以下、ＶＴＲと略記する
）のサーボ装置の一例を第３図に示す。

システムコントローラ２には、再生モードや録画モード
等のモード切換えに際し、図示しない操作入力部から入
力される再生・録画・停止等の操作信号Ｓ１が導かれて
おり、この操作信号Ｓ１に基いて各部に命令を送るシス
テムコントローラ２の出力２ａは、導かれた信号に基い
て映像・音声信号の処理を行うとともに、指示された動
作モードを実行する信号処理回路３に導かれている。ま
た、各モータの動作制御を指示する信号を送出するシス
テムコントローラ２の出力２ｂは、サーボ回路４の構成
要素である制御回路５に導かれている。

制御回路５はサーボ回路４の各構成要素全体を制御する
ものであって、この制御回路５の一つの出力５ａは、目
標値設定部６に導かれており、システムコントローラ２
から制御回路５を介して所定の目標値が入力されるよう
になっている。また制御回路５のその他の出力は、図示
は省略しているが、サーボ回路４の各構成要素に導かれ
ている。

目標値設定部６の各出力６ａ〜６ｄは、目標値を示す信
号として、それぞれが第１乃至第４比較器７〜１０の一
方の人力に導かれている。すなわち、第１比較器７にキ
ャプスタンモータ２１の回転速度の目標値が、第２比較
器８に同モータ２１の回転位相の目標値がそれぞれ与え
られ、また、第３比較器９にドラムモータ２２の回転速
度の目標値が、第４比較器１０に同モータ２２の回転位
相の目標値がそれぞれ与えられるようになっている。

一方、キャプスタンモータ２１の各出力２１ａ。

２１ｂは、キャプスタン速度検出回路２３及びキャプス
タン位相検出回路２４に導かれている。キャプスタン速
度検出回路２３及びキャプスタン位相検出回路２４では
、キャプスタンモータ２１の回転による回転速度及び回
転位相をそれぞれ検出するようになっている。また、ド
ラムモータ２２の各出力２２ａ、２２ｂは、ドラム速度
検出回路２５及びドラム位相検出回路２６に導かれてい
る。

ドラム速度検出回路２５及びドラム位相検出回路２６で
は、ドラムモータ２２の回転による回転速度及び回転位
相をそれぞれ検出するようになっている。

また、キャプスタン速度検出回路２３の出力２３ａが第
１比較器７の他方の入力に、キャプスタン位相検出回路
２４の出力２４ａが第２比較器８の他方の入力に導かれ
ており、ドラム速度検出回路２５の出力２５ａが第３比
較器９の他方の入力に、ドラム位相検出回路２６の出力
２６ａが第４比較器ＩＯの他方の入力に導かれている。

すなわち、キャプスタンモータ２１の回転速度の検出値
が比較信号として第１比較器７に供給されると共に、同
モータ２１の回転位相の検出値が比較信号として第２比
較器８に供給され、また、ドラムモータ２２の回転速度
が比較信号として第３比較器９に供給されると共に、同
モータ２２の回転位相が比較信号ζして第４比較器ｌＯ
に供給されている。

第１比較器７の出カフａは、不要成分を除去するローパ
スフィルタ（ＬＰＦ）１１を介して第１加算器１５の一
方の入力に接続されると共に、第２比較器８の出力８ａ
は、不要成分を除去するＬＰＦ１２を介して第１加算器
１５の他方の人力に接続されている。また、第３比較器
９の出力９ａは、不要成分を除去するＬＰＦ１３を介し
て第２加算器１６の一方の入力に接続されると共に、第
４比較器ｌＯの出力１０ａは、不要成分を除去するＬＰ
Ｆ１４を介して第２加算器１６の他方の入力に接続され
ている。

第１加算器１５の出力は、ＬＰＦ１７を介してキャプス
タンドライブ回路１９０入力に接続される一方、第２加
算器１６の出力は、ＬＰＦ１８を介してドラムドライブ
回路２０の入力に接続されており、ＬＰＦ１７及びＬＰ
Ｆ１８にて不要成分が除去された出力信号が、キャプス
タンドライブ回路１９及びドラムドライブ回路２０にそ
れぞれ導入されるようになっている。そして、キャプス
タンドライブ回路１９の出力は、キャプスタンモータ２
１に与えられて、キャプスタンモータ２１を回転駆動さ
せると共に、ドラムドライブ回路２゜の出力は、ドラム
モータ２２に与えられて、ドラムモータ２２を回転駆動
させる構成となっている。

このように、第１比較器７、ＬＰＦＩＩ、第１加算器１
５、ＬＰＦ　１７、キャプスタンドライブ回路１９、キ
ャプスタンモータ２１及びキャプスタン速度検出回路２
３による閉ループによって、キャプスタン速度制御ルー
プＡが形成され、第２比較器８、ＬＰＦ１２、第１加算
器１５、ＬＰＦ１７、キャプスタンドライブ回路１９、
キャプスタンモータ２１及びキャプスタン位相検出回路
２４による閉ループによって、キャプスタン位相制御ル
ープＢが形成される。また、第３比較器９、ＬＰＦ１３
、第２加算器１６、ＬＰＦ１８、ドラムドライブ回路２
０、ドラムモータ２２及びドラム速度検出回路２５によ
る閉ループによってドラム速度制御ループＣが形成され
、第４比較器１０、ＬＰＦ１４、第２加算器１６、ＬＰ
Ｆ１８、ドラムドライブ回路２０、ドラムモータ２２及
びドラム位相検出回路２６による閉ループによって、ド
ラム位相制御ループＤが形成される。

上記構成において、操作入力部の操作に基いてシステム
コントローラ２からサーボ回路４に動作指令信号が出力
され、キャプスタンモータ２１及びドラムモータ２２が
回転駆動すると、前記各制御ループＡ−Ｄにより、各モ
ータ２１．２２の回転速度及び回転位相の検出値と制御
目標値とが各比較器７〜１０においてそれぞれ比較され
る。そして、各比較器７〜１０からはその偏差である誤
差電圧が出力される。すなわち、第１比較器７からはキ
ャプスタン速度誤差電圧、第２比較器８からはキャプス
タン位相誤差電圧、第３比較器９からはドラム速度誤差
電圧、第４比較器ｌＯからはドラム位相誤差電圧がそれ
ぞれ出力される。この各誤差電圧に基いて各ドライブ回
路１９．２０を駆動し、キャプスタンモータ２１及びド
ラムモータ２２の回転を制御することにより、各誤差電
圧が各制御目標値に収束されて、キャプスタンモータ２
１及びドラムモータ２２は起動時の過渡状態から定速度
、定位相である定常状態に制御されるものである。

ところで、この種のサーボ装置においては、特に各モー
タの起動を伴う動作モードの切換え（例えば、停止モー
ドから再生モード又は録画モード等への切換え、若しく
は再生モードから記録モードへの切換え等）に際して、
操作入力部による切換操作の開始時から実際のモード切
換えまでの間に一定の待ち時間を設けるようになってい
る。すなわち、モードの切換においては、キャプスタン
モータ２１及びドラムモータ２２が一旦停止され、再起
動された後、動作開始信号が出力されてモードが切換え
られる構成となっている。

しかし、モータは起動時において、通常第４図乃至第６
図に示す過渡特性を有している。すなわち、第４図に示
す時刻ｔ１１においてキャプスタンモータ２１及びドラ
ムモータ２２が駆動されると、サーボ制御の過程におい
て発生する速度誤差電圧Ｖ、及び位相誤差電圧Ｖ２に一
定期間Ｔ１１．　　Ｔ”＋ｚの間変動が生じる。この変
動期間Ｔ　＋　１　、　　Ｔ　１　ｇにおいてシステム
コントローラ２から信号処理回路３にモードの切換開始
信号が出力され、信号処理回路３においてモードの切換
えが行われると、再生画像にゆれ、ひずみ、色ずれ等を
生じる結果となる。そこで、キャプスタンモータ２１及
びドラムモータ２２が起動された後、速度誤差電圧Ｖ、
が安定し、続いて位相誤差電圧ｖ２が安定した時刻ｔｌ
！をもって、キャプスタンモータ２１及びドラムモータ
２２が過渡状態から定常状態に至ったものと判断し、こ
の時刻ｔｌ！以降においてシステムコントローラ２から
切換開始信号を出力することにより、モードを切換える
ようにすればよい。このように、切換操作の開始からモ
ード切換えが完了するまでには、一定の待ち時間を必要
とする。

ところが、キャプスタンモータ２１及びドラムモータ２
２が起動してから定速度・定位相に至るまでの時間は一
様ではない、特に、位相系の安定時間は、位相系サーボ
の動作開始時の位相エラー量により大きく左右される。

すなわち、速度誤差電圧ｖ１が安定した後、位相誤差電
圧ｖ２の安定するまでの時間は、動作開始時の位相エラ
ー量が多い場合には、第５図に示すように時間Ｔｌ！（
＞Ｔ＋ｚ）と長くなり、また動作開始時の位相エラー量
が少ない場合には、第６図に示すように時間Ｔ１４（＜
Ｔ＋ｚ）と短くなる。

このため、従来のサーボ装置においては、動作開始時の
位相エラー量が最も多い場合に定常状態に至る時間’ｒ
’ｔｓを想定して、操作開始時からモード切換えが行わ
れるまでの待ち時間Ｔ’ｔｓを設定している。

このように、操作開始時からモードが切換わるまでの待
ち時間を、最も長い時間’ｒ＋ｓに設定しておけば、位
相系サーボの動作開始時の位相エラー量に係わりなく、
常に安定した状態でモード切換えを行うことができる。

（発明が解決しようとする課Ｈ） しかしながら、このように操作開始時から実際にモード
が切換わるまでの待ち時間を、最も長い時間Ｔ＋ｓに設
定した場合には、動作開始時の位相エラー量が少ないた
めに、設定時刻よりも早く位相系のサーボ制御が安定し
ているにも係わらず、その時点でモード切換えが行われ
ないといった不具合を生じていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その目的
は、キャプスタンモータ及びドラムモータが起動時の過
渡状態から定常状態となったことを判別し、定常状態で
あると判別された時点で動作モードの切換を行うことに
より、操作開始時からモード切換えまでの時間を短縮し
たビデオテープレコーダのサーボ装置を提供することに
ある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明は、キャプスタンモー
タ及びドラムモータのそれぞれの回転速度を制御する速
度制御ループと、前記各モータのそれぞれの回転位相を
制御する位相制御ループとを備え、前記各モータの起動
を伴う動作モードの切換時、切換えを指示してから実際
に動作モードが切換ねるまでの時間が、前記各モータが
過渡状態からほぼ定速、定位相の定常状態に至るまでの
最大時間に設定され、この設定時間経過後に動作モード
の切換開始信号を出力して動作モードの切換えを行うよ
うになされたビデオテープレコーダにおいて、前記各モ
ータの起動を伴う動作モードの切換え指示があったとき
、前記速度制御ループ及び前記位相制御ループによって
生成された誤差電圧に基いて、前記キャプスタンモータ
及び前記ドラムモータの定常状態を判別する判別手段と
、該判別手段の判別結果により、前記各モータが定常状
態となったとき、動作モードの切換開始信号を出力して
、実際に動作モードの切換えを行う出力手段とを備えた
ものである。

（作用） 上記構成により、動作モードを切換える場合、モードの
切換操作を行うと、キャプスタンモータ及びドラムモー
タが起動するとともに、速度制御ループと位相制御ルー
プとが動作して、速度誤差電圧、位相誤差電圧がそれぞ
れ生成される。判別手段では、この速度制御ループ及び
位相制御ループによって生成された誤差電圧に基いて、
前記キャプスタンモータ及び前記ドラムモータの定常状
態を判別し、前記各モータが定常状態になったと判別し
たとき、出力手段より動作モードの切換開始信号を出力
して、実際に動作モードの切換えを行う、すなわち、実
際に各モータが定常状態となったときに対応して動作モ
ードの切換えが行われることから、早く定常状態となっ
たときにはそれだけ早くモードが切換わるので、この場
合には、モードの切換操作から実際にモードが切換わる
までの時間が大幅に短縮されることになる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明に係わるビデオテープレコーダのサーボ
装置の電気的構成を示すブロック線図である。

なお、第１図において第３図に対応する同一部分には同
一符号を符して重複説明を省略する。

本実施例に係るＶＴＲのサーボ装置は、第３図に示すサ
ーボ回路４の各比較器７〜１０の出カフａ　〜１０　ａ
に別のＬＰＦ２７〜３０を接続し、この各ＬＰＦ２７〜
３０の出力をシステムコントローラ２に導くことにより
、各制御ループＡ−Ｄとは別系路の制御系を形成するよ
うになっている。

すなわち、前記第１乃至第４比較器７〜１０の各出カフ
３〜１０ａをそれぞれ分岐するとともに、これらの分岐
端にそれぞれＬＰＦ２７〜３０を接続し、これらＬＰＦ
２７〜３０の各出力２７ａ〜３０ａを、システムコント
ローラ２に設けられた各Ａ／Ｄ変換器３１ａ〜３１ｄに
それぞれ接続している。すなわち、第１乃至第４比較器
７〜１０から出力される各速度誤差電圧及び各位相誤差
電圧は各ＬＰＦ２７〜３０によって不要成分が除去され
た後、各Ａ／Ｄ変換器３１３〜３１ｄに与えられ、ここ
でデジタル値に変換された後、システムコントローラ２
内に導かれるようになっている。

これにより、キャプスタンモータ２１及びドラムモータ
２２が起動すると、各モータ２１．２２の過渡状態を示
す速度誤差電圧値及び位相誤差電圧値が直ちにシステム
コントローラ２に与えられる。システムコントローラ２
では、この各誤差電圧値に基き、各モータ２１，２２の
定常状態を判別し、前記各モータ２１．２２が定常状態
になったと判別したとき、信号処理回路３に動作モード
の切換開始信号を出力して、動作モードの切換えを行う
ようになっており、これらの判断は、ＲｏＭ、ＲＡＭ等
を内蔵した図示しないマイクロコンピュータが実行する
ソフトウェアによって処理されている。

次に、上記構成のＶＴＲのサーボ装置によって、再生モ
ードに切換える場合の動作を説明する。なお、本実施例
では、ドラムモータ２２の起動から安定までの動作につ
いて説明するものとし、キャプスタンモータ２１の動作
については、ドラムモータ２２の動作と同様であること
から、ここでは説明を省略する。

また、第２図はドラムモータ２２を起動した時の主要な
信号波形のタイミングを示すタイミングチャートであり
、必要に応じて同図を参照しつつ以下説明を進める。

図示しない操作入力部より再生モードを指示する信号を
システムコントローラ２に送出すると、これを受けたシ
ステムコントローラ２は、まず制御回路５に再生モード
の指示信号を送出する。制御回路５はこの指示信号に基
き、時刻ｔ、においてドラムモータ２２を起動し、サー
ボ回路４の速度制御ループＣを動作させることにより、
ドラムモータ２２は、過渡状態となる期間Ｔ１を経た後
、時刻１を付近で回転速度の変動が安定（収束）し始め
る。そして、この時刻ｔ２において位相制御ループＤの
動作を開始させることにより、位相制御が開始される。

ドラムモータ２２の回転位相は、位相制御開始時である
時刻ｔ２から期間Ｔ２経過後の時刻ｔ４においてほぼ定
常状態となる。すなわち、時刻ｔ２で位相制御ループＤ
が動作を開始するが、この時点では位相変動が著しいた
め、システムコントローラ２に導入される位相誤差電圧
の変化範囲は、０〜ｖＤＤの範囲となっており、期間Ｔ
！経過後の時刻ｔ４において位相誤差電圧の最終値がＶ
ａｎ／２付近に収束し、回転位相がほぼ定常状態となる
。

ここで、位相誤差電圧に基く位相の定常状態の判別は、
位相制御ループＤの動作開始時である時刻１ｔより若干
遅い時刻ｔ３から開始する。これは、回転速度の変動が
完全に安定してから位相の定常状態の判別を開始するこ
とにより、誤判別の発生を回避するためである。

ドラムモータ２２の回転位相は、位相誤差電圧の最終値
がＶＤＤ／２付近に収束する時刻ｔ４において定常状態
になったと判断できるのであるが、回転位相がこの時点
で完全に定常状態に安定することはないから、システム
コントローラ２においては、位相誤差電圧の最終値がＶ
ｏｏ／２付近に収束する時刻ｔ４から時刻ｔ、までの一
定の期間Ｔ。

の間、位相誤差電圧がｖＤｌｌ／２±Ｖの範囲内にあれ
ば、回転位相がほぼ定常状態になったと判断する。

システムコントローラ２では、位相の安定が確認された
時刻ｔ、において信号処理回路３に対し再生モードの開
始信号２１１（ｒＨＪレベルで示す）を出力し、信号処
理回路３では、この開始信号２１１により、再生モード
に移行する。

すなわち、操作入力部より再生モードの操作入力を行っ
てから、実際にシステムコントローラ２から信号処理回
路３に対して再生モードの開始信号２１１が出力される
までの時間Ｔ０は、Ｔ１＋’ｒｚ　＋’ｌ’、ｌとなり
、ドラムモータ２２が過渡状態からほぼ定速度・定位相
の定常状態に至ると直ちに（ただし、Ｔ３期間の余裕時
間をおいている。）モードの切換えが行われることにな
るので、切換操作の開始時から受像機に画像が再生され
るまでの時間が短縮されることになる。

なお、上記実施例では、第１乃至第４比較器７〜ｌＯか
ら出力される４種類の誤差電圧をシステムコントローラ
２に導く構成について説明しているが、システムコント
ローラ２に導く誤差電圧は例えばこの内の２種類若しく
は３種類として定常状態の判別を行う構成とすることが
可能であるとともに、例えば第２比較器８から出力され
るキャプスタンモータの位相誤差電圧と、第４比較器１
０から出力されるドラムモータ２２の位相誤差電圧とを
加算してシステムコントローラ２に出力し、この合成誤
差電圧に基いて定常状態の判別を行う構成とすることが
可能である。

（発明の効果） 本発明に係るビデオテープレコーダのサーボ装置は、キ
ャプスタンモータ及びドラムモータが、起動時の過渡状
態からほぼ定速度・定位相となる定常状態に移行した時
点で動作モードの開始信号を出力し、モードの切換えを
行うように構成しているので、従来のサーボ回路のよう
に、位相系のサーボ制御が安定しているにも係わらず、
その時点でモード切換えが行われないといった不具合が
無いことから、操作時から実際のモード移行時までの期
間が短縮され、再生・記録等のモード切換時間が大幅に
短縮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るビデオテープレコーダのサーボ装
置の電気的構成を示すブロック線図、第２図は同装置の
主要な信号波形のタイミングを示すタイミングチャート
、第３図は従来のビデオテープレコーダのサーボ装置の
電気的構成を示すブロック線図、第４図乃至第６図はそ
れぞれ速度誤差電圧及び位相誤差電圧の変動状態を説明
するタイミングチャートである。 ７〜１ １１〜１ ２７〜３ ３１２〜３１ ２・・・システムコントローラ ３・・・信号処理回路 ４・・・サーボ回路 Ｏ・・・比較器 ４・・・ローパスフィルタ ト・・キャプスタンモータ ２・・・ドラムモータ ０・・・ローパスフィルタ ｄ・・・Ａ／Ｄ変換器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）キャプスタンモータ及びドラムモータのそれぞれの
   回転速度を制御する速度制御ループと、前記各モータの
   それぞれの回転位相を制御する位相制御ループとを備え
   、前記各モータの起動を伴う動作モードの切換時、切換
   えを指示してから実際に動作モードが切換わるまでの時
   間が、前記各モータが過渡状態からほぼ定速度、定位相
   となる定常状態に至るまでの最大時間に設定され、この
   設定時間経過後に動作モードの切換開始信号を出力して
   動作モードの切換えを行うようになされたビデオテープ
   レコーダにおいて、 前記各モータの起動を伴う動作モードの切換え指示があ
   ったとき、 前記速度制御ループ及び前記位相制御ループによって生
   成された誤差電圧に基いて、前記キャプスタンモータ及
   び前記ドラムモータの定常状態を判別する判別手段と、 該判別手段の判別結果により、前記各モータが定常状態
   となったとき、動作モードの切換開始信号を出力して、
   動作モードの切換えを行う出力手段とを備えたことを特
   徴とするビデオテープレコーダのサーボ装置。