JPH0822154B2 - モ−タ速度サ−ボ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明を以下の順序で説明する。

Ａ 産業上の利用分野 Ｂ 発明の概要 Ｃ 従来の技術 Ｄ 発明が解決しようとする問題点 Ｅ 問題点を解決するための手段 Ｆ 作 用 Ｇ 実施例 Ｇ−１ 構成（第１図） Ｇ−２ 動作（第１図〜第３図） Ｇ−３ 変形例（第４図〜第６図） Ｈ 発明の効果 Ａ 産業上の利用分野 本発明は、ビデオテープレコーダのドラムサーボなど
に用いられるモータ速度サーボ装置に関する。

Ｂ 発明の概要 本発明は、ビデオテープレコーダのドラムサーボなど
に用いられるモータ速度サーボ装置において、モータの
回転速度に応じた繰り返し周波数の方形波信号を発生す
る速度検出手段と、方形波信号の隣り合う立ち上がりの
間または隣り合う立ち下がりの間の期間を単位期間とし
たもとで、第１の一つおきの単位期間において、それら
の夫々の時間が、モータが基準速度をもって回転すると
き速度検出手段から得られる方形波信号についての単位
期間の時間に等しくされるべく、モータの設定速度の基
準速度に対する差に応じて増加もしくは減少せしめら
れ、また、第１の一つおきの単位期間の間における第２
の一つおきの単位期間において、それらの夫々の時間
が、その時間と第１の一つおきの単位期間の夫々の時間
との和が速度検出手段から得られる方形波信号の２周期
分の時間と等しくされるべく、モータの設定速度の基準
速度に対する差に応じて減少もしくは増加せしめられて
形成される方形波信号を、速度検出手段から得られる方
形波信号にもとづいて得る信号変換部と、この信号変換
部から得られる方形波信号から、その第１の一つおきの
単位期間の夫々の始点から所定時間が経た時点において
所定の傾きをもって立ち上がる傾斜部分を有する傾斜電
圧を得るとともに、その第１の一つおきの単位期間の夫
々の終点またはそれから所定時間が経た時点において立
ち上がるサンプリングパルスを得、そのサンプリングパ
ルスにより傾斜電圧をサンプリングホールドとして速度
検出電圧を得る速度検出電圧発生部と、この速度検出電
圧発生部から得られる速度検出電圧にもとづいてモータ
に駆動電流を供給するモータ駆動回路とを設けることに
よって、モータの回転速度を複数通りに設定する場合
に、いずれの設定速度においても、サーボループがロッ
クした状態においては速度検出電圧発生部において傾斜
電圧の傾斜部分の所定電圧値の点がサンプリングホール
ドされて、安定なサーボがなされるとともに、設定速度
を変えたとき、ハンチングをほとんど生じることなく短
時間でサーボループが安定するようにしたものである。

Ｃ 従来の技術 ビデオテープレコーダには、ビデオ信号を記録再生す
る回転磁気ヘッドの回転速度を一定に保つ速度サーボ
と、回転位相を基準信号に同期させる位相サーボからな
るドラムサーボの系が設けられる。

速度サーボの系は、例えば、回転磁気ヘッドを駆動す
る直流モータの回転軸に周波数発電機が取り付けられ
て、モータの回転速度に応じた繰り返し周波数の正弦波
状信号が得られ、これが第７図の上段の「基準速度」の
欄に示すようにデューティーが50％の方形波信号FGに波
形整形され、この方形波信号FGが速度検出電圧発生部に
供給されて、方形波信号FGの立ち上がりごとに反転す
る、方形波信号FGの1/2の繰り返し周波数の方形波信号F
Oが得られ、この方形波信号FOの高レベルの期間が速度
検出期間とされて、すなわち、方形波信号FGの隣り合う
立ち上がりの間の期間を単位期間とするとき、そのある
一つおきの単位期間が速度検出期間とされて、速度検出
電圧発生部において、方形波信号FOの立ち上がりから所
定時間τｏを経た時点において所定の傾きの傾斜部分を
有する傾斜電圧SLが得られるとともに、方形波信号FOの
立ち上がりにおいてサンプリングパルスSPが得られ、サ
ンプリングパルスSPにより傾斜電圧SLがサンプリングホ
ールドされて、速度検出電圧発生部から速度検出電圧が
得られ、この速度検出電圧がモータ駆動回路に供給され
て、速度検出電圧にもとづく駆動電流がモータに供給さ
れる構成にされ、サーボループがロックした状態におい
ては、傾斜電圧SLの傾斜部分の中央の点がサンプリング
ホールドされる。

モータの回転速度、すなわち回転磁気ヘッドの回転速
度は、NTSCビデオテープレコーダにおいては、NTSCビデ
オ信号のフレーム周波数である30Hzにされ、PALビデオ
テープレコーダにおいては、PALビデオ信号のフレーム
周波数である25Hzにされる。

ところで、ビデオテープレコーダには、正常再生やス
チル再生などの再生モード以外に、高速ピクチャーサー
チとして知られているように、ビデオ信号が記録された
テープを早送りまたは巻戻しの状態にして、すなわち順
方向または逆方向に高速で走行させてビデオ信号を再生
する高速再生モードをとりうるものがある。このような
ビデオテープレコーダにおいて、高速再生時に回転磁気
ヘッドを記録時や正常再生時などと同じ速度で回転させ
ると、テープと回転磁気ヘッドの相対速度が記録時や正
常再生時に対して大きく変化するために、再生ビデオ信
号の水平周波数が所定の周波数に対して大きくずれて受
像機の自動周波数制御（AFC）ループのロックレンジを
はずれ、受像機の画面上の水平同期信号が斜めの方向に
流れる現象を生じる。そこで、高速再生時には、回転磁
気ヘッドの回転速度鵜を記録時や正常再生時などに対し
て変えている。

具体的に、テープ幅が8mmの磁気テープを使用し、ト
ータルで１時間分のビデオ信号を記録できる記録モード
でビデオ信号が記録されたテープを順方向に記録時や正
常再生時の９倍の速度で走行させてビデオ信号を再生す
る順方向高速再生モードと、同じテープを逆方向に記録
時や正常再生時の７倍の速度で走行させてビデオ信号を
再生する逆方向高速再生モードとをとりうる、ある種の
NTSCビデオテープレコーダにおいては、その順方向高速
再生時には回転磁気ヘッドの回転速度を記録時や正常再
生時などの約1.03倍にし、逆方向高速再生時には回転磁
気ヘッドの回転速度を記録時や正常再生時などの約0.97
倍にしている。また、同様の順方向高速再生モードおよ
び逆方向高速再生モードをとりうる、ある種のPALビデ
オテープレコーダにおいては、その順方向高速再生時に
は回転磁気ヘッドの回転速度を記録時や正常再生時など
の約1.05倍にし、逆方向高速再生時には回転磁気ヘッド
の回転速度を記録時や正常再生時などの約0.95倍にして
いる。

このようにビデオテープレコータの動作モードに応じ
て回転磁気ヘッドの回転速度を変える場合、前述の速度
サーボ系において速度検出期間の始点から傾斜電圧の傾
斜部分までの時間と傾斜電圧の傾斜部分の傾きを回転磁
気ヘッドの設定速度にかかわらず一定にするときは、サ
ーボループがロックした状態において傾斜電圧のサンプ
リングホールドされる点が回転磁気ヘッドの設定速度に
応じて変化するようになる。すなわち、記録時や正常再
生時などには第７図上段の「基準速度」の欄に示すよう
に傾斜電圧SLの傾斜部分の中央の点がサンプリングホー
ルドされるとすれば、回転磁気ヘッドの回転速度が記録
時や正常再生時などに比べて高くされる順方向高速再生
時には、第７図の中段の「高速」の欄に示すように、傾
斜部分の中央より前の低い電圧値の点がサンプリングホ
ールドされるようになり、回転磁気ヘッドの回転速度が
記録時や正常再生時などに比べて低くされる逆方向高速
再生時には、第７図の下段の「低速」の欄に示すよう
に、傾斜部分の中央より高い電圧値の点がサンプリング
ホールドされるようになる。

前述したNTSCビデオテープレコーダの具体的モデルに
おいては、このように速度サーボ系において速度検出期
間の始点から傾斜電圧の傾斜部分までの時間と傾斜電圧
の傾斜部分の傾きを回転磁気ヘッドの設定速度にかかわ
らず一定にするとともに、速度サーボ系の速度検出電圧
発生部の出力端子および位相サーボ系の位相検出電圧発
生部の出力端子とモータ駆動回路の入力端子との間に接
続された速度検出電圧と位相検出電圧を加算してモータ
駆動回路に供給するための抵抗に定電流源を接続し、こ
の定電流源により順方向高速再生時および逆方向高速再
生時に上記の抵抗に互いに逆方向の定電流を流すことに
よってモータの動作点を設定して、回転磁気ヘッドの回
転速度を所期の設定速度にしている。

Ｄ 発明が解決しようとする問題点 しかし、サーボループがロックした状態において速度
検出電圧発生部において傾斜電圧の傾斜部分の中央から
離れた点がサンプリングホールドされるときは、サーボ
が不安定になる不都合があるとともに、サーボループが
ロックした状態において傾斜電圧のサンプリングホール
ドされる点がモータの設定速度に応じて変化するとき
は、モータの設定速度を変えたとき、ハンチングを生じ
てサーボループが安定するのに時間がかかる不都合があ
る。特に前述したPALビデオテープレコーダの具体的モ
デルのようにモータの設定速度を比較的大きく変える場
合には、サンプリングパルスが傾斜電圧のロックレンジ
をはずれるおそれがあるとともに、モータの設定速度を
変えたときのハンチングが大きくなってサーボループが
安定するのにかなり長い時間がかかる欠点がある。そこ
で、前述したPALビデオテープレコーダの具体的モデル
においては、高速再生時には傾斜電圧のロックレンジを
広げているが、記録時の傾斜部分の傾きを記録時や正常
再生時などに対して変えることによって傾斜電圧や正常
再生時などと高速再生時でサーボループの特性が大きく
異なってしまうとともに、回路の設計が難しくなる不都
合がある。

かかる点に鑑み、本発明は、モータの回転速度を複数
通りに設定する場合に、いずれの設定速度においても、
サーボループがロックした状態においては速度検出電圧
発生部において傾斜電圧の傾斜部分の所定電圧値の点が
サンプリングホールドされて、安定なサーボがなされる
とともに、設定速度を変えたとき、ハンチングをほとん
ど生じることなく短時間でサーボループが安定するよう
にしたものである。

Ｅ 問題点を解決するための手段 本発明においては、モータの回転速度に応じた繰り返
し周波数の方形波信号を発生する速度検出手段と、方形
波信号の隣り合う立ち上がりの間または隣り合う立ち下
がりの間の期間を単位期間としたもとで、第１の一つお
きの単位期間において、それらの夫々の時間が、モータ
が基準速度をもって回転するとき速度検出手段から得ら
れる方形波信号についての単位期間の時間に等しくされ
るべく、モータの設定速度の基準速度に対する差に応じ
て増加もしくは減少せしめられ、また、第１の一つおき
の単位期間の間における第２の一つおきの単位期間にお
いて、それらの夫々の時間が、その時間と第１の一つお
きの単位期間の夫々の時間との和が速度検出手段から得
られる方形波信号の２周期分の時間と等しくされるべ
く、モータの設定速度の基準速度に対する差に応じて減
少もしくは増加せしめられて形成される方形波信号を、
速度検出手段から得られる方形波信号にもとづいて得る
信号変換部と、この信号変換部から得られる方形波信号
から、その第１の一つおきの単位期間の夫々の始点から
所定時間が経た時点において所定の傾きをもって立ち上
がる傾斜部分を有する傾斜電圧を得るとともに、その第
１の一つおきの単位期間の夫々の終点またはそれから所
定時間が経た時点において立ち上がるサンプリングパル
スを得、そのサンプリングパルスにより傾斜電圧をサン
プリングホールドして速度検出電圧を得る速度検出電圧
発生部と、この速度検出電圧発生部から得られる速度検
出電圧にもとづいてモータに駆動電流を供給するモータ
駆動回路とを設ける。

Ｆ 作 用 上記のように構成された本発明に係るモータ速度サー
ボ装置においては、いずれの設定速度においても、サー
ボループがロックした状態においては速度検出電圧発生
部において傾斜電圧の傾斜部分の所定電圧値の点、例え
ば中央の点がサンプリングホールドされる。従って、安
定なサーボがなされるとともに、設定速度を変えたと
き、ハンチングをほとんど生じることなく、短時間でサ
ーボループが安定するようになる。

Ｇ 実施例 Ｇ−１ 構成（第１図） 第１図は、本発明に係るモータ速度サーボ装置の一例
を速度サーボ系とする、ビデオテープレコーダのドラム
サーボ系の一例で、具体的には、テープ幅が8mmの磁気
テープを使用し、トータルで１時間分のビデオ信号を記
録できる記録モードでビデオ信号が記録されたテープを
順方向に記録時や正常再生時の９倍の速度で走行させて
ビデオ信号を再生する順方向高速再生モードと、同じテ
ープを逆方向に記録時や正常再生時の７倍の速度で走行
させてビデオ信号を再生する逆方向高速再生モードをと
りうるNTSCビデオテープレコーダの場合である。

ヘッドドラムは、モータ１の回転軸２に取り付けられ
てモータ１の回転により回転する上ドラム３と、固定の
下ドラム４からなり、上ドラム３の下ドラム４と対向す
る面に、上ドラム３と下ドラム４の外周面からわずかに
突出して、ビデオ信号を記録再生する２個の回転磁気ヘ
ッド5aおよび5bが、180度の角間隔で取り付けられてい
る。

モータ１に対しては、モータ１の、すなわち回転磁気
ヘッド5aおよび5bの回転速度に応じた繰り返し周波数の
方形波信号を発生する速度検出手段が設けられる。すな
わち、例えば、モータ１の回転軸２に取り付けられたロ
ータ11rとステータヘッド11sにより周波数発電機11が構
成されて、そのステータヘッド11sからモータ１の回転
周波数の24倍の繰り返し周波数の正弦波状信号FGsが得
られ、これが波形整形回路12に供給されて、波形整形回
路12からモータ１の回転周波数の24倍の繰り返し周波数
のデューティーが50％の方形波信号FGiが得られる。従
って、モータ１が30Hzで回転するとき、方形波信号FGa
の繰り返し周波数は720Hzになり、半周期は約694μ秒に
なる。

回転磁気ヘッド5aおよび5bに対しては、それぞれの回
転位相を示すパルス信号を発生する位相検出手段が設け
られる。すなわち、例えば、上ドラム３に１個の磁石片
21が取り付けられるとともに、２個の固定磁気ヘッド22
aおよび22bが設けられて、回転磁気ヘッド5aおよび5bが
ある所定回転位置にくるとき固定磁気ヘッド22aからパ
ルス信号PGaが得られるとともに、回転磁気ヘッド5aお
よび5bが別の所定回転位置にくるとき固定磁気ヘッド22
bからパルス信号PGbが得られるようにされ、これら固定
磁気ヘッド22aおよび22bから得られるパルス信号PGaお
よびPGbが波形整形回路23aおよび23bに供給されて、波
形整形回路23aおよび23bから方形状のパルス信号PGaiお
よびPGbiが得られる。モータ１が30Hzで回転するとき、
パルス信号PGaiおよびPGbiの繰り返し周波数はそれぞれ
30Hzになる。そして、パルス信号PGaiおよびPGbiがオア
ゲート24に供給されて、オアゲート24からパルス信号PG
aiおよびPGbiの繰り返し周波数の２倍の繰り返し周波数
のパルス信号PGiが得られる。従って、モータ１が30Hz
で回転するとき、パルス信号PGiの繰り返し周波数は60H
zになる。

波形整形回路12から得られる方形波信号FGiは信号変
換部30の入力端子31に供給され、オアゲート24から得ら
れるパルス信号PGiは信号変換部30の入力端子32に供給
される。信号変換部30においては、入力端子31に供給さ
れた方形波信号FGaがフリップフロップ41のクロック端
子Ｃに供給されて、フリップフロップ41の出力端子Ｑか
ら、方形波信号FGiの立ち上がりごとに反転する、方形
波信号FGiの1/2の繰り返し周波数の方形波信号F1が得ら
れるとともに、入力端子32に供給されたパルス信号PGi
がフリップフロップ41のリセット端子Ｒに供給されて、
パルス信号PGiの得られる時点で方形波信号F1が低レベ
ルにリセットされる。

さらに、信号変換部30においては、フリップフロップ
41の出力信号F1がアンドゲート42に供給され、入力端子
31に供給された方形波信号FGiがインバータ43に供給さ
れ、インバータ43の出力信号▲▼がアンドゲート
42に供給されて、アンドゲート42から、フリップフロッ
プ41の出力信号F1が高レベルで、かつ入力端子31に供給
された方形波信号FGiが低レベルの期間を示す方形波信
号A1が得られ、この方形波信号A1が単安定マルチバイブ
レータ44のトリガー端子Ｔに供給されて、方形波信号A1
の立ち上がりで単安定マルチバイブレータ44がトリガー
される。単安定マルチバイブレータ44はスイッチ45によ
り時定数が切り換えられるもので、入力端子35に供給さ
れた順方向高速再生時と逆方向高速再生時でレベルの異
なる切換信号CRがスイッチ45に供給されて、順方向高速
再生時にはスイッチ45が端子ｃ側に切り換えられること
により単安定マルチバイブレータ44の時定数が容量C1と
抵抗Rcで決まるものとされ、逆方向高速再生時にはスイ
ッチ45が端子ｒ側に切り換えられることにより単安定マ
ルチバイブレータ44の時定数が容量C1と抵抗Rrで決まる
ものとされ、単安定マルチバイブレータ44の出力端子Ｑ
から、アンドゲート42の出力信号A1の立ち上がりで立ち
上がり、これから上記の時定数で決まる後述の時間を経
た時点で立ち下がる方形波信号M1が得られる。

信号変換部30においては、さらに、単安定マルチバイ
ブレータ44の出力信号M1が単安定マルチバイブレータ46
のトリガー端子Ｔに供給されて、出力信号M1の立ち下が
りで単安定マルチバイブレータ46がトリガーされる。単
安定マルチバイブレータ46の時定数は容量C2と抵抗R2で
決定され、単安定マルチバイブレータ46の一方の出力端
子Ｑから、単安定マルチバイブレータ44の出力信号M1の
立ち下りで立ち下がり、これから上記の時定数で決まる
後述の時間を経た時点で立ち下がる方形波信号M2が得ら
れ、他方の出力端子から、方形波信号M2に対して反転
した、すなわち、単安定マルチバイブレータ44の出力信
号M1の立ち下がりで立ち下がり、これから上記の時定数
で決まる後述の時間を経た時点で立ち下がる方形波信号
▲▼が得られる。そして、単安定マルチバイブレー
タ46の一方の出力信号M2がオアゲート47Rに供給され、
他方の出力信号▲▼がアンドゲート47Cに供給さ
れ、入力端子31に供給された方形波信号FGiがオアゲー
ト47Rおよびアンドゲート47Cにそれぞれ供給されてオア
ゲート47Rから、出力信号M2と方形波信号FGiのいずれか
が高レベルとなる期間で高レベルとなる方形波信号Frが
得られ、アンドゲート47Cから、出力信号▲▼が高
レベルとなり、かつ方形波信号FGiが高レベルとなる期
間で高レベルとなる方形波信号Fcが得られる。

さらに、信号変換部30においては、オアゲート47Rの
出力信号Frがアンドゲート48Rに供給され、アンドゲー
ト47Cの出力信号Fcがアンドゲート48Cに供給され、入力
端子31に供給された方形波信号FGiがアンドゲート48Nに
供給されるとともに、入力端子38R,38C,38Nに供給され
た切換信号Gr,Gc,Gnがアンドゲート48R,48C,48Nにそれ
ぞれ供給される。切換信号Gn,Gc,Gnはモードを切り換え
るもので、記録時の正常再生時などの非高速再生時に
は、切換信号Gnのみが高レベルとされて、切換信号Gcお
よびGrは低レベルとされ、順方向高速再生時には、切換
信号Gcのみが高レベルとされて、切換信号GnおよびGrは
低レベルとされ、逆方向高速再生時には、切換信号Grの
みが高レベルとされて、切換信号GnおよびGcは低レベル
とされる。そして、アンドゲート48N,48Cおよび48Rの出
力信号FGn,FGcおよびFG8がオアゲート49に供給され、オ
アゲート49の出力信号FGoが信号変換部30の出力信号と
して信号変換部30の出力端子39に導出される。

この信号変換部30の出力の方形波信号FGoが速度検出
電圧発生部50の入力端子51に供給され、オアゲート24か
ら得られるパルス信号PGiが速度検出電圧発生部50の入
力端子52に供給される。速度検出電圧発生部50において
は、入力端子51に供給された方形波信号FGoがフリップ
フロップ54のクロック端子Ｃに供給されて、フリップフ
ロップ54の出力端子Ｑから、方形波信号FGoの立ち上が
りごとに反転する、方形波信号FGoの1/2の繰り返し周波
数の方形波信号FOが得られるとともに、入力端子52に供
給されたパルス信号PGiがフリップフロップ54のリセッ
ト端子Ｒに供給されて、パルス信号PGiの得られる時点
で方形波信号FOが低レベルにリセットされる。

速度検出電圧発生部50においては、さらに、フリップ
フロップ54の出力の方形波信号FOが単安定マルチバイブ
レータ55のトリガー端子Ｔに供給されて、方形波信号FO
の立ち上がりで単安定マルチバイブレータ55がトリガー
され、単安定マルチバイブレータ55の出力端子Ｑから、
方形波信号FOの立ち上がりで立ち上がり、これから後述
の所定時間τｏを経た時点で立ち下がる方形波信号MOが
得られ、この方形波信号MOが傾斜電圧発生回路56に供給
されて、傾斜電圧発生回路56から、方形波信号MOの立ち
下がりにおいて、すなわちフリップフロップ54の出力の
方形波信号FOの立ち上がりから所定時間τｏを経た時点
において所定の傾きの傾斜部分有する傾斜電圧SLが得ら
れ、この傾斜電圧SLがサンプリングホールド回路57に供
給される。また、フリップフロップ54の出力の方形波信
号FOがサンプリングパルス発生回路58に供給されて、サ
ンプリングパルス発生回路58から方形波信号FOの立ち下
がりにおいてサンプリングパルスSPが得られ、このサン
プリングパルスSPがサンプリングホールド回路57に供給
される。そして、サンプリングホールド回路57において
サンプリングパルスSPにより傾斜電圧SLがサンプリング
ホールドされて、サンプリングホールド回路57から速度
検出電圧SCが得られ、この速度検出電圧SCが速度検出電
圧発生部50の出力端子59に導出される。

一方、オアゲート24から得られるパルス信号PGiが位
相検出電圧発生部60に供給され、また入力端子61から位
相検出電圧発生部60に基準信号が供給されて、位相検出
電圧発生部60から位相検出電圧PCが得られる。

そして、速度検出電圧発生部50から得られる速度検出
電圧SCと位相検出電圧発生部60から得られる位相検出電
圧PCが抵抗加算回路70に供給されて加算され、抵抗加算
回路70の出力電圧がモータ駆動回路80に供給されて、モ
ータ駆動回路80からモータ１に速度検出電圧SCと位相検
出電圧PCにもとづく駆動電流が供給される。

Ｇ−２ 動作（第１図〜第３図） 上述した構成のモータ速度サーボ装置による回転磁気
ヘッド5aおよび5bの速度サーボの様子を、前述したNTSC
ビデオテープレコーダの具体的モデルにおける、記録時
や正常再生時などの非高速再生時、順方向高速再生時お
よび逆方向高速再生時につき、第２図および第３図を用
いて説明する。なお、第２図の上段と第３図の上段は、
まったく同じものである。

記録時や正常再生時などの非高速再生時には、前述し
たように、切換信号Gnが高レベルとされ、切換信号Gcお
よびGrは低レベルとされるので、信号変換部30において
は、アンドゲート48Nの出力信号FGnが信号変換部30の入
力の方形波信号FGiと全く同じものになるとともに、ア
ンドゲート48Cの出力信号FGcおよびアンドーゲート48R
の出力信号FGrはアンドゲート47Cの出力信号Fcおよびオ
アゲート47Rの出力信号Frと無関係に常に低レベルとな
り、信号変換部30の出力の方形波信号CGoは入力の方形
波信号FGiとまったく同じものになる。

速度検出電圧発生部に50においては、フリップフロッ
プ54の出力の、信号変換部30の出力の方形波信号CGoの
立ち上がりごとに反転する、方形波信号FGoの1/2の繰り
返し周波数の方形波信号FOの高レベルの期間が速度検出
期間とされて、すなわち、信号変換部30の出力の方形波
信号FGoの隣り合う立ち上がりの間の期間を単位期間と
するとき、そのある一つおきの単位期間が速度検出期間
とされて、傾斜電圧SLがサンプリングパルスSPによりサ
ンプリングホールドされる。そして、速度検出電圧発生
部50の出力の速度検出電圧SCが傾斜電圧SLの傾斜部分の
中央の所定電圧値と等しくなるようにモータ１に駆動電
流が流れる。

従って、サーボーループがロックした状態において
は、第２図の上段および第３図の上段に示すように、傾
斜電圧SLの傾斜部分の中央の点がサンプリングホールド
され、モータ１の、すなわち回転磁気ヘッド5aおよび5b
の回転速度が30Hzになり、オアゲート24から得られるパ
ルス信号PGiの繰り返し周波数が60Hzになり、信号変換
部30の入力の方形波信号FGiおよび出力の方形波信号FGo
の繰り返し周波数が720Hzになり、方形波信号FGiおよび
方形波信号FGoの半周期が約694μ秒になり、フリップフ
ロップ54の出力の方形波信号FOの繰り返し周波数が360H
zになる。

回転磁気ヘッド5aおよび5bの回転速度を記録時や正常
再生時などの非高速再生時の約1.03倍の約31H1にすべ
き、従って、オアゲート24から得られるパルス信号PGi
の繰り返し周波数が約62Hzとなり、信号変換部30の入力
の方形波信号FGiの繰り返し周波数が約742Hzとなり、方
形波信号FGiの半周期が非高速再生時より約20μ秒短い
約674μ秒となるべき順方向高速再生時には、信号変換
部30においては、スイッチ45が端子ｃ側に切り換えられ
て単安定マルチバイブレータ44の時定数が容量C1と抵抗
Rcで決るものとされることにより、単安定マルチバイブ
レータ44の出力信号M1は、フリップフロップ41の出力信
号F1が高レベルとなる期間の中央のアンドゲート42の出
力信号A1の立ち上がりに一致した立ち上がりから上記の
約674μ秒よりαだけ短かい時間を経た時点で立ち下が
るものとなる。そして、単安定マルチバイブレータ46の
出力信号▲▼は、この単安定マルチバイブレータ44
の出力信号M1の立ち下がりに一致した立ち下がりから上
記の約20μ秒の２倍の約40μ秒よりαだけ長い時間を経
た時点で立ち上がるものとなり、アンドゲート47Cの出
力の方形波信号Fcは、単安定マルチバイブレータ46の出
力信号▲▼が高レベルとなる期間のほぼ中央の信号
変換部30の入力の方形波信号FGiの立ち上がりと単安定
マルチバイブレータ46の出力信号▲▼の立ち上がり
で立ち上がり、方形波信号FGiの立ち下がりで立ち下が
るものとなる。

従って、アンドゲート47Cの出力の方形波信号Fcは、
繰り返し周波数は信号変換部30の入力の方形波信号FGi
のそれと同じになるが、その隣り合う立ち上がりの間の
期間を単位期間とするとき、始点が方形波信号FGiの立
ち上がりに一致する、第１の一つおきの単位期間では、
前側の高レベルの期間の時間は方形波信号FGiの半周期
と等しくなるものの、後側の低レベルの期間の時間が方
形下信号FGiの半周期より約40μ秒だけ長くなって、全
体の時間が方形波信号FGiの１周期より約40μ秒だけ長
くなり、第１の一つおきの単位期間の間における第２の
一つおきの単位期間では、後側の低レベルの期間の時間
は方形波信号FGiの半周期と等しくなるものの、前側の
高レベルの期間の時間が方形波信号FGiの半周期より約4
0μ秒だけ短かくなって、全体の時間が方形波信号FGiの
１周期より約40μ秒だけ短かくなるものとなる。αは、
方形波信号Fcにスパイクが生じないようにするための時
間で、数μ秒ないし10数μ秒程度にされる。

そして、順方向高速再生時には、前述したように、切
換信号Gcが高レベルとされ、切換信号GnおよびGrは低レ
ベルとされるので、アンドゲート48Cの出力信号FGcが上
述したアンドゲート47Cの出力の方形波信号Fcとまった
く同じものになるとともに、アンドゲート48Nの出力信
号FGnは常に低レベルとなり、アンドゲート48Rの出力信
号FGrもオアゲート47Rの出力信号Frと無関係に常に低レ
ベルとなって、信号変換部30の出力の方形波信号FGoは
上述したアンドゲート47Cの出力の方形波信号Fcとまっ
たく同じものになる。従って、速度検出電圧発生部50の
フリップフロップ54の出力の方形波信号FOは、繰り返し
周波数は信号変換部30の入力の方形波信号FGiのそれの1
/2になるが、高レベルの期間の時間が方形波信号FGiの
１周期より約40μ秒だけ長く、低レベルの期間の時間が
方形波信号FGiの１周期より約40μ秒だけ短かいものと
なる。

従って、速度検出電圧発生部50において傾斜電圧SLの
傾斜部分の中央の点がサンプリングホールドされる、サ
ーボループがロックした状態においては、第２図の下段
に示すように、モータ１の、すなわち回転磁気ヘッド5a
および5bの回転速度か非高速再生時の約1.03倍の約31Hz
になり、オアゲート24から得られるパルス信号PGiの繰
り返し周波数が約62Hzになり、信号変換部30の入力の方
形波信号FGiおよび出力の方形波信号FGoの繰り返し周波
数が約742Hzになり、方形波信号FGiの半周期が非高速再
生時より約20μ秒短かい約674μ秒になり、方形波信号F
Goの上述の第１の一つおきの単位期間の高レベルの期間
の時間が約674μ秒になり、低レベルの期間の時間が約7
14μ秒になり、第２の一つおきの単位期間の高レベルの
期間の時間が約634μ秒になり、低レベルの期間の時間
が約674μ秒になり、フリップフロップ54の出力の方形
波信号FOの繰り返し周波数が約371Hzになり、方形波信
号FOの高レベルの期間の時間が非高速再生時におけるそ
れと等しい、約694μ秒の２倍になる。

回転磁気ヘッド5aおよび5b回転速度を記録時や正常再
生時などの非高速再生時の約0.97倍の約29Hzにすべき、
従って、オアゲート24から得られるパルス信号PGiの繰
り返し周波数が約58Hzとなり、信号変換部30の入力の方
形波信号FGiの繰り返し周波数が約700Hzとなり、方形波
信号FGiの半周期が非高速再生時より約20μ秒長い約714
μ秒となるべき逆方向高速再生時には、信号変換部30に
おいては、スイッチ45が端子ｒ側に切り換えられて単安
定マルチバイブレータ44の時定数が容量C1と抵抗Rrで決
るものとされることにより、単安定マルチバイブレータ
44の出力信号M1は、フリップフロップ41の出力信号F1が
高レベルとなる期間の中央のアンドゲート42の出力信号
A1の立ち上がりに一致した立ち上がりから上記の約714
μ秒より上記の約20μ秒の２倍の約40μ秒だけ短かい約
674μ秒を経た時点で立ち下がるものとなる。そして、
単安定マルチバイブレータ46の出力信号M2は、この単安
定マルチバイブレータ44の出力信号M1の立ち下がりに一
致した立ち上がりから上記の約40μ秒よりαだけ長い時
間経た時点で立ち下がるものとなり、オアゲー47Rの出
力の方形波信号Frは、単安定マルチバイブレータ46の出
力信号M2が低レベルとなる期間のほぼ中央の信号変換部
30の入力の方形波信号FGiの立ち上がりと単安定マルチ
バイブレータ46の出力信号M2の立ち上がりで立ち上が
り、方形波信号FGiの立ち下がりで立ち下がるものとな
る。

従って、オアゲート47Rの出力の方形波信号Frは、繰
り返し周波数は信号変換部30の入力の方形波信号FGiの
それと同じになるが、その隣り合う立ち上がりの間の期
間を単位期間とするとき、始点が方形波信号FGiの立ち
上がりに一致する、第１の一つおきの単位期間では、前
側の高レベルの期間の時間は方形波信号FGiの半周期と
等しくなるものの、後側の低レベルの期間の時間が方形
波信号FGiの半周期より約40μ秒だけ短かくなって、全
体の時間が方形波信号FGiの１周期より約40μ秒だけ短
かくなり、第１の一つおきの単位期間の間における第２
の一つおきの単位期間では、後側の低レベルの期間の時
間は方形波信号FGiの半周期と等しくなるものの、前側
の高レベルの期間の時間が方形波信号FGiの半周期より
約40μ秒だけ長くなって、全体の時間が方形波信号FGi
の１周期より約40μ秒だけ長くなるものとなる。

そして、逆方向高速再生時には、前述したように、切
換信号Grが高レベルとされ、切換信号GnおよびGcは低レ
ベルとされるので、アンドゲート48Rの出力信号FGrが上
述したオアゲート47Rの出力の方形波信号Frとまったく
同じものになるとともに、アンドーゲート48Nの出力信
号FGnは常に低レベルとなり、アンドゲート48Cの出力信
号FGcもアンドゲート47Cの出力信号Fcと無関係に常に低
レベルとなって、信号変換部30の出力の方形波信号FGo
は上述したオアゲート47Rの出力の方形波信号Frとまっ
たく同じものになる。従って、速度検出電圧発生部50の
フリップフロップ54の出力の方形波信号FOは、繰り返し
周波数は信号変換部30の入力の方形波信号FGiのそれの1
/2になるが、高レベルの期間の時間が方形波信号FGiの
１周期より約40μ秒だけ短かく、低レベルの期間の時間
が方形波信号FGiの１周期より約40μ秒だけ長いものと
なる。

従って、速度検出電圧発生部50において傾斜電圧SLの
傾斜部分の中央の点がサンプリングホールドされる、サ
ーボループがロックした状態においては、第３図の下段
に示すように、モータ１の、すなわち回転磁気ヘッド5a
および5bの回転速度か非高速再生時の約0.97倍の約29Hz
になり、オアゲート24から得られるパルス信号PGiの繰
り返し周波数が約58Hzになり、信号変換部30の入力の方
形波信号FGiおよび出力の方形波信号FGoの繰り返し周波
数が約700Hzになり、方形波信号FGiの半周期が非高速再
生時より約20μ秒長い約714μ秒になり、方形波信号FGo
の上述の第１の一つおきの単位期間の高レベルの期間の
時間が約714μ秒になり、低レベルの期間の時間が約674
μ秒になり、第２の一つおきの単位期間の高レベルの期
間の時間が754μ秒になり、低レベルの期間の時間が約7
14μ秒になり、フリップフロップ54の出力の方形波信号
FOの繰り返し周波数が約350Hzになり、方形波信号FOの
高レベルの期間の時間が非高速再生時におけるそれと等
しい、約694μ秒の２倍になる。

Ｇ−３ 変形例（第４図〜第６図） 第４図は、上述の例における信号変換部の要部の他の
例で、単安定マルチバイブレータを用いる代わりにカウ
ンタでクロックパルスをカウントすることにより時間を
計測する場合である。

すなわち、前述のフリップフロップ41の出力信号F1が
RSフリップフロップ91のセット端子Ｓに供給され、RSフ
リップフロップ91の出力端子Ｑに得られる信号F2がアン
ドゲート92に供給され、入力端子33からアンドゲート92
にクロックパルスCOが供給され、アンドゲート92の出力
のクロックパルスGCがカウンタ93のクロック端子Ｃに供
給され、予めデータレジスタ94に順方向高速再生時と逆
方向高速再生時では内容の異なるデータが蓄えられ、そ
のデータがカウンタ93のプリセット端子PRに供給され、
カウンタ93の出力のデータがデコーダ95に供給され、デ
コーダ95の出力信号MXがインバータ96に供給され、イン
バータ96の出力信号▲▼がRSフリップフロップ91の
リセット端子Ｒとカウンタ93のクリア端子CLに供給され
る。この場合、RSフリップフロップ91は、フリップフロ
ップ41の出力信号F1の立ち上がりでセットされて、その
出力信号F2が立ち上がるとともに、インバータ96の出力
信号▲▼の立ち上がりでリセットされて、その出力
信号F2の立ち下がる。また、カウンタ93はインバータ96
の出力信号▲▼の立ち上がりでクリアされる。

そして、順方向高速再生時には、第５図に示すよう
に、カウンタ93がRSフリップフロップ91の出力信号F2の
立ち上がりからアンドゲート92の出力のクロックパルス
Ｃを前述の約674μ秒の２倍よりαだけ短かい時間分カ
ウントすると、デコーダ95の出力信号MXが立ち上がると
ともに、インバータ96の出力信号▲▼が立ち下が
り、さらにカウンタ93がクロックパルスGCを前述の約40
μ秒よりαだけ長い時間分カウントすると、デコーダ95
の出力信号MXが立ち下がるとともに、インバータ96の出
力信号▲▼が立ち上がる。また、逆方向高速再生時
には、第６図に示すように、カウンタ93がRSフリップフ
ロップ91の出力信号F2の立ち上がりからアンドゲート92
の出力のクロックパルスGCを前述の約714μ秒の２倍よ
り約40μ秒だけ短かい時間分カウントすると、デコーダ
95の出力信号MXが立ち上がるとともに、インバータ96の
出力信号▲▼が立ち下がり、さらにカウンタ93がク
ロックパルスGCを前述の約40μ秒よりαだけ長い時間分
カウントすると、デコーダ95の出力信号MXが立ち下がる
とともに、インバータ96の出力信号Ｘが立ち上がる。

従って、デコーダ95の出力信号MXおよびインバータ96
の出力信号▲▼を、第１図の例における単安定マル
チバイブレータ46の一方の出力信号M2および他方の出力
Ｓ信号▲▼と置き換えることにより、第１図の例と
同様の動作がなされる。

第１図の例の速度検出電圧発生部50の単安定マルチバ
イブレータ55も、クロックパルスをカウントするカウン
タとその出力のデータの値を検出するデコーダに置き換
えることができる。

Ｈ 発明の効果 本発明によれば、いずれの設定速度においても、サー
ボループがロックした状態においては速度検出電圧発生
部において傾斜電圧の傾斜部分の所定電圧値の点、例え
ば中央の点がサンプリングホールドされて、安定なサー
ボがなされるとともに、設定速度を変えたとき、ハンチ
ングをほとんど生じることなく、短時間でサーボループ
が安定するようになる。従って、本発明に係るモータ速
度サーボ装置をビデオテープレコーダのドラムサーボに
用いるときは、回転磁気ヘッドの回転速度が変えられる
べきNTSCビデオテープレコーダとPALビデオテープレコ
ーダに対して、ないしはそれぞれの各種モードに対し
て、同一の装置を用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るモータ速度サーボ装置の一例を速
度サーボ系とするビデオテープレコーダのドラムサーボ
系の一例を示す図、第２図および第３図はその速度サー
ボの動作を示す図、第４図は信号変換部の要部の他の例
を示す図、第５図および第６図はその動作を示す図、第
７図は従来のモータ速度サーボ装置の一例の動作を示す
図である。 図中、１はモータ、11は周波数発電機、30は信号変換
部、50は速度検出電圧発生部、80はモータ駆動回路であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータの回転速度に応じた繰り返し周波数
   の方形波信号を発生する速度検出手段と、 方形波信号における隣り合う立ち上がりの間または隣り
   合う立ち下がりの間の期間を単位期間としたもとで、第
   １の一つおきの単位期間において、該単位期間の夫々の
   時間が、上記モータが基準速度をもって回転するとき上
   記速度検出手段から得られる方形波信号についての上記
   単位期間の時間に等しくされるべく、上記モータの設定
   速度の上記基準速度に対する差に応じて増加もしくは減
   少せしめられ、また、上記第１の一つおきの単位期間の
   間における第２の一つおきの単位期間において、該単位
   期間の夫々の時間が、該時間と上記第１の一つおきの単
   位期間の夫々の時間との和が上記速度検出手段から得ら
   れる方形波信号の２周期分の時間と等しくされるべく、
   上記モータの設定速度の上記基準速度に対する差に応じ
   て減少もしくは増加せしめられて形成される方形波信号
   を、上記速度検出手段から得られる方形波信号にもとづ
   いて得る信号変換部と、 該信号変換部から得られる方形波信号にもとづき、該方
   形波信号の上記第１の一つおきの単位期間の夫々の始点
   から所定時間が経た時点において所定の傾きをもって立
   ち上がる傾斜部分を有する傾斜電圧を得るとともに、該
   第１の一つおきの単位期間の夫々の終点または該終点か
   ら所定時間が経た時点において立ち上がるサンプリング
   パルスを得、該サンプリングパルスにより上記傾斜電圧
   をサンプリングホールドして速度検出電圧を得る速度検
   出電圧発生部と、 該速度検出電圧発生部から得られる速度検出電圧にもと
   づいて上記モータに駆動電流を供給するモータ駆動回路
   と、 を備えたモータ速度サーボ装置。