JPH0341654A - 情報再生装置 - Google Patents

情報再生装置

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Publication number
JPH0341654A
JPH0341654A JP1175908A JP17590889A JPH0341654A JP H0341654 A JPH0341654 A JP H0341654A JP 1175908 A JP1175908 A JP 1175908A JP 17590889 A JP17590889 A JP 17590889A JP H0341654 A JPH0341654 A JP H0341654A
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JP
Japan
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signal
digital value
digital
rotation
capstan motor
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Application number
JP1175908A
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English (en)
Inventor
Eiji Ueda
英司 上田
Makoto Goto
誠 後藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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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、磁気テープ等のテープ状体に記録された映像
信号等再生するような情報再生装置に関するものである
。 従来の技術 第5図に本発明の対象とする情報再生装置の一例として
ビデオテープレコーダの構成を示す。磁気テープ513
は、キャプスタンモータ504によってその回転に応し
た速度で走行する。磁気テ−1513に記録されている
映像信号は、シリンダモータ502に取り付けられた回
転磁気ヘッド501aと501bによって再生される。 シリンダモータ502の回転速度はシリンダ制御ブロッ
ク505によって制御される0回転磁気ヘッド501a
と501bによる再生信号は、情報再生ブロック506
によって所定の再生処理が行なわれ、再生映像信号や再
生音声信号に変換される。 キャプスタンモータ504は次のようにして、回転速度
と回転位相が制御される。キャプスタンモータ504の
回転を回転センサ503によって検出し、波形整形され
たキャプスタンモータ504の回転速度に比例した周波
数のセンサ信号aを得る6周期電圧変換器509はセン
サ信号aの周期に比例した速度電圧信号Seを出力する
。コントロール信号Cはコントロール磁気ヘッド512
による検出とコントロール信号再生″R507による波
形整形が行なわれた後、位相電圧変換器508に入力さ
れる。シリンダ制御ブロック505から出力されるシリ
ンダモータ502の回転に同期した基準信号りは、位相
電圧変換器508に入力される。位相電圧変換器508
では、コントロール信号Cと基準信号りの位相差に比例
した位相電圧信号Peを出力する。合成部510は、速
度電圧信号Seと位相電圧信号Peを加算し、加算電圧
eを出力する。駆動器511は、加算電圧eに応動した
電流信号dをキャプスタンモータ504に供給する。こ
のようにして、キャプスタンモータ504の制御が行な
われていた。 発明が解決しようとする課題 第5図に示した従来のキャプスタンモータの制御方式で
は、キャプスタンモータ504を低速に制御することが
非常に困難であった。特にキャプスタンモータ504の
回転が遅くなると、(a1周朋電圧変換器509の変換
範囲の限界(電圧飽和)により正確な変換電圧を得られ
ない、(b)検出時間間隔が大きくなり検出遅れの影響
によって制御が不安定になる、等の制御上の悪影響が生
じ、キャプスタンモータ504の低速制御に限界が生じ
ていた。しかしながら、第5図の情報再生装置のキャプ
スタンモータ504の場合には、キャプスタンモータ5
04の停止近傍の超低速度を含む広範囲の制御が必要と
されており、改善が要求されていた。 本発明は、このような点を考慮し、キャプスタンモータ
504の超低速度を含む広範囲の制御が可能な情報再生
装置を提供するものである。 課題を解決するための手段 本発明では、テープ状体に記録されている情報を再生す
る情報再生手段と、前記テープ状体に所定の距離間隔で
記録されているコントロール信号を再生するコントロー
ル再生手段と、前記テープ状体を直接、もしくは間接的
に走行駆動するキャプスタンモータと、前記キャプスタ
ンモータの回転に同期したセンサ信号を得る回転センサ
手段と、前記センサ信号により所定の時間間隔における
前記キャプスタンモータの回転量に対応した第1のデジ
タル値を得る回転検出手段と、前記所定の時間間隔毎に
前記第1のデジタル値に対応したデジタル値とデジタル
指令値との差を累積した第2のデジタル値を得る累積フ
ィルタ手段と、所定の周波数の基準信号を発生する基準
信号発生手段と、前記基準信号もしくは前記コントロー
ル信号の発生タイミングに同期して、前記コントロール
信号と前記基準信号との位相差に対応した第3のデジタ
ル値を得る位相検出手段と、前記第3のデジタル値を得
るタイ
【ングに同期して、前記第3のデジタル値に対応
したデジタル値を前記第2のデジタル値に加算または減
算することにより前記第2のデジタル値を補正する位相
調節手段と、前記第2のデジタル値の高周波成分を増強
する補償フィルタ手段と、前記補償フィルタ手段の出力
信号に応じて前記キャプスタンモータを駆動する駆動手
段とを具備したW1戊にすることによって、上記問題点
を解決したものである。 作用 本発明では、上記構成にすることによって、キャプスタ
ンモータの回転に応したデジタル値を正確にかつ迅速に
回転検出手段によって検出し、回転検出手段のデジタル
値がデジタル指令値と一致するように帰還ループを施し
ている。また基準信号とコントロール信号の位相差を位
相検出手段により正確に検出し、位相差に対応して累積
フィルタ手段のデジタル値を補正している。これにより
、基準信号とコントロール信号とが位相同期するように
制御できる。特に、キャプスタンモータを常に閉ループ
制御しているため超低速を含む広範囲の制御が可能とな
る。また、基準信号の周波数変更にともなう回転速度の
変更は、デジタル指令値を変更するだけでよく、非常に
簡単になる。 実施例 以下、本発明の一実施例の情報再生装置について、ビデ
オテープレコーダを例にとり、図面を参照しながら説明
する。情報再生装置の構成図を第2図に示す。磁気テー
プ513は、キャプスタンモータ504によって回転に
対応した速度で走行する。磁気テープ513に記録され
ている映像信号は、シリンダモータ502に取り付けら
れた回転磁気へンド501aと501bによって再生さ
れる。シリンダモータ502の回転速度は、シリンダ制
御ブロック505によって回転速度制御される0回転磁
気ヘッド501aと501bによる再生信号は、情報再
生ブロック506(情報再生手段)によって所定の再生
処理が行なわれ、再生映像信号や再生音声信号に変換さ
れる。次にキャプスタンモータ504の制御について説
明する。 キャプスタンモータ504は直流モータ、もしくはブラ
シレス直流モータが使用され、磁気テープ513を直接
、もしくは間接的に回転駆動する。 キャプスタンモータ504に取り付けられた回転センサ
202は、キャプスタンモータ504の回転にともなっ
て1回転あたり29回(Zqは4以上の整数であり、こ
こではZq=I024となる。)のセンサ信号aを発生
する。回転センサ202のセンサ信号aは回転検出器2
03に人力され、キャプスタンモータ504の回転に対
応したデジタル信号すを得る。 第3図に回転検出器203の具体的な構成例を示す、エ
ツジ検出回路32は、センサ信号aのエツジ(立ち上が
りエツジまたは、立ち下がりエツジ)を検出し、エツジ
検出時から所定時間間隔の微分信号g(微小時間の間”
L”)を出力する。 エツジ検出回路32の微分信号gは、lOビットのカウ
ンタ回路33に人力され、微分信号gの立ち上がりエツ
ジの到来毎にカウンタ回路33がカウントアツプしてい
く。 タイミング回路34は、所定の時間毎に状態を変化する
タイミング信号qと、タイミング信号qの変化に同期し
てカウンタ回路33の内容をラッチ回路35にランチさ
せるランチ信号rと、う・。 子信号iによるラッチ動作直後にカウンタ回路33の内
容をリセットするリセット信号iを出力する。 このようにして、第3図の回転検出器203は、タイミ
ング回路34の所定の時間におけるキャプスタンモータ
504のセンサ信号aのエツジ到来個数をラッチ回路3
5のデジタル値すに出力する。 このデジタル信号すは、所定の時間内におけるキャプス
タンモータ504の回転に対応したデジタル値になって
いる。 61気テープ513に所定の距離間隔で記録されている
コントロール信号Cはコントロール磁気ヘッド512で
検出され、コントロール信号再生器507(コントロー
ル再生手段)で再生される。 第2図の位相検出器206にはシリンダ制御ブロック5
05(基準信号発生手段)によって発生されるシリンダ
モータ502の回転周波数と等しい周波数の基準信号り
と、コントロール信号Cとセンサ信号aとが入力される
。位相検出器206では、基準信号りの立ち上がりエツ
ジからコントロール信号Cの立ち上がりエツジまでの時
間間隔をセンサ信号aのエツジを用いてカウントし、そ
のカウント値に対応した値をデジタル信号pとして出力
する。このデジタル信号pは基準信号りとコントロール
信号Cの位相差に対応したデジタル値になっている。 第4図に位相検出器206の具体的な構成例を示す、エ
ツジ検出回路41は、コントロール信号Cの立ち上がり
エツジを検出し、エツジ検出時点から所定時間後に所定
時間間隔の微分信号n(微小時間の間”H“)を出力す
る。エツジ検出回路42は、基準信号りの立ち上がりエ
ツジを検出し、エツジ検出時点から所定時間後に所定時
間間隔の微分信号k(微小時間の間” H” )を出力
する。 エツジ検出回路43は、センサ信号aの立ち上がりエツ
ジを検出し、エツジ検出時点から所定時間後に所定時間
間隔の微分信号!(@小時間の間゛H”)を出力する。 カウンタ回路44は、基準信号りの微分信号にの立ち上
がりエツジにより内容がリセットされ、センサ信号aの
微分信号!の立ち上がりエツジ到来毎にカウントアツプ
していく。コントロール信号Cの微分信号nの立ち上が
りエツジにてカウンタ回路44の内容をラッチ回路45
にラッチさせる。また、コントロール信号Cの微分信号
nは、分周回路46に人力され、分周出力「を得る。こ
の分周出力「は、コントロール信号Cの微分信号nの立
ち下がりエツジ到来毎に状態を変化させる。 このようにして、第4図の位相検出器206は、基準信
号りの微分信号にの到来時刻からコントロール信号Cの
微分信号nの到来時刻までの時間間隔(位相差)に到来
するセンサ信号aの微分信号lの立ち上がりエツジをカ
ウントした値をデジタル信号pとして出力する。ここで
、センサ信号aはキャプスタンモータ504の回転に同
期した信号のため、センサ信号aの微分信号lの立ち上
がりエツジをカウントした値がキャプスタンモータ50
4の回転量に対応した値となる。従って、デジタル信号
pは基準信号りとコントロール信号Cの位相差に対応し
たキャプスタンモータ504の回転量となる。 なお、位相検出回路206で使用する微分回路41と4
2と43は微分信号nとkと1の各微分信号が時間的に
重ならない構成となっている。 第2図の補償器207は、演算器208とメモリ21(
lとD/A変換器209によって構成され、回転検出器
203のデジタル信号すと位相検出器206のデジタル
信号Pを後述する内蔵プログラムによって計算加工し、
制御信号eを出力する。 補償器207の制御信号eは駆動H211に入力され、
駆動器211では電力増幅され駆動信号d(制御信号e
の大きさに比例した電流)を制御信号eの正負に対応し
た向きに供給し、キャプスタン5040発生力の大きさ
と向きを制御する。従って、キャプスタンモータ504
の回転センサ202(回転センサ手段)と回転検出器2
03(回転検出手段)と位相検出器206(位相検出手
段)と補償器207と駆動器211(駆動手段)によっ
て閉ループ制御が構成され、キャプスタンモータ504
の回転速度と回転位相が制御されている。なお、補償器
207には、動作指令器212の動作指令信号mが入力
されている。動作指令信号mは4ビット程度のデジタル
信号であり、キャプスタンモータ504の動作指令をコ
ード化したものである。ここでは、回転速度の指令を行
なっている。 補償器207のメモリ210は、所定のプログラムと定
数が格納されたロム領域(ROM:り一ドオンリメモリ
)と随時必要な値を格納するうJ、領域(RAM:ラン
ダムアクセスメモリ)に別れている。演算器208はロ
ム領域内のプログラムに従って所定の動作や演算を行な
っている。第1図にそのプログラムの具体的な一例を示
す。次に、その動作について詳細に説明する。 [タイ壽ング検出部(1)] まず、演算H2O3は回転検出部203のタイミング回
路34のタイミング信号qを人力し、タイミング信号q
が変化するのを待っている0例えば、変化前のタイミン
グ信号qがL”とすれば、タイミング信号qがH”にな
るのをモニタしている(逆に、変化前のタイミング信号
qが′°■1”とすれば、タイミング信号qが°°L°
゛になるのをモニタしている)、すなわち、所定の時間
間隔が経過してラッチ回路35に新しいデジタル信号す
が得られる時点をタイミング信号qの変化によって検出
している。 [回転検出デジタル値入力部(2)] タイくング信号9が変化すると、回転検出器203の新
しい検出デジタル信号すを読み込んで、検出デジタル信
号すに対応する回転検出デジタル値Sに直す。 [位相検出部(3)] (3a)位相タイミング検出部 位相検出器206の分周回路46の分周出力rを入力し
、分周出力rの状態が1タイミング前の状態と変化して
いれば、位相検出デジタル値入力部(3b)と位相調節
部(4)の処理を行なう。分周出力rの状態がlタイミ
ング前の状態と変化していないときは、累積フィルタ部
(5)の処理を行なう。 (3b)位相検出デジタル値入力部 位相検出器206の新しい検出デジタル信号pを読み込
んで、検出デジタル信号pに対応する位相検出デジタル
値Pに直す。 [位相調整部(4)] 位相検出デジタル値Pから所定のデジタル値N0を減算
したデジタル値を累積デジタル値Fから減算する[F 
4−F−(P−No)]その後、累積フィルタ部(5)
の処理を行なう。 [累積フィルタ部(5)] まず、デジタル指令4tis 、から回転検出デジタル
値Sを減算して、キャプスタ/モータ504の新しいデ
ジタル回転誤差Eを得る。(E4−3d−3)次に、回
転検出デジタル値Sとデジタル指令値Sdの差であるデ
ジモル回転誤差巳を1タイミング前の累積デジタル値F
に加算して新しい累積デジタル値Fを得る。(F4−F
+E) この再帰形デジタルフィルタにより、デジタル回転誤差
Eの積分値が累積デジタル値Fとなる。 [補償フィルタ部(6)] 累積デジタル値Fと後述のデジタル値YiとFlを所定
の利得を掛けて合成し、デジタル合成値Y(制御信号デ
ジタル(りを得る。(Y4−A・Y、−B−F、、 こ
こにAとBは1以下の定数で、AよりもBの方が十分に
大きい。)YlにYを代入しくY+”Y)、F、にFを
代入する(F、←F)。 すなわち、1タイミング前のYとFをそれぞれYlとF
lにし、新しい累積デジタル値Fを得た時点において、
YlとFlとFを使って再帰形のデジタルフィルタ演算
を行ない、その結果を制御信号デジタル値Yとする。こ
の再帰形デジタルフィルタによって、累積デジタル値F
の高周波成分を増強する(低周波成分の利得に比べ高周
波成分の利得が大きい)補償フィルタが構成されている
。 [制御信号出力部(7)] 制御信号デジタル値YをD/A変換器209に出力し、
そのデジタル値に対応したアナログ電圧(制fffl信
号e)に変換する。 [動作指令部(8)] (8a)動作指令信号入力部 演算器20Bに人力されている動作指令器212の動作
指令信号mを入力する。 (8b)デジタル指令値更新部 動作指令信号mを判読し、動作指令信号mに対応したデ
ジタル指令値S、と所定のデジタル値N0を設定する。 その後、タイミング検出部(1)の処理に復帰する。 このように構成するならば、キャプスタンモータ504
はデジタル指令値S、の大きさに対応した所定の速度に
て回転制御される。またデジタル指令値Sdと所定のデ
ジタル値N0を設定することにより基準信号りとコント
ロール信号Cの位相同期制御が行える。以下、これにつ
いて説明する。 まず最初に、簡単のために位相検出デジタル値Pが所定
のデジタル4M N 、と等しい場合を考える。 いま、キャプスタンモータ504が停止状態にあるとき
、デジタル指令値Sdを正の所定値、例えば3とした場
合を考える。1回目のタイミングにおいてデジタル指令
値Sdが3のため、回転誤差Eも3となり累積デジタル
値Fも3となる。そして、位相検出デジタル値Pと所定
のデジタル値N0が等しいため、累積デジタル値Fはま
ったく補正されず制御信号Yも3となり駆動器211は
駆動力を発生し、キャプスタ/モータ504は回転を始
める。2回目のタイミングにおいて、キャプスタンモー
タ504の回転に相当したデジタル信号Sを読み込み、
SdとSの差により新しい回転誤差Eを得て、累積デジ
タル(17Fに加算する。 累積デジタル値Fを使って再帰形のデジタルフィルタに
よる補償フィルタを通して制御信号Yを得る。制御信号
Yの値により駆動器211は駆動力を発生し、キャプス
タ/モータ504を加速する。 このようにして、回転検出デジタル信号Sがデジタル指
令値S、に一致するようにキャプスタンモータ504は
回転制御され、その回転速度はデジタル指令値Sdの大
きさに対応している。 次に、位相検出デジタル値Pが所定のデジタル値N0と
等しくない場合を考える。 キャプスタンモータ504により磁気テープ513が回
転走行するため、磁気テープ513に記録されたコント
ロール信号Cの周波数はキャプスタンモータ504の回
転速度に比例する。一方、累積デジタル値Fを大きくす
ると、制御信号Yのf直が大きくなり、キャプスタンモ
ータ504の回転速度が早くなり、コントロール信号C
の周波数は高くなる。また、累積デジタル値Fを小さく
すると、キャプスタンモータ504の回転速度が遅くな
り、コントロール信号Cの周波数は低くなる。 以上より、基準信号りとコントロール信号Cの位相誤差
にしたがって累積デジタル値Fの大きさを補正すること
によって位相調節が行えることが分かる。 いま、基準信号りに対してコントロール信号Cの位相が
所定値より遅れている時、位相検出器206の検出デジ
タル信号pに対応する位相検出デジタル値Pが所定のデ
ジタル値N0より小さな値となる。このため、位相調節
部の累積フィルタ値の補正により、累積デジタル値Fは
大きな値となる。累積デジタル値Fが大きな値になると
、磁気テープ513の走行速度が早くなり、コントロー
ル信号Cの周波数が高くなり、この結果位相誤差がしだ
いに小さくなる。そして、位相差の大きさに比例した累
積デジタル値Fの補正を行なっているため、精度良く位
相同期制御が行える。 逆に、基準信号りに対してコントロール信号Cの位相が
所定値より進んでいる時、位相検出器206の検出デジ
タル信号pに対応する位相検出デジタル値Pが所定のデ
ジタル値N0より大きな値となる。このため、位相tA
節部の累積フィルタ値の補正により、累積デジタル値F
は小さな値となる。累積デジタル値Fが小さな値になる
と、磁気テープ5】3の走行速度が遅くなり、コントロ
ール信号Cの周波数が低くなり、この結果位相誤差がし
だいに小さくなる。そして、位相差の大きさに比例した
累積デジタル値Fの補正を行なっているため、精度良く
位相同期制御が行える。 このようにして、キャプスタンモータ504の位相同期
制御が行える。 なお、基準信号りとしてシリンダモータ502の回転周
波数に同期したさらに低い周波数の信号を入力する。た
とえば、シリンダモータ502の回転周波数の1/N 
(Nは2以上の整数)の周波数の信号を基準信号りとし
て人力する。このとき、デジタル指令値Sdに絶対値と
して小さな値を設定することにより、キャプスタンモー
タ504を超低速度回転にさせ、磁気テープ513を超
低速度走行させながら、基準信号りとコントロール信号
Cとの位相同期をとることも可能である。 さらに、デジタル指令値Sdとして[0,O]。 [0,1]、  [l、1]等のパターンで与えること
により、デジタル指令(tf! S dの平均値を小さ
くし、キャプスタンモータ504の回転をさらに低速度
にすることも可能である。もちろん、パターンを用いな
くても、デジタル指令値sdの設定自体を等傷内に1よ
りも十分小さな値(!!対(jりにする事も可能である
。これは、所定時間毎に検出されるキャプスタンモータ
504の回転量に対応した回転検出デジタル値Sによっ
て帰還制御がかかっているために、上述のような超低速
回転を行なっても、安定な制御動作を行なわせることが
できる。 なお、前述の実施例において、補IM器の出力をデジタ
ル信号やPWM信号(パルス幅変調信号)にしたり、駆
動器の出力信号をPWM信号にしてもよい、また、補償
器を完全なハードウェアによって構威し、前述のプログ
ラムによる動作と同じ動作を行なわせるようにしてもよ
い。その他、本発明の主旨を変えずに種々の変更が可能
である。 発明の効果 本発明の情報再生装置は、キャプスタンモータの超低速
度を含む非常に広範囲の速度に対して位相同期制御が可
能である。また、速度変更も非常に簡単となる。従って
、本発明にもとづき、ビデオテープレコーダのキャプス
タンモータを構成するならば、磁気テープの走行速度を
きわめて広範囲に正確に位相同期制御でき、多彩の特殊
再生のできる高性能のビデオテープレコーダを得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の情報再生装置の補償器の内
蔵プログラムの一例を表わすフローチャート、第2図は
本発明の実施例の制御ブロックの構成を表わす構成図、
第3図は第2図の回転検出器の具体的な構成を表わす構
成図、第4図は第2図の位相検出器の具体的な構成を表
わす構成図、第5図は従来の制御ブロックの構成を表わ
す構成図である。 202・・・・・・回転センサ、203・・・・・・回
転検出器、206・・・・・・位相検出器、20?・・
・・・・補償器、208演算器、209・・・・・・D
/A変換器、210・・・・・・メモリ、211・・・
・・・駆動器、212・・・・・・動作指令器、501
a、501b・・・・・・回転磁気ヘッド、502・・
・・・・シリンダモータ、504・・・・・・キャプス
タンモータ、505・・・・・・シリンダ制御ブロック
、506・・・・・・情報再生ブロック、507・・・
・・・コントロール再生器、513・・・・・・磁気テ
ープ、512・・・・・・コントロール磁気ヘッド。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. テープ状体に記録されている情報を再生する情報再生手
    段と、前記テープ状体に所定の距離間隔で記録されてい
    るコントロール信号を再生するコントロール再生手段と
    、前記テープ状体を直接、もしくは間接的に走行駆動す
    るキャプスタンモータと、前記キャプスタンモータの回
    転に同期したセンサ信号を得る回転センサ手段と、前記
    センサ信号により所定の時間間隔における前記キャプス
    タンモータの回転量に対応した第1のデジタル値を得る
    回転検出手段と、前記所定の時間間隔毎に前記第1のデ
    ジタル値に対応したデジタル値とデジタル指令値との差
    を累積した第2のデジタル値を得る累積フィルタ手段と
    、所定の周波数の基準信号を発生する基準信号発生手段
    と、前記基準信号もしくは前記コントロール信号の発生
    タイミングに同期して、前記コントロール信号と前記基
    準信号との位相差に対応した第3のデジタル値を得る位
    相検出手段と、前記第3のデジタル値を得るタイミング
    に同期して、前記第3のデジタル値に対応したデジタル
    値を前記第2のデジタル値に加算または減算することに
    より前記第2のデジタル値を補正する位相調節手段と、
    前記第2のデジタル値の高周波成分を増強する補償フィ
    ルタ手段と、前記補償フィルタ手段の出力信号に応じて
    前記キャプスタンモータを駆動する駆動手段とを具備し
    たことを特徴とする情報再生装置。
JP1175908A 1989-07-07 1989-07-07 情報再生装置 Pending JPH0341654A (ja)

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