JPH0343839Y2

JPH0343839Y2 -

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Publication number: JPH0343839Y2
Application number: JP1986170729U
Authority: JP
Priority date: 1986-11-06
Filing date: 1986-11-06
Publication date: 1991-09-13
Also published as: JPS6281113U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、VTRなどのサーボ回路に関する。

放送用や高級機としてのVTRでは、回転磁気
ヘツドの回転を外部同期信号に同期させるように
している。この場合、従来は、回転磁気ヘツドの
回転位置検出信号と外部垂直同期信号との位相比
較による位相制御のサーボループと、これとは別
系統の、回転磁気ヘツドの回転周波数検出信号と
外部水平同期信号との位相比較による速度制御の
サーボループを設け、まず位相制御ループにより
回転位相を一定範囲に追い込み、その後特性のよ
い速度制御ループに切り換えるようにしている。

しかしながら、これは、別系統の２つのサーボ
ループを有するために、構成が複雑になる。しか
も、回転位相の誤差を小さくするために位相制御
ループのゲインを大きくするとハンチング気味に
なり、これを避けるために逆にゲインを小さくす
ると立上がり特性が悪くなり、回路の設計が非常
に難かしい。

この考案は、これらの欠点を除去するようにし
たものである。

この考案では、サーボループとしては、回転周
波数検出信号と第１の基準信号との位相比較によ
る速度制御ループのみを設ける。そして、位置検
出信号と第２の基準信号との位相比較出力で第１
の基準信号の周波数を変調することにより位相制
御を行なう。

第１図は、この考案によるサーボ回路の一例
で、１はモータで、たとえば回転磁気ヘツドの回
転軸に直結されている。２は周波数発電機で、モ
ータ１の軸に取り付けられ、モータ１したがつて
回転磁気ヘツドの回転周波数の検出パルスが得ら
れる。すなわち、周波数発電機２の歯数をＧ、モ
ータ１の回転周波数を₀とすれば、周波数発電機
２から周波数がＧ・₀のパルスFGが得られる。
３はパルス発生器で、回転磁気ヘツドが一定の回
転位置にきたときにパルスが得られる。

そして、端子４からの外部同期用の映像信号が
同期信号分離回路５に供給されて、第４図Ａ及び
Ｂに示すように、垂直同期パルスVD及び水平同
期パルスHDが得られる。この水平同期パルス
HDがPLL回路６に供給されて、第４図Ｃに示す
ように、水平同期パルスHDに同期しかつ水平周
波数_HのＮ倍の周波数のパルスVNが得られる。
すなわち、発振中心周波数がＮ・_Hとされた電圧
制御発振器７の発振パルスが分周器８で１／Ｎに分周され、位相比較器９においてその分周パルスが
水平同期パルスHDと位相比較され、その比較誤
差電圧で電圧制御発振器７が制御される。さら
に、この発振パルスVNが分周器１０で１／Ｍに分周されて周波数がＮ／Ｍ_Hの基準パルスCMが得られる。

１１は速度制御ループで、位相比較器１２にお
いて、周波数発電機２よりの周波数がＧ・₀の回
転周波数検出パルスFGが分周器１０よりの周波
数がＮ／Ｍ_Hの基恕パルスCMと位相比較され、その比較誤差電圧がドライブ回路１３を通じてモー
タ１に与えられ、検出パルスFGが基準パルス
CMに同期するように、したがつてＧ・₀＝Ｎ／Ｍ_H となるように、モータ１の回転速度が制御され
る。

NTSC信号の場合、たとえば、Ｇ＝75，Ｎ＝
４，Ｍ＝14とされるもので、したがつて、モータ
１の回転周波数₀は、 ₀＝Ｎ／Ｇ・Ｍ_H＝４／75×14_H＝１／262.5_H すなわちフイールド周波数である60Hzとされ、
モータ１したがつて回転磁気ヘツドは１フイール
ドで１回転するようにされる。

この場合、パルスVNは、周波数が4_Hである
から、１フイールドに1050個存在する。また、基
準パルスCMの周波数は４／14_Hであるから、その１周期は3.5水平期間に相当し、周波数発電機２
の１歯分に対応する。

一方、２０はウインドパルス発生回路で、垂直
同期パルスVDとパルスVNから、垂直同期パル
スVDに対してそれぞれ一定の時間的関係を有す
る３通りのウインドパルスが得られる。

すなわち、カウンタ２１が垂直同期パルスVD
でリセツトされてからパルスVNを1050／２個カウントすると、したがつて第４図Ｄに示すように垂
直同期パルスVDのちようど中間の時点で、カウ
ンタ２１よりパルスCAが得られる。そして、RS
フリツプフロツプ回路２４が、垂直同期パルス
VDでセツトされ、パルスCAでリセツトされて、
回路２４より、第４図Ｅ及びＦに示すように、垂
直同期パルスVDからその中間の時点までの間で
「１」となり、その中間の時点から垂直同期パル
スVDまでの間で「０」となる矩形波パルスRA、
及びその反転パルスが得られる。

一方、カウンタ２２が垂直同期パルスVDでリ
セツトされてからパルスVNを1043個カウントす
ると、すなわち第４図Ｇに示すように垂直同期パ
ルスVDからパルスVNの７個分手前の時点で、
カウンタ２２よりパルスCBが得られる。また、
カウンタ２３が垂直同期パルスVDでリセツトさ
れてからパルスVNを７個カウントすると、すな
わち第４図Ｈに示すように垂直同期パルスVDか
らパルスVNの７個分後の転点で、カウンタ２３
よりパルスCCが得られる。そして、RSフリツプ
フロツプ回路２５が、パルスCBでセツトされ、
パルスCCでリセツトされて、回路２５より、第
４図Ｉ及びＪに示すように、垂直同期パルスVD
を中心にパルスVNの14個分のパルス巾を有する
第１のウインドパルスWX及びその反転パルス
WXが得られる。

さらに、上述のパルスRAとパルスがアン
ド回路２６に供給されて、これより、第４図Ｋに
示すように、垂直同期パルスVDよりパルスVN
の７個分後の時点から垂直同期パルスVDの中間
の時点までのパルス巾を有する第２のウインドパ
ルスWYが得られ、また、上述のパルスとパ
ルスがアンド回路２７に供給されて、これよ
り、第４図Ｌに示すように、垂直同期パルスVD
の中間の時点から垂直同期パルスVDよりパルス
VNの７個分手前の時点までのパルス巾を有する
第３のウインドパルスWZが得られる。

第１のウインドパルスWXのパルス巾は、パル
スVNの14個分であつて、基準パルスCMの１周
期に相当するから、周波数発電機２の１歯分に対
応する。

そして、パルス発生器３より得られる回転位置
検出パルスが必要に応じて遅延回路１４で一定時
間遅延され、比較回路３０において、上述のウイ
ンドパルスWX，WY及びWZにより、この遅延
された回転位置検出パルスPGの垂直同期パルス
VDに対する位相が検出される。そして、この比
較回路３０の出力により、分周器１０の分周比
１／Ｍが変えられて分周器１０より得られる基準パルスCMの周波数が変調され、これにより、第４
図Ｍに示すように、遅延された検出パルスPGが
垂直同期パルスVDを中心とするウインドパルス
WXのパルス巾内に入るように、モータ１の回転
位相が制御される。

すなわち、ウインドパルスWZがＤ入力とし
て、検出パルスPGがクロツク入力として、ウイ
ンドパルスWXの反転パルスがリセツトパル
スとして、それぞれＤフリツプフロツプ回路３１
に供給される。また、ウインドパルスWYがＤ入
力として、検出パルスPGがクロツク入力として、
それぞれＤフリツプフロツプ回路３２に供給さ
れ、さらに、このＤフリツプフロツプ回路３２の
出力DTがＤ入力として、ウインドパルスWXが
クロツク入力として、検出パルスPGがリセツト
入力として、それぞれＤフリツプフロツプ回路３
３に供給される。そして、Ｄフリツプフロツプ回
路３１及び３３の出力DS及びDUが分周器１０に
供給されて、分周器１０の分周比１／Ｍが、出力DS が「１」になるときは１／15にされ、出力DUが「１」になるときは１／13にされ、出力DS及びDUがいずれも「１」にならないときは上述のように
１／14にされる。

垂直同期パルスVD、ウインドパルスWX、そ
の反転パルス、ウインドパルスWY及びWZ
の関係は、第５図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥに示すよ
うになつている。いま、遅延された検出パルス
PGが、同図Ｆのａ，ｂで示すように、垂直同期
パルスVDに対して位相が進んでウインドパルス
WZのパルス巾内に入ると、Ｄフリツプフロツプ
回路３１の出力DSが、同図Ｇに示すように、そ
れぞれ、この検出パルスの時点で「１」となり、
その直後の反転パルスの立ち上がりの時点で
「０」に戻る。そして、このように出力DSが
「１」になると、その期間では、分周器１０の分
周比が１／14から１／15に変えられ、したがつて基準パルスCMの周波数が４／14_Hから４／15_Hに下げられ、制御ループ１１によりモータ１は減速される。

この場合、出力DSが「１」になり分周比が１／15 になる時間は、検出パルスPGの垂直同期パルス
VDに対する位相差に直線的に対応するから、制
御ループ１１の位相比較器１２より得られる誤差
電圧も、第３図の直線部分５１で示すように、こ
その位相差に直線的に対応し、したがつてモータ
１はこの位相差に対応して減速されて、の回転位
相は検出パルスPGがウインドパルスWXのパル
ス巾内に入るように制御される。

一方、遅延された検出パルスPGが、第５図Ｆ
のｃ，ｄ，ｅで示すように、垂直同期パルスVD
に対して位相が遅れてウインドパルスWYのパル
ス巾内に入ると、Ｄフリツプフロツプ回路３２の
出力DTが、同図Ｈに示すように、その最初のｃ
の検出パルスの時点で「１」となり、そして、Ｄ
フリツプフロツプ回路３３の出力DUが、同図Ｉ
に示すように、このように出力DTが「１」とな
る期間内の、それぞれ、ウインドパルスWXの立
ち上がりの時点で「１」となり、その直後の検出
パルスの時点で「０」に戻る。そして、このよう
に出力DUが「１」になると、その期間では、分
周器１０の分周比が１／14から１／13に変えられ、したがつて基準パルスCMの周波数が４／14_Hから４／13_H に上げられ、制御ループ１１によりモータ１は加
速される。

この場合、出力DUが「１」になり分周比が
１／13になる時間は、検出パルスPGの垂直同期パルスVDに対する位相差に直線的に対応するから、
制御ループ１１の位相比較器１２より得られる誤
差電圧も、第３図の直線部分５２で示すように、
この位相差に直線的に対応し、したがつてモータ
１はこの位相差に対応して加速されて、その回転
位相は検出パルスPGがウインドパルスWXのパ
ルス巾内に入るように制御される。

上述のように、この考案によれば、サーボルー
プが１つであるので、構成が簡単になる。しか
も、この考案では、水平同期パルスHDにもとづ
く基準パルスCMと回転周波数検出パルスFGと
によるサーボがロツクしたままの状態で、その基
準パルスCMの周波数を変えて回転位相を一定範
囲に追い込んでいくものであるから、回転周波数
検出パルスFGによるサーボの応答性がよいこと
もあつて、位相制御の立ち上がりやダンピング特
性がよくなるという利点がある。

上述の第１図の例では、検出パルスPGが垂直
同期パルスVDを中心とするウインドパルスWX
のパルス巾内に入るように制御されるだけで、検
出パルスPGの垂直同期パルスVDに対する位相
は、このウインドパルスWXのパルス巾内で変化
する可能性がある。

すなわち、垂直同期パルスVD、ウインドパル
スWX及びPLL回路６から得られるパルスVN
は、第６図に示すような関係になつている。ウイ
ンドパルスWXのパルス巾は、上述のように、パ
ルスVNの14個分であつて、基準パルスCMの１
周期に相当し、周波数発電機２の１歯分に対応す
る。パルスVNの番号は、ウインドパルスWXの
パルス巾を14等分した期間をそれぞれ表わすべく
便宜的に付したものである。そして、第１図の例
の場合、検出パルスPGがウインドパルスWXの
パルス巾内に入るように制御されるが、それはこ
のパルス巾を14等分した期間のいずれにくるかは
定まらない。

ところで、回転周波数検出パルスFGの検出パ
ルスPGのたとえば直前で得られるものから検出
パルスPGまでの時間は、上述のようにサーボが
ロツクした状態では、パルス発生器３の取付位置
により定まり、一定になる。この時間がたとえば
パルスVNの8.5個分に相当するものとすれば、検
出パルスPGが、第６図の実線で示すように、ウ
インドパルスWXのパルス巾内の11番目の期間に
くるとすると、基準パルスCM及びこれと同期し
た回転周波数検出パルスFGは、それぞれ図の実
線で示す位置にくるようになる。この場合、検出
パルスPGがウインドパルスWXのパルス巾内の
11番目の期間にくることが検出されて、これに応
じて、基準パルスCMがパルスVNの３個分手前
の図の破線で示す位置にくるようにされれば、回
転周波数検出パルスFGも図の破線で示す位置に
くるようになり、したがつて検出パルスPGもパ
ルスVNの３個分手前の図の破線で示す位置すな
わちウインドパルスWXのパルス巾内の８番目の
期間にくるようになる。

第２図の例は、この点に着目して、検出パルス
PGがウインドパルスWXのパルス巾内の何番目
の期間にくるかを検出し、これに応じて、基準パ
ルスCMの位相を変調して、検出パルスPGの垂
直同期パルスVDに対する位相が常に正確に一定
になるようにしたものである。

すなわち、この例では、PLL回路６から得ら
れるパルスVNが分周器１０とは別の同じく１／Ｍの分周器４１に供給される。ただし、この分周器
４１の分周比１／Ｍは常に一定で、上述の場合１／14であり、またこの分周器４１の出力は４ビツトの２
進コードとして取り出される。したがつて、分周
器４１の出力コードは、パルスVNの１個ごと
に、10進数に換算して１，２，３，……14，１，
２，……と変化する。この場合、垂直同期パルス
VDによつて分周器４１がリセツトされ、垂直同
期パルスVDの時点で分周器４１の出力コードが
10進数に換算してたとえば８に規制される。第７
図Ａ〜Ｃは、垂直同期パルスVD、ウインドパル
スWX及びパルスVNの関係を示すもので、パル
スVNに付した番号は、分周器４１の出力コード
の状態を示している。

そして、この分周器４１の出力コードがラツチ
回路４２に供給され、また、ウインドパルスWX
と検出パルスPGがラツチ回路４２に供給されて、
検出パルスPGが上述のようにウインドパルス
WXのパルス巾内にくるとき、出力コードが検出
パルスPGでラツチされる。そして、そのラツチ
出力がデコーダ４３に供給される、デコーダ４３
の出力が分周器１０に供給されて、上述の基準パ
ルスCMの間隔が１回だけラツチ出力に対応して
変えられる。

たとえば、第７図D₁の左側に示すように、基
準パルスCMが、パルスVNの14個分の間隔で、
分周器４１の出力コードが10進数に換算して３に
なる時に得られ、検出パルスPGがウインドパル
スWXのパルス巾内に入つてその11番目の期間に
くるとすると、このとき、ラツチ回路４２では、
10進数に換算して11になる出力コードがラツチさ
れ、これにより、上述のように回転周波数検出パ
ルスFGの検出パルスPGの直前で得られるものか
ら検出パルスPGまでの時間がパルスVNの8.5個
分になることから、14＋（８−11）＝11の関係で、
分周器１０からの基準パルスCMの間隔が図のよ
うに１回だけパルスVNの11個分にされる。した
がつて、同図D₁の右側に示すように、基準パル
スCMは、以後、分周器４１の出力コードが10進
数に換算して14になる時に得られるようになり、
これに対応して、制御ループ１１により、回転周
波数検出パルスFGも、分周器４１の出力コード
が10進数に換算して14になる点にくるようにな
り、次のフイールドでは、検出パルスPGがウイ
ンドパルスWXのパルス巾内の８番目の期間にく
るようになる。

第７図D₂の左側に示すように、基準パルスCM
が分周器４１の出力コードが10進数に換算して11
になる時に得られ、検出パルスPGがウインドパ
ルスWXのパルス巾内に入つてその５番目の期間
にくるとすると、このとき、10進数に換算して５
になる出力コードがラツチまれ、これにより、14
＋（８−５）＝17の関係で、基準パルスCMの間隔
が、図のように１回だけパルスVNの17個分にさ
れる。したがつて、同図D₂の右側に示すように、
基準パルスCMは、以後、やはり分周器４１の出
力コードが10進数に換算して14になる時に得られ
るようになり、次のフイールドでは、同様に、検
出パルスPGがウインドパルスWXのパルス巾内
の８番目の期間にくるようになる。

このように、第２図の例によれば、基準パルス
CMの位相が変調されることにより、検出パルス
PGの垂直同期パルスVDに対する位相が常に正
確に一定になるように、モータ１の回転位相が制
御される。

なお、この考案は、回転磁気ヘツドの回転制御
の場合に限らず、たとえば再生時におけるキヤプ
スタンの回転制御にも適用することができるもの
で、この場合には、上述の回転位置検出パルス
PGの代わりにテープより再生されたコントロー
ルパルスが用いられる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれこの考案のサーボ
回路の一例の系統図、第３図〜第７図はその説明
のための図である。１はモータ、２は周波数発電機、３はパルス発
生器、５は同期信号分離回路、６はPLL回路、
１０は分周器、１１は速度制御ループ、２０はウ
インドパルス発生回路、３０は比較回路である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】外部水平同期信号に同期させてフエーズロツク
ドループを駆動せしめ、該フエーズロツクドルー
プに得られる出力パルス信号を分周回路により分
周して基準信号とし、該基準信号とモータの回転
周波数検出信号との比較により上記モータの回転
制御を行うようにされたサーボ回路において、外部垂直同期信号と上記フエーズロツクドルー
プに得られる上記出力パルス信号とに基づき、上
記外部垂直同期信号を中心として所定幅を有する
第１のウインドパルスと、該第１のウインドパルスより進んだ位置にある
第２のウインドパルスと、上記第１のウインドパルスより遅れた位置にあ
る第３のウインドパルスとを発生させ、上記モータの回転位置検出信号が上記第２また
は第３のウインドパルス内にあるときには上記分
周回路の分周比を変更することにより上記基準信
号の周波数を変調し、上記回転位置検出信号を常に上記第１のウイン
ドパルス内に位置させるようにして上記モータの
回転位相制御を行うようにしたことを特徴とする
サーボ回路。